論水文勘測(cè)管理工作

趙 巖

天津市水文水資源勘測(cè)管理中心，天津 300060

水文水資源勘測(cè)管理工作為經(jīng)濟(jì)建設(shè)、生產(chǎn)生活和生態(tài)、環(huán)保等事業(yè)服務(wù)，目前自然環(huán)境有了很多的改變，經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的深度和廣度與以往有了根本的不同，城鄉(xiāng)建筑、地形地貌、植被、河湖也和以往變化很大，因此對(duì)我們的工作提出了更高的要求。常規(guī)測(cè)報(bào)已越來(lái)越不能適應(yīng)生產(chǎn)的不斷發(fā)展的需要，應(yīng)該對(duì)水文水資源勘測(cè)工作應(yīng)做相應(yīng)的調(diào)整，由江河水文轉(zhuǎn)向資源水文，保證勘測(cè)項(xiàng)目更全面、深入，水賬厘得更精確、細(xì)致，使水文資料更加完整全面，從而使計(jì)算出的各項(xiàng)參數(shù)和數(shù)學(xué)公式更符合本地區(qū)特點(diǎn)，以擴(kuò)大和深化對(duì)自然界的認(rèn)識(shí)，以便更好地為設(shè)計(jì)科研服務(wù)。

水循環(huán)和水平衡范圍廣闊，過(guò)程復(fù)雜，具有周期性、地域性和不重復(fù)性，想把水文勘測(cè)工作做細(xì)，獲得更全面精確數(shù)據(jù)，存在很多困難和不確定因素，需要我們長(zhǎng)期的努力和付出。

水平衡包括收、支兩方面，“收”包括降雨、徑流及地下水入量和凝結(jié)3方面，支包括徑流及地下水出量和蒸散發(fā)量。我們現(xiàn)在在蒸散發(fā)量和凝結(jié)量方面勘測(cè)、研究還不夠全面和深入。因此本文提出以下3點(diǎn)建議：

1）凝結(jié)水是一種夜間產(chǎn)生的微降水，是特殊的降水形式，是水循環(huán)和水平衡的組成部分，冬夏2/3的天數(shù)都有發(fā)生，尤其冬季凝結(jié)水的量有時(shí)候很大，就全年統(tǒng)計(jì)，可以達(dá)到降水總量的10%左右，因此對(duì)水平衡開(kāi)展實(shí)驗(yàn)研究有其實(shí)際意義，對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐和防災(zāi)減災(zāi)也很有益，目前科技的發(fā)展已為我們提供了很多途徑開(kāi)展觀測(cè)及實(shí)驗(yàn)，測(cè)驗(yàn)儀器精度也在不斷提高，但目前這方面的成果還不多，天津作為北方較大的沿海城市，我們有現(xiàn)成的測(cè)站網(wǎng)點(diǎn)布局，有利于開(kāi)展觀測(cè)研究，但因缺乏此方面的資料樣本，對(duì)凝結(jié)水量的觀測(cè)實(shí)驗(yàn)我們還未開(kāi)展過(guò)。

2）蒸散發(fā)量在水平衡中占有很大比重，通過(guò)空氣動(dòng)力學(xué)原理可以推求蒸散發(fā)量，國(guó)內(nèi)外有很多類(lèi)型的公式，由于理論的不同及大量參數(shù)認(rèn)定的困難及取用不同，其計(jì)算結(jié)果往往出入較大，給科研和設(shè)計(jì)部門(mén)在實(shí)際計(jì)算過(guò)程中帶來(lái)困難。蒸散發(fā)量是水平衡過(guò)程中的重要一環(huán)，它包括3方面內(nèi)容：（1）陸上水面蒸發(fā)量；（2）水上水面蒸發(fā)量；（3）陸面及植被散發(fā)量，目前天津市開(kāi)展的僅是陸上水面蒸發(fā)量的觀測(cè)，是通過(guò)器測(cè)法間接推測(cè)陸上水面蒸發(fā)量的一種方法，目前已有幾十年的觀測(cè)資料，其它兩方面還未開(kāi)展觀測(cè)研究工作。對(duì)陸上水面蒸發(fā)，我們已有長(zhǎng)系列的多個(gè)站點(diǎn)的各種形式的器測(cè)資料，由于采用口徑很小的金屬器皿，和自然狀態(tài)下的水體蒸發(fā)有很大差別，具有一定的局限性，為了探求器測(cè)量和陸上天然水體蒸發(fā)量之間的關(guān)系，上世紀(jì)80年代老一輩水文工作者以實(shí)驗(yàn)站的形式開(kāi)展了蒸發(fā)器和大型蒸發(fā)池（15m2）之間的同比觀測(cè)實(shí)驗(yàn)3年，其意義有3點(diǎn)：

（1）推算出器測(cè)法與天然水體（近似）之間的折算系數(shù)（如表1）；

（2）了解了器測(cè)法與模擬天然水體間蒸發(fā)量呈現(xiàn)為以升溫期和降溫期為分界的兩條曲線的特點(diǎn)：

表1 15m2蒸發(fā)池與器測(cè)值折算系數(shù)表

（3）由于對(duì)池量和Φ20量進(jìn)行了包括冬季冰面蒸發(fā)（以前無(wú)之方面的數(shù)據(jù)）在內(nèi)的全年觀測(cè)，使我們對(duì)Φ20量的年表蒸發(fā)量的相對(duì)天然水體的代表性有一個(gè)較客觀的年平均值數(shù)據(jù)可用于計(jì)算，而不再是估測(cè)值，作為水文部門(mén)能夠?qū)ν馓峁┑淖鳛橘Y料的數(shù)據(jù)樣本，系列太短，不能滿足實(shí)際設(shè)計(jì)研究活動(dòng)中的誤差評(píng)估計(jì)算，因此我建議繼續(xù)進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)。

3）有了池測(cè)量和器測(cè)量，只反映了局部有限水體的蒸發(fā)情況，對(duì)于較大水體——即天然水面，如庫(kù)、湖、洼、淀等的在本地區(qū)的蒸發(fā)情況，還需要作具體的實(shí)驗(yàn)、研究，我們可以在合適的水文站點(diǎn)設(shè)立水上水面蒸發(fā)場(chǎng)等。陸面蒸散發(fā)量（裸露土壤、不同植被土壤）的實(shí)驗(yàn)研究本地區(qū)還未開(kāi)展，從水文的角度可以從兩種途徑進(jìn)行定位試驗(yàn)研究，一是通過(guò)器測(cè)法，即分別對(duì)裸露土壤、多個(gè)不同植被的實(shí)驗(yàn)地塊進(jìn)行觀測(cè)研究，有很多類(lèi)型的方法及蒸發(fā)器可供我們選擇，別的地區(qū)和省份的水文部門(mén)及其它單位，如地理研究所等都進(jìn)行過(guò)這方面的觀測(cè)和研究，可供我們借鑒。；二是通過(guò)土壤水零流通面理論，對(duì)實(shí)驗(yàn)取得實(shí)測(cè)資料進(jìn)行推算。所謂土壤水零流通面，即土壤中水分集約化流動(dòng)為零的界面，大自然中64%的降水貯存在土壤中，25%補(bǔ)充給了地下水。當(dāng)土壤接受水源補(bǔ)給結(jié)束時(shí)，土壤水分的蒸發(fā)即刻開(kāi)始，土壤水勢(shì)的方向發(fā)生改變。我們可通過(guò)對(duì)典型地塊不同深度土層土壤含水量和淺層地下水的監(jiān)測(cè)，尋求土壤水分零流通面的變化規(guī)律，進(jìn)而推求土壤蒸發(fā)量，因此，土壤含水量，淺層地下水位也是水資源勘管工作的有益內(nèi)容之一，也是天津市水文部門(mén)以前就有的觀測(cè)項(xiàng)目，并有很長(zhǎng)的資料系列，只是“文革”開(kāi)始后中斷，它同時(shí)可以延長(zhǎng)已有的歷史資料系列樣本長(zhǎng)度，有利于各有關(guān)部門(mén)在研究中使用。至此，如果我們通過(guò)觀測(cè)、實(shí)驗(yàn)取得了一定系列長(zhǎng)度的陸上及水面的水面蒸發(fā)量，陸面及植被散發(fā)量，通過(guò)計(jì)算可以得出比較準(zhǔn)確的本地區(qū)蒸散發(fā)量值及其變化規(guī)律，對(duì)生產(chǎn)、生活及設(shè)計(jì)和科研方更具實(shí)際意義，這也是水文勘測(cè)的重要內(nèi)容和成果之一。