松辽委水文站网布局及现代化建设构想

王光磊，乔铂纯，付鹏

（1. 松辽水利委员会水文局（信息中心），吉林 长春 130021；2.松辽水利委员会水文局黑龙江中游水文水资源中心，黑龙江 佳木斯 154000）

1 松辽委水文站网概况

松辽流域泛指我国东北地区的松花江、辽河、沿黄渤海诸河及跨界河流（中国侧）流域，总面积为123.51 万km2。松辽流域西、北、东三面环山，南濒渤海和黄海，中、南部形成宽阔的松嫩平原和辽河平原，东北部为三江平原，东部为长白山系，西南部为七老图山和努鲁儿虎山，大、小兴安岭屏峙于流域的西北部和东北部，中部为松花江和辽河分水岭的低丘冈地。松辽流域主要河流有额尔古纳河、黑龙江、松花江、辽河、浑河、太子河、乌苏里江、绥芬河、图们江、鸭绿江及独流入海河流等。松辽流域为温带大陆性季风气候区，冬季严寒，夏季温热，年平均气温为-4～10 ℃。多年平均降水量为300～1 000 mm，由东向西递减。

松辽流域河流分布广、跨度大、水文监测难度高，水文监测站网的优化建设势在必行。松辽水利委员会（以下简称松辽委）作为松辽流域管理机构，多年来精心规划，优化布局，水文监测站网建设已初具规模。目前，建成的站网体系主要包括松辽委界河水文站网、松辽流域省界水文站网、松辽流域省界水质站网、松辽流域地下水监测站网及松辽委水情自动测报系统站网等。

2 水文站网布局及存在的主要问题

2.1 水文站网布局

2.1.1 松辽委界河水文站网

松辽委在额尔古纳河、黑龙江干流和乌苏里江干流设有8 处界河水文站，分别为黑龙江干流的洛古河、上马厂、卡伦山、抚远、太平沟，额尔古纳河干流的室韦水文站，以及乌苏里江的虎头、海青水文站。除此以外，松辽委在流域内其他界河上均没有设置监测站点，其他界河的现有监测站点由流域内的各省（自治区）管理和监测。

2.1.2 松辽流域省界水文站网

2010—2011 年，水利部组织编制了《全国省界断面水资源监测站网规划》，此后又先后进行了《省界断面水资源监测站可行性研究》等专项设计，确定松辽流域共布设省界断面76 处，其中，新建21 处，利用现有站55 处，布设在流域面积大于等于1 000 km2以上的省界河段。松辽流域已开展水量分配河流的67 处省界断面先行建设，其中，新建的水文站12 处由松辽委建设、管理，目前已全部建成。

2.1.3 松辽流域省界水质站网

松花江区纳入全国重要江河湖泊水功能区划的一级水功能区共289 个，二级水功能区219 个；辽河区纳入全国重要江河湖泊水功能区划的一级水功能区共149 个，二级水功能区262 个，其余180个一般水功能区未纳入全国重点江河湖泊水功能区管理。自2000 年至2011 年期间，原松辽流域水资源保护局在省界断面缓冲区及重要控制断面布设了89 处水质监测站，涉及45 条河流，涵盖了松辽流域省界断面的59 个水功能区和43 个省界缓冲区，监测项目均为24 项。原松辽委水资源保护局划归生态环境部后，水利部以水文［2019］289 号文印发了《地表水国家重点水质站名录》，在原有站网基础上将松辽委管理的水质站调整为101 处。

2.1.4 松辽流域地下水监测站网

松辽流域自20 世纪80 年代初，水利部门开始监测地下水水位、水质、开采量和水温等要素。经过多年对地下水监测站网的优化调整，已初步建成了一定规模的地下水监测站网，这些监测站以民井和生产井为主。

2018 年，水利部建设完成了国家地下水监测工程，在松辽流域现有的地下水监测工作基础上，依托松辽委国家防汛抗旱指挥计算机网络系统，实现松辽流域监测中心对黑龙江省、吉林省、辽宁省和内蒙古自治区相应范围内2 121个地下水监测站的地下水信息接收、存储、分析、处理，建立流域地下水监测资料数据库和信息服务平台，实现对流域地下水动态掌握和为决策管理制定提供依据。

2.1.5 松辽委水情自动测报系统站网

1）嫩江右侧主要支流水情自动测报系统。系统建于2009 年，2014 年全部建设完毕并通过验收。遥测站总数为126 处，其中，新建站90 处，包括12 处遥测水文（水位）站和78 处遥测雨量站；利用现有站36 处，包括15 处遥测水文（水位）站和21处遥测雨量站。该系统的建设提高了嫩江流域雨量站和干支流主要控制水文站信息采集传输能力，提高了嫩江干流尼尔基至富拉尔基区间、江桥、大赉水文站洪水预报精度，满足了尼尔基水库补偿凑泄对洪水预报的要求，为嫩江下游蓄滞洪区洪水调度提供了信息支持。

2）辽河三江口地带水情自动测报系统。系统建于1991 年，覆盖东辽河二龙山水库以下、福德店以上流域，河长276 km，流域面积7 630 km2。系统由27 处测站组成，包括中心站1 处、中继站1处、中继兼雨量站2 处、中继兼水文站1 处、雨量站14 处、水文站8 处。该系统由于建设年代久远、设备老化，目前已经不能继续使用，多数系统原遥测站站址处已由各省（自治区）建设了相应的测站。

2.2 站网存在的主要问题

2.2.1 松辽委界河水文站网

1）站网布局有待完善

松辽委8 处界河水文站均分布在黑龙江干、支流上，虽然总体上对界河主要断面有了一定控制，但是仍然存在很大空白区，例如黑龙江干流的布列雅河口下游、绥芬河支流瑚布图河等，目前仍缺少控制站。

2）现代化技术水平较低

松辽委8 处界河水文站均分布在中俄界河上，地处高纬度带，冬季气温低，河流结冰期长达半年之久。受国境区域边防管理及冰凌等因素的影响，水文测验自动化水平低，新仪器设备、新技术引用比测分析工作开展得比较晚，水文监测现代化技术体系发展缓慢。

3）信息化水平不足

水文业务系统建设缺乏信息化顶层设计，测验项目单一，缺乏集水雨情、水资源、气象等多种监测数据为一体的界河水文水资源管理平台。丰富的水文监测要素停留在基础数据提供层面，深加工程度不高，水文信息产品相对单一，水文信息共享程度不高。支撑水资源管理考核的水文综合业务系统不健全，还不能实现技术应用和管理系统的数据资源整合，不能满足流域水资源保护等其他多方面的管理需求。

2.2.2 松辽流域省界水文站网

1）监测替代方案有待完善

在松辽流域已被批复的跨省水量分配方案中，分别有虚拟的省界断面或流域出口断面，如何将虚拟断面和水文站实测数据结合，提出水文监测的替代方案，有待进一步开展研究，以满足水资源管理、流域水量调度工作需要。此外，目前已建的67 处省界水文站仅有12 处为松辽委管理，仅能获取报汛站的汛期8 时监测数据，实时监测数据无法获取。

2）测站管理技术力量不足

松辽委管辖且已经运行的12 处省界水文站均为新建站，比测工作尚未正式开展，且因人员不足而采取购买服务模式。虽然购买服务在水文常规观测、常用设备维护、日常报汛等基础性工作中发挥了重要作用，但从测站长期管理方面考虑还应加强监测人员技术力量，加强对省界水文站的管理。

2.2.3 松辽流域省界水质站网

原设置的水质监测站的功能侧重于水功能区的水质监测，与水文站水量监测结合较少，重要控制断面、重要水文站及水源地缺乏水质监测。水利部通过印发《地表水国家重点水质站名录》予以调整后，情况有所改观，但水质、水量结合监测站仍然不多。另外，目前松辽委仅在黑龙江中游建设了太平沟水质自动监测站，水质监测自动化水平远远不足。

2.2.4 松辽流域地下水监测站网

国家地下水监测工程建成后，松辽流域地下水监测能力得以改善，但部分观测井仍然采用人工观测；国家地下水监测工程刚开始运行不久，尚未积累足够的资料，不能对地下水动态进行长系列的对比分析。此外，地下水监测站网密度仍显不足，且目前流域范围内的地下水监测站均隶属流域内四省（自治区）管理，松辽委在地下水监测站建设管理方面仍属空白。

2.2.5 松辽委水情自动测报系统

嫩江右侧主要支流水情自动测报系统自2009年投入使用至今，设备设施存在硬件老化、功能失常等问题，设施、设备经过多次更新换代后备品备件已无法筹备，所以系统一旦出现故障很难解决；数据接收通信协议和数据接口未统一按照水利部行业标准SL 651—2014《水文监测数据通信规约》执行；洪水预报功能与目前防汛抗旱工作要求仍存在一定的差距，无法满足目前业务应用及水情预报需求；原有站网在个别地区仍存在监测空白区。

3 水文现代化建设构想

3.1 优化水文站网布局

1）优化界河水文站网

在额尔古纳河、黑龙江干流、西辽河、辽河三江口等水文监测的空白区，进一步优化站网并避免重复建设。目前，建议在黑龙江干流布列雅河口下游、绥芬河流域瑚布图河口上游新建水文站，弥补上述国际界河水文站不足；西辽河和辽河三江口建立防汛抗旱专用站，以满足防汛抗旱与水资源调度的需要。

2）优化省界水文站网

在已开展水量分配河流的省界断面基础上，加快推进其余9 处省界水文站建设。目前，松辽委已多次开展必要性论证，认为有6 处水文站确有必要建设，可以1 处新建、5 处利旧的方式开展下一步工作。

3）优化水情自动测报系统站网

拟通过嫩江右侧主要支流水情自动测报系统升级改造，改建雨量站102 个，改建水位站12 个，建设视频监控点16 个，建设雷达测雨站2 套。实现“一站多项”的监测功能；提升对嫩江水情、水文变化的监测能力；建立嫩江流域资料完整、准确可靠、使用方便、信息共享的水文数据平台，以满足防汛及水资源业务近、远期数据需求。

3.2 强化水文监测能力建设

1）深化水文现代化改革

加强松辽委水文测验能力和手段，推进水文测验新技术的应用，提高水文测验精度。为实现水文信息现代化要求，应将现代化水文技术运用到水文监测工作中，优化水文测验方案。水位观测要改变以人工观测为主的方式，采用自动观测设备，使水位观测基本实现自动观测、自动存储、自动报汛；流量测验要实现自动测验或半自动测验，由传统的机械方式向声学方式和电磁方式转变。

2）推进水文测验新设备应用

目前，松辽委通过松辽流域水文应急机动测验队建设项目，已经引进了一些先进的测流设备，如M9 型声学多普勒流速剖面仪、水质自动监测仪、雨雪量称重式自动监测设备等，引进了大型精密仪器如三维激光扫描仪、多波束水下地形测量系统等，增强了水文技术人员对水文监测新理论、新技术、新设备的深入了解。应在此基础上不断学习水文测验前沿技术，不断研究新设备测验方案，提高工作效率。

3）开展水文测验新技术研究

松辽流域由于气候和工作体制等原因，在很多方面与国家水资源监控管理要求不能协调一致。例如，东北地区气候寒冷，冬季对河流的观测唯有破冰观测方式，无法做到每日常规监测。目前，松辽委已经开发研究了可移动的竖直升降钻冰设备，冰面清冰凌设备和测流工作平台，封冻期水情自动监测系统，封冻期水文监测保温装置，极大地改善了测验工作环境。

3.3 推进水文信息化建设

1）进一步推进水文与信息化结合

应积极推进水文和信息化的结合，打造专门的水文信息化技术队伍，提高水文信息化水平。以信息采集、通信设施、信息网和水利数据中心建设为重点，进一步加强基础设施建设，大力推进信息存储、共享、服务设施与机制的建设，丰富信息源，有效缓解业务应用中需求与信息资源不足、共享困难的矛盾。

2）加强信息处理服务体系建设

解决当前水文水资源信息管理分散，基础数据存储零乱、标准化差，应用服务适用性单一、难以共享等问题。整合现有数据库和系统资源，深入开发水文信息数据库。建立和健全标准规范体系和安全体系，建立一个集中管理、安全规范、充分共享、全面服务的水文水资源数据中心。

3）大力推进移动应用

利用云技术和云服务，推进水文APP 和微信平台的移动应用，研究建设水文信息APP、移动办公、移动查询、移动报汛和水文微信公众号等掌上应用系统，提高水文业务的时效性和应用效率。

3.4 构建水文监管体系

1）进一步提高水文站监管职能

结合水利行业监管的要求，进一步提高水文站在水资源管理过程中的角色地位。通过水文站的监测工作，参与最严格水资源管理制度的执行和用水总量控制指标的考核，为三条红线考核提供手段和依据；通过地下水的监测，参与国家对地下水超采区的管理；通过省界水文站的监测，参与流域水量分配和主要控制断面河道生态流量的考核。

2）开展水文站全要素全量程监测

在松辽委水文站现有观测项目的基础上，尽量补齐观测项目。开展单站全要素全量程观测，尤其是水量、水质要素的同步观测；水文站应设置气象场，观测气象要素，并且可试验性地增加非常规观测项目。通过多要素观测，实现水量观测和水质观测结合，地表水和地下水观测统筹，空中观测和地面观测兼顾。

4 结语

水文站网是一个不断发展和完善的动态系统，应视水文、工程等情况的变化和社会发展的需要及时对其分析、调整和优化。松辽委水文站网经过多年来精心规划、优化布局，在流域水利改革和国民经济发展中的作用虽然已经日益凸显。今后应结合新时代发展要求和松辽流域实际，继续优化站网结构，同时，不断推进水文现代化建设，以期在防汛抗旱、水资源管理和水利行业监管等方面提供更加强有力的支撑。