人類活動(dòng)對(duì)水文資料的影響和對(duì)策

梁淑梅，苗 慧

(綏化水文局，黑龍江綏化152000)

水文資料是防汛抗旱、水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)和水資源開發(fā)、利用、治理、配置、節(jié)約和保護(hù)中必不可少的基礎(chǔ)資料，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)不可替代的基礎(chǔ)信息資源、社會(huì)公共產(chǎn)品。目前，社會(huì)上不同單位在使用水文資料時(shí)的隨意性和混亂性很大，違背水文資料的連續(xù)性、代表性和可靠性而錯(cuò)誤使用資料的情況時(shí)有發(fā)生，據(jù)此完成的規(guī)劃編制、評(píng)價(jià)論證和建設(shè)項(xiàng)目等存在很大程度的偏離和隱患。

1 人類活動(dòng)對(duì)水文資料影響

長(zhǎng)久以來(lái)，人們都是依靠長(zhǎng)系列的水文資料分析、認(rèn)識(shí)水文規(guī)律。然而，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人類活動(dòng)的影響亦不容忽視，這種強(qiáng)烈的人類活動(dòng)作用，影響水文資料的不確定因素越來(lái)越多，改變了水文自然規(guī)律和特性，給水文資料分析使用增加了難度。人類活動(dòng)對(duì)水文資料影響情況如下:

1.1 水庫(kù)等蓄水工程影響

水庫(kù)蓄水后，增大了自由水面，增加了水面蒸發(fā)量，再加上庫(kù)區(qū)滲漏水量及灌溉用水損失量，使下游河道年徑流量明顯減少，用水庫(kù)觀測(cè)資料推求的月、年徑流量要比原河道徑流量偏小。同時(shí)水庫(kù)蓄水、泄流對(duì)下游江河起到了調(diào)節(jié)作用，流量過(guò)程發(fā)生了變化，在洪水時(shí)對(duì)下游河道洪峰流量卻有不同程度的削減。使水文資料發(fā)生了重要的變化。如通肯河流域水庫(kù)攔蓄面積占整個(gè)流域的46%，如用水文資料系列不加調(diào)整，會(huì)造成資料失真和水賬不清。

1.2 涉水工程建設(shè)的影響

有些橡皮壩、攔河樞紐、橋梁等工程建在水文站下游或工程直接建設(shè)在水文測(cè)驗(yàn)河段上，使水文站處于回水區(qū)范圍內(nèi)，致使水位、流速、沙量、水質(zhì)、冰清等水文要素發(fā)生了變化，對(duì)流量影響最大的水位與流速流量關(guān)系失真，使水文站收集的水文資料無(wú)法達(dá)到設(shè)站目的。呼蘭河蘭西水文站、松花江哈爾濱水文站等均屬這一類型。

1.3 引用水對(duì)水文資料的影響

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工農(nóng)業(yè)用水、城市用水、生態(tài)用水、地下水開采等不斷增多，流域內(nèi)與跨流域引水以及各類用水量都帶有許多不確定性。這些因素隨時(shí)隨地改變著河道的觀測(cè)徑流量。例如，呼蘭河蘭西站上游枯水期幾乎全部同于水田灌溉，從1990年之后常常發(fā)生斷流現(xiàn)象。除了大型和重要的引用水口有觀測(cè)記錄外許多小的引用水口則失之管理，到底引走多少水是很難查清楚的，這給水文資料的使用帶來(lái)極大的困難。

1.4 城市化對(duì)水文資料的影響

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，農(nóng)村剩余勞動(dòng)力轉(zhuǎn)向工商業(yè)，城市人口和城市化程度增長(zhǎng)，導(dǎo)致了“城市化”，一個(gè)地區(qū)的城市化過(guò)程，對(duì)當(dāng)?shù)厮挠绊懢薮蟆３鞘谢钩鞘袣鉁孛黠@偏高，對(duì)水氣蒸發(fā)、空氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的影響明顯，對(duì)氣溫及降雨的影響。城市化過(guò)程與發(fā)展改變了當(dāng)?shù)氐淖匀坏孛埠吞烊慌潘到y(tǒng)，必然對(duì)徑流特性產(chǎn)生影響。城市化過(guò)程對(duì)水資源的重新分配、工業(yè)活動(dòng)和人類日常生活等方面，對(duì)水質(zhì)和水量產(chǎn)生巨大影響，甚至造成水荒。如上游城市排水占呼蘭河蘭西段枯水期來(lái)水量的比重非常大，造成超Ⅴ水質(zhì)情況。據(jù)文獻(xiàn)顯示，20世紀(jì)80年代我國(guó)有236座城市缺水，日缺水量1 200萬(wàn)m3。90年代缺水城市300座，日缺水量1 600萬(wàn)m3。進(jìn)入21世紀(jì)后，全國(guó)缺水城市達(dá)400余座，日缺水量超過(guò)2 000萬(wàn)m3。

1.5 其它人類活動(dòng)影響

行洪區(qū)內(nèi)圍堤防造田、種植高桿植物、亂采砂石等人類活動(dòng)相互作用，造成水文資料錯(cuò)綜復(fù)雜的變化，嚴(yán)重改變河道洪水過(guò)程、改變了水位流量關(guān)系等給水文資料造成了極大影響。

2 提高水文資料使用價(jià)值的對(duì)策

由于跨流域調(diào)水、河道引水的不確定性，灘地開發(fā)、農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)、跨河工程等等這些人類活動(dòng)的強(qiáng)烈作用，給水文資料收集、整理和應(yīng)用帶來(lái)了新的課題，應(yīng)該站網(wǎng)密度、測(cè)驗(yàn)方式、整編手段、資料分析和資料審查等方面采取相應(yīng)措施，保證一致性、可靠性、代表性的，避免水文資料使用的盲目性。

2.1 調(diào)整站網(wǎng)布設(shè)原則

由于人類活動(dòng)的日益增多，完全保持自然狀態(tài)的流域?qū)⒃絹?lái)越少，收集自然流域資料的站網(wǎng)布設(shè)方案需要改變。需要建立庫(kù)、堰、閘、涵電站等工程輔助站，建立具有流域代表性或參數(shù)率定的實(shí)驗(yàn)站，廣泛開展水文調(diào)查工作。形成基本站、輔助站、實(shí)驗(yàn)站和水文調(diào)查相結(jié)合的站群布設(shè)原則設(shè)站，通過(guò)還原的方式，解決受人類活動(dòng)影響的問(wèn)題，也是今后水利化后水文站網(wǎng)的布設(shè)原則與發(fā)展方向。

2.2 改變水文測(cè)驗(yàn)?zāi)Ｊ?/h3>

在強(qiáng)烈的人類活動(dòng)影響下，傳統(tǒng)的水文測(cè)驗(yàn)?zāi)Ｊ揭呀?jīng)不適應(yīng)了，要改變固守?cái)嗝娴墓ぷ髂Ｊ剑饕羌哟笏难矞y(cè)和水文調(diào)查的力度，尤其應(yīng)加強(qiáng)渠道測(cè)流、水量巡測(cè)和引水口的控制。要重視小流量的測(cè)驗(yàn)，要提高單次流量精度，確保水文資料推流精度。要廣泛開展遙測(cè)系統(tǒng)、固態(tài)存儲(chǔ)、ADCP等先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用，提高測(cè)驗(yàn)精度、速度、減少工作強(qiáng)度，使測(cè)驗(yàn)工作從點(diǎn)向面上發(fā)展。

2.3 擴(kuò)大資料整編范圍

由于人類活動(dòng)的強(qiáng)烈影響，如果滿足于現(xiàn)有的水文資料整編現(xiàn)狀是很難滿足要求的。①加強(qiáng)資料整編前后對(duì)觀測(cè)資料的合理性審查，通過(guò)水量平衡分析、上下游流量對(duì)照、降雨徑流相關(guān)分析等多種途徑，提高資料整編成果的質(zhì)量和可靠性;②對(duì)水利工程等人類活動(dòng)影響情況進(jìn)行對(duì)比分析和整理，增加使用說(shuō)明。

2.4 注重水文資料使用前分析

在復(fù)雜的人類活動(dòng)影響的情況下，為有效發(fā)揮水文資料的作用，使用前水文資料必須熟悉水文資料，要清楚水文資料來(lái)源、數(shù)量、用途，要符合國(guó)家水文行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的一致性、可靠性、代表性的要求，避免所使用資料偏差和隨意性造成損失。

2.4.1 完整性分析

包括水文站網(wǎng)分布、地下水井網(wǎng)分布;水文測(cè)驗(yàn)斷面情況、雨量場(chǎng)情況、地下水觀測(cè)井情況;水文測(cè)驗(yàn)形式、方式、方法;所選站的數(shù)量及選站方法，所采用水文監(jiān)測(cè)資料插補(bǔ)延長(zhǎng)的技術(shù)方法和依據(jù);選用水文資料樣本代表性分析等等。

2.4.2 可靠性分析

包括水文監(jiān)測(cè)資料監(jiān)測(cè)部門的水文水資源調(diào)查評(píng)價(jià)的資質(zhì)情況;水文監(jiān)測(cè)資料是否經(jīng)省級(jí)水文機(jī)構(gòu)的匯編或?qū)徟?監(jiān)測(cè)場(chǎng)地和監(jiān)測(cè)儀器應(yīng)符合國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn);水文監(jiān)測(cè)資料監(jiān)測(cè)和整編所依據(jù)的規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn);上下游、相鄰站或相關(guān)區(qū)域資料的對(duì)比分析等等。這里強(qiáng)調(diào)應(yīng)當(dāng)使用水文機(jī)構(gòu)監(jiān)測(cè)和整編后的資料，使用其他部門的資料，應(yīng)當(dāng)經(jīng)水文機(jī)構(gòu)審定，保證水文資料的可靠性。水文站測(cè)得的各種原始資料，必須經(jīng)過(guò)資料整編，按科學(xué)的方法和統(tǒng)一的格式整理、分析、統(tǒng)計(jì)，提煉成為系統(tǒng)的整編成果，通過(guò)資料整編，不僅可以去偽存真，保證水文資料精度，還可以總結(jié)水文監(jiān)測(cè)經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)水文監(jiān)測(cè)工作中存在的問(wèn)題和不足，從而改進(jìn)工作方法，不斷提高水文信息監(jiān)測(cè)水平。

2.4.3 一致性分析

包括水文分區(qū)及區(qū)域水文特性;氣候和下墊面情況;流域內(nèi)水利工程情況，水文要素發(fā)生過(guò)程中出現(xiàn)的天然或人為的分洪、潰堤、改道、堵口、增雨等影響情況，資料精度要求較高的還要對(duì)流域城市化、水土保持等其它人為影響因素進(jìn)行分析等等，如果影響顯著時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)其進(jìn)行還原處理。保證水文監(jiān)測(cè)資料一致性。

2.4.4 解釋疑難

使用資料人員如對(duì)資料發(fā)生疑問(wèn)要向資料提供單位質(zhì)疑咨詢，必要時(shí)可到現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查或調(diào)閱原始記錄予以核實(shí)，務(wù)使問(wèn)題求得解決。

2.5 認(rèn)真履行資料審程序

為了確使用水文資料的完整性、可靠性、一致性，《中華人民共和國(guó)水文條例》規(guī)定:“編制重要規(guī)劃、進(jìn)行重點(diǎn)項(xiàng)目建設(shè)和水資源管理等使用的水文監(jiān)測(cè)資料，應(yīng)當(dāng)經(jīng)國(guó)務(wù)院水行政主管部門直屬水文機(jī)構(gòu)、流域管理機(jī)構(gòu)或者省、自治區(qū)、直轄市人民政府水行政主管部門直屬水文機(jī)構(gòu)審查”。一般來(lái)說(shuō)，由水文機(jī)構(gòu)提供水文資料或者經(jīng)其審查的范圍包括:直接從江河、湖泊或者地下取水并需申請(qǐng)取水許可證的建設(shè)項(xiàng)目以及組織有關(guān)國(guó)民經(jīng)濟(jì)總體規(guī)劃、城市規(guī)劃和重大建設(shè)項(xiàng)目的水資源論證;使用水文機(jī)構(gòu)提供的水文資料的建設(shè)工程規(guī)劃設(shè)計(jì)和可行性論證;進(jìn)行水資源調(diào)查評(píng)價(jià)、水環(huán)境影響評(píng)價(jià)、重點(diǎn)項(xiàng)目建設(shè)及其進(jìn)行的防洪影響評(píng)價(jià)和編制水土保持方案;確定重要的取水和排水的水量、水質(zhì)，或者向水域設(shè)置、改建、擴(kuò)建排污口;開展有關(guān)行政執(zhí)法活動(dòng)和處理水事糾紛;變更水文年鑒的重要數(shù)據(jù)。目前，部分這項(xiàng)工作正在逐步推行中。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著人類活動(dòng)的強(qiáng)烈作用，對(duì)水文資料產(chǎn)生了的巨大影響，應(yīng)該引起有關(guān)部門的高度重視，從站網(wǎng)布設(shè)、水文測(cè)驗(yàn)、資料整編、資料評(píng)價(jià)、資料審查等方面進(jìn)行全方位把關(guān)，才能不至于出現(xiàn)偏差，提高水文資料的技術(shù)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值。

［1］韓玉梅，張春華，李穎.黑龍江水文資料整編的發(fā)展歷程［J］.黑龍江水利科技，2000，28(2):94 －95.