宋科东,李鹏飞,赵文婷
(1.济南市水文中心,山东 济南 250000;2.山东嘉百利环境科技有限公司,山东 济南 250000)
大汶河流域水系发达,河网密度较大,气候环境复杂多变,自然灾害频繁发生。尤其每年6~9 月是大汶河流域重点防汛时期,突发性、集中性的降雨以及人类活动对生态环境的破坏,经常造成暴雨洪水灾害,给人民生活和社会发展带来严重影响。目前,该流域水文站网在防洪排涝、水利规划、工程建设、水资源计算、水土保持治理等方面已难以适应日新月异的社会变化。因此,通过不断调整补充,形成与时俱进、布局合理,满足当前水文监测需求的水文网络监测体系已势在必行。
莱芜区和钢城区现状共有69 处雨量站、2 处墒情站、2 处蒸发站、17 处水文站、2 处水位站和地下水监测站25 处。监测站分布在21 条河流上,设站比例为63.2%,当前观测的项目包括河道水位、流量、降水量、蒸发量、墒情、含沙量和水质等,现有19 处测验断面安装了自动测量水位计,配备了走航式ADCP 多普勒测流仪、缆道流速仪、测流车流速仪及手持电波流速仪等。其中在莱芜水文站以上流域,水文站根据河流的水位以及流量的线性比例关系,基本实现了通过观测水位对流量数据的监测。
当前现有的水文站网担负着牟汶河水系、瀛汶河水系等8 座大中型水库、20 多条河流的防汛测报以及各项水文指标监测的任务,水文站网的密度为132 km2/站,其中牟汶河为102 km2/站,瀛汶河为205 km2/站。水文站的设置不均匀导致水文数据测量结果已不能够充分代表整个流域的基本情况。
近些年来,因农业发展,各地水库兴建工程较多,许多河道原本的水文规律遭受到人为的改变和破坏,另外一部分河道因当地的发展需要进行了自然景观的改造以及美化工程,河道中各种橡胶坝等工程随处可见,工程的兴建改变了水流的特性。再者,由于经济社会的飞速发展,政府因发展需要兴建铁路、房屋改造工程等,无计划、无限制地侵占河道,盲目改变河流走向,使得水文站的观测资料缺乏延续性和持久性。
莱芜区和钢城区地形平原少山区多,山区是自然灾害易发的地区,因山区地形地貌的限制,单一雨量站仅仅只能代表一小部分地域的水文情况,同时雨量站点的重复性建设导致其代表性不足以论证整个山区的水文特点,更远远不能够满足对于山区各种山洪灾害的预警作用,严重影响防洪防汛工作的开展,制约了水文工作的发展。
崅峪、盘龙等水文站流量实行巡测,水位委托观测,工作效率和应急能力较差,不能适应水资源监测需要,亟需改进监测方式;地下水监测站部分仍采用传统的人工观测,观测精度较差,委托人员老龄化,不利于监测水位动态变化。
莱芜区和钢城区现阶段城市水文监测站网设置存在较大缺陷,6 处雨量站布设基本满足要求,没有水位站布设,对于城市防洪及城市水资源管理服务能力水平不足,难以满足当前社会发展的需求。同时,由于水资源监测的重要性和复杂性,要求监测设施完备先进,监测队伍整体素质较高。当前站网监测人员总体偏少,站网面积覆盖范围广,工作任务繁重,基础相对薄弱,制约着监测工作的发展。
监测站网站点分散,监测任务繁重,需要投入大量的人力、物力、财力,现有工作经费偏少。又由于受经费限制,各水量监测站点尚未建设自动监测设施,委托观测水位,影响水位监测和水量推算精度。同时,委托观测费偏低,影响观测员的工作积极性,严重制约着观测质量。
水文站网的建设应结合区域水文事业发展方针政策,始终坚持流域与区域间的配合发展。坚持区域配合于流域,合理规划,合理安排,尽量减少无谓的重复性建设,将目前和长远工作相结合,形成全区统一,乡镇配合发展规划的良好局面,严格制止人为破坏水文的现象,防止出现为促进经济发展而破坏水文环境的现象。
及时梳理本地水文站网的发展矛盾问题,形成可行性的报告,及时对接上级水文部门,形成书面的水文站网建设方案规划,重点解决本地的水文站位稀疏以及水文站网和雨量站网分布不均的问题,通过水文站和雨量站的建设,不断增强基础设施,进而促进水文监测和预警能力。
强化水文专业人员的培养和送训工作。通过人才队伍建设来推动水文研究工作,洪水具有传播速度快、变化急剧的特点,通过不断增设水文设备系统,逐渐增强硬件设备和预警能力,不断为防洪抗汛工作提供源源不断的实效性服务。
随着莱芜区和钢城区城市化的不断发展,城市水文站网规划的重要性日趋明显。城市化不断扩展后下垫面也产生了根本性变化,洪水传播时间短,涨落变化快,洪峰流量增大,因此要求增设较多的水文站点,不断建立完善自动测报系统,为地方城市防洪、城市供水、市政建设、水污染防治等提供服务。
从传统水文向现代水文转变,以信息化、智能化推动水文的现代化发展,积极探索解决制约水文现代化的关键技术。要突破流量、泥沙、水质的实时在线监测。加强巡测技术的应用与研究,研究水文特性与人类活动影响的关系,分析站网布局与社会经济发展的关系,为水文站网的现代化建设提供技术支撑。
当前,莱芜区和钢城区的整体水文站网的发展仍处于较为滞后的局面,水文站网的滞后给整个水文工作带来了不力的影响,甚至在城市安全、经济发展等重大方面起了副作用。大汶河流域水文站网发展,以经济社会可持续发展和水资源可持续利用为前提,根据防洪抗旱、河道治理、水资源管理与保护的要求,下一步应通过统一规划水文网站,明确职责分工,完善充实现有站网功能,强化为实施最严格水资源管理制度提供监测保障能力,重点加强防汛抗旱、水资源配置与监督、水资源保护与污染监控、山区与城市防洪安全、重点区域水环境与水生态保护、突发水事件应急监测等服务功能。以完整的水文站网体系,强化水资源数量与质量、地表水与地下水、水量与泥沙监测、基本站和专用站同步发展,对河道干流、中型水库、湖泊开展水生态建设,最终形成站点代表性强,信息采集快捷全面,综合功能优化强大的站网格局,以促进莱芜区、钢城区水文事业健康蓬勃发展。