王家會(huì)水文站測(cè)驗(yàn)現(xiàn)狀分析

孟建軍

（山西省忻州市水文水資源勘測(cè)分局 山西忻州 034000）

王家會(huì)水文站為按區(qū)域原則規(guī)劃的基本站，代表山西省中部（五臺(tái)山背坡）土石山區(qū)。為研究降水—徑流關(guān)系積累水文資料。設(shè)于1958年5月1日，站址位于山西省代縣峪口鄉(xiāng)王家會(huì)村的峪口河上。距河口8.9km，集水面積為333km2。

流域內(nèi)有四條河溝，分別為武強(qiáng)溝、八塔溝、北岸溝、南岸溝。流域雨量站有七個(gè)，即南正溝、化咀、上苑、八塔、高凡、殷家會(huì)、龍門(mén)雨量站。

設(shè)站以來(lái)，實(shí)測(cè)最大洪水發(fā)生于1964年，實(shí)測(cè)最大流量319m3/s，流速7.47m/s，河道平均縱坡36.1%。

1 各種因素對(duì)流量的影響

1.1 植被對(duì)降水徑流的影響

流域地處五臺(tái)山背坡，原來(lái)植被較好，以牧草、野生樺木、灌木為主，還有稀散的小片森林。農(nóng)作物以山藥、莜麥為主，沿河兩岸為玉米、高粱、谷子。由于國(guó)家近十年對(duì)生態(tài)環(huán)境的重視，山區(qū)大面積退耕還林，嚴(yán)禁入山放牧，并且每年組織村民在山上種植松樹(shù)苗，已經(jīng)形成許多分布不均的松樹(shù)林。由于樹(shù)木的增多，把天然降水的攔截和儲(chǔ)存起來(lái)，減少了一定的徑流量。

1.2 地理環(huán)境對(duì)產(chǎn)流的影響

本站流域內(nèi)主要為石山區(qū)，占70%，由花崗片麻巖、角閃巖以及石英巖等構(gòu)成，其余為黃土丘陵。

1）本站流域內(nèi)正處于礦山開(kāi)采區(qū)，各種礦石隨處都有，主要有鐵礦石，縣級(jí)政府管理不嚴(yán)，導(dǎo)致在流域內(nèi)隨處開(kāi)礦、炸山，挖下許多洗礦坑，形成了大小的不同水池，使原有泉水都流入了這些人為水庫(kù)后慢慢下滲，從而減少了天然河道水量。

2）修橋修路施工改變了原有天然河槽水流形態(tài)，為了開(kāi)礦運(yùn)輸?shù)姆奖?，礦主們隨意在河道中，山間小溪中修臨時(shí)路、簡(jiǎn)易橋，任意破壞阻攔天然河槽水流形態(tài)。

1.3 氣候變化使降水徑流減少

氣候變暖導(dǎo)致的降水減少可能是一個(gè)更為突出的問(wèn)題。全球平均氣溫略有上升，大范圍的干旱和持續(xù)的高溫，冬季溫度上升，2008年冬季降水量總量是3.5mm。2011年的各雨量站降雨比往年偏少很多，尤其是6、7、8月份只有往年的一半，主汛期王家會(huì)水文站最大洪水流量是0.775m3/s，6、7月的時(shí)候就連山上背陰面灌木草及河岸兩邊的水草也干枯死了。這也是影響河道徑流量的主要原因。

1.4 村民河灘圈地種植，隨處倒垃圾造成河道徑流減少

1）國(guó)家近幾年的退耕還林，封山禁牧，老百姓們不能在山坡上耕種，就在河道兩邊用石頭砌筑圈地，壘許多梯田狀河灘地，使河道越來(lái)越狹窄。在降水缺少情況下引用河道水進(jìn)行灌溉，致使河道水量減少。

2）社會(huì)的進(jìn)步發(fā)展，人們生活水平的提高，村民的建筑生活垃圾也就越來(lái)越多。城市有統(tǒng)一規(guī)劃，各種垃圾都有固定點(diǎn)傾倒，而在城鄉(xiāng)村落中無(wú)人管理，老百姓的生活垃圾、建筑垃圾就只能選擇倒在河槽里，年長(zhǎng)日久就在河槽里形成一座座小丘陵，在發(fā)洪水時(shí)阻攔了洪水的下泄。在北方由于暴雨歷時(shí)短、水流急，往往在洪水下泄遇到這種小丘陵?duì)罾鴷r(shí)起到緩洪的效果，使很多來(lái)水滲透消失了，這也是減少水量的一個(gè)主要原因。

1.5 測(cè)驗(yàn)河段及斷面情況

1）測(cè)驗(yàn)河段及河流情況

（1）測(cè)驗(yàn)控制情況：在高水測(cè)驗(yàn)時(shí)，受下游公路影響，洪水暴漲暴落。由于是河卵石河槽，水深在1.5m左右，流速大，時(shí)常伴有1m3左右的巨石隨著水流滾動(dòng),給測(cè)驗(yàn)帶來(lái)很大誤差，對(duì)測(cè)驗(yàn)人員帶來(lái)很大危險(xiǎn)性。在洪水漲落過(guò)程中往往在10min內(nèi)就漲到最高洪峰，而且降落也在0.5h之內(nèi)，一次起始洪水過(guò)程大約在5h左右。中小水有分流，河槽內(nèi)原有巨石形成很多不均勻漩渦，死水坑，在浮標(biāo)測(cè)驗(yàn)中，往往浮標(biāo)掉入漩渦后延長(zhǎng)浮標(biāo)運(yùn)行速度，或者浮標(biāo)在夜間測(cè)流時(shí)被洪水熄滅，造成測(cè)驗(yàn)誤差增大，嚴(yán)重影響了測(cè)流精度。由于以上原因，在測(cè)流時(shí)，需要反復(fù)施測(cè)，根據(jù)實(shí)際情況增加測(cè)流次數(shù)，取其平均值，來(lái)提高測(cè)驗(yàn)精度，減少測(cè)驗(yàn)誤差。

（2）河流順直情況對(duì)測(cè)驗(yàn)的影響：測(cè)驗(yàn)河段基本順直，但受基本水尺斷面上游145m彎道影響，水流趨于右岸，河槽水流由西向北900急拐彎流向水文站測(cè)流斷面，在洪水到來(lái)后主流全部趨向于右岸，測(cè)流斷面起點(diǎn)距12.5m至35m之間流速非常大，含沙量也相應(yīng)增大，而測(cè)流斷面起點(diǎn)距35m至60m之間流速緩慢，只能用流速儀輔助測(cè)流，使本站測(cè)驗(yàn)誤差也就相對(duì)增大。在這種情況下只能與洪水爭(zhēng)分奪秒，搶測(cè)洪峰，浮標(biāo)與流速儀同時(shí)施測(cè)，盡可能在短時(shí)間內(nèi)加測(cè)流量次數(shù)，取其平均值。

（3）附近建筑物對(duì)測(cè)驗(yàn)主要有兩方面的影響：一方面右岸經(jīng)常在洪水沖刷時(shí)塌方，右岸為沙卵石岸坡，但受基本水尺斷面上游145m彎道影響，水流趨于右岸，右岸經(jīng)常在洪水沖刷時(shí)塌方，造成水流不暢。另一方面公路橋影響，基本水尺斷面下游60m有公路橋一座，距離較測(cè)流斷面近，中高水時(shí)對(duì)水流有阻礙作用，容易形成雍水，影響比降觀測(cè)。

（4）水面比降對(duì)測(cè)驗(yàn)的影響：河道平均縱坡36.1%，高水流速快，縱比降大，高水測(cè)流時(shí)比降觀測(cè)尤為重要，比降觀測(cè)的好壞關(guān)系到浮標(biāo)測(cè)流的準(zhǔn)確性。因此需要認(rèn)真觀測(cè)，準(zhǔn)確記載，以保證每次測(cè)驗(yàn)的流量精度，提供最接近洪量的真實(shí)值。

2）測(cè)驗(yàn)斷面對(duì)流量的影響

（1）分流漫灘對(duì)測(cè)驗(yàn)的影響:測(cè)流斷面起點(diǎn)距24m至40m之間有分流串溝及死水漫灘現(xiàn)象，中小洪水有分流。需要浮標(biāo)與流速儀同時(shí)施測(cè)，這就增加了測(cè)驗(yàn)誤差和測(cè)驗(yàn)時(shí)間。

（2）右岸塌陷對(duì)測(cè)驗(yàn)的影響:本站斷面為單式窄深河床，左岸有梯田狀灘地，右岸為砂卵石護(hù)坡，寬約15m。受上游彎道影響，高水測(cè)驗(yàn)時(shí)，主流趨向右岸，洪水沖刷右岸，時(shí)有塌陷現(xiàn)象發(fā)生，這樣測(cè)流人員在測(cè)流中安全存在危險(xiǎn)，使水位觀測(cè)讀數(shù)不準(zhǔn)，嚴(yán)重影響流量測(cè)驗(yàn)精度，使測(cè)驗(yàn)資料誤差加大。

（3）樹(shù)木、農(nóng)作物對(duì)測(cè)驗(yàn)的影響:基本水尺上斷面河槽靠右岸附近從上至下長(zhǎng)有一排碗口粗的柳樹(shù)，約15棵，樹(shù)木遮擋已經(jīng)完全影響了浮標(biāo)投擲器使用，以及浮標(biāo)瞄準(zhǔn)，使浮標(biāo)測(cè)驗(yàn)只能使用人工拋擲，縮短了浮標(biāo)上斷面運(yùn)行距離。由于這些樹(shù)木較多，鏟除的可能性不大。為了滿足測(cè)驗(yàn)需要，考慮高低水主流靠右岸，擺動(dòng)幅度不大，在浮標(biāo)測(cè)驗(yàn)中采取半距測(cè)量，經(jīng)十來(lái)年的實(shí)測(cè)運(yùn)行，也能滿足流量測(cè)驗(yàn)的需要，但測(cè)驗(yàn)資料具有不完整性。農(nóng)作物在左岸，在汛期6-9月份正是農(nóng)作物生長(zhǎng)期，高桿農(nóng)作物影響測(cè)驗(yàn)視線和測(cè)流時(shí)效性，從而影響了測(cè)驗(yàn)精度。

（4）冰情及對(duì)測(cè)驗(yàn)的影響：冬季冰情較復(fù)雜，結(jié)冰時(shí)間一般在11月下旬到下年3月上旬，結(jié)冰時(shí)間長(zhǎng)。封凍、解冰期間，冰塊對(duì)水位、水流均有影響，有時(shí)出現(xiàn)層冰層水對(duì)測(cè)驗(yàn)有一定影響。北方河流在冬季基本變化不大，流量基本穩(wěn)定，但受氣候的影響，也存在變化，為了能準(zhǔn)確測(cè)驗(yàn)出河流冬季變化情況，本站在基本水尺下游2km處設(shè)立一封凍期臨時(shí)測(cè)流點(diǎn)，此測(cè)流地點(diǎn)長(zhǎng)年不封凍，即使封凍冰層也不厚，可以隨時(shí)砸冰施測(cè)，滿足流量測(cè)驗(yàn)需要。

2 近幾年含沙量變化分析

王家會(huì)站屬于汛期泥沙站，觀測(cè)時(shí)間基本在6月份到10月份期間，其余時(shí)間不觀測(cè)。本站沒(méi)有過(guò)河設(shè)施，只取單沙，平水期有沙時(shí)每日8:00、20:00時(shí)各取沙1次，較大洪水上漲段3至5次，落水段5至7次，封頂附近2至3次，洪峰重迭，水沙峰不一致或含沙量變化劇烈時(shí)加測(cè)。本站含沙量變化與水位、流量變化情況基本一致，隨水位、流量變化相應(yīng)變化，挑選近十年含沙資料分析對(duì)比，2004年最大含沙量29.4kg/m3，而2008年最大含沙量5.71kg/m3，在近十幾年隨著國(guó)家對(duì)生態(tài)環(huán)境重視，本區(qū)域水土保持嚴(yán)格管理，大面積退耕還林，本站河流含沙也越來(lái)越小。這些實(shí)際情況在農(nóng)作物引水灌溉中可以完全體現(xiàn)出來(lái)，下游農(nóng)田屬于鹽堿地，前二十年人們引河道洪水灌溉，每年可以淤積泥沙減少鹽堿；現(xiàn)如今河流洪水?dāng)y沙越來(lái)越小，無(wú)法淤積泥沙減小鹽堿地，農(nóng)田需要挖排水溝、覆蓋地膜來(lái)種植農(nóng)作物。以上實(shí)例可以說(shuō)明，隨著人類(lèi)改造自然，治理泥土流失取得了實(shí)質(zhì)性的成果。

3 峪口灌區(qū)對(duì)流域資料的影響

王家會(huì)水文站觀測(cè)徑流資料為滹沱河流域提供很小資料。峪口河屬于滹沱河支流，王家會(huì)水文站由于地處峪口灌區(qū)上游，每年來(lái)水量不大，一般平水期流量在0.180～0.450m3/s之間，往往流入到峪口村就全被峪口灌區(qū)引水灌溉用了，只有在流量大于15.0m/s3時(shí)，才會(huì)流入到滹沱河里，同時(shí)部分水量用作淤地灌溉。

4 幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)

綜上所述，王家會(huì)站設(shè)站50多年，已經(jīng)積累50多年水文資料，為研究降水、徑流關(guān)系積累了豐富的數(shù)據(jù)，已能滿足水利工程、水文預(yù)報(bào)、流域水文資料分析、水文水利計(jì)算、科學(xué)研究和有關(guān)國(guó)民經(jīng)濟(jì)部門(mén)應(yīng)用的要求。以后的發(fā)展應(yīng)在開(kāi)展水文調(diào)查方面多作文章。水文調(diào)查任務(wù)包括：水文站周?chē)庥鱿∮鼍植勘┯陼r(shí)的暴雨洪水調(diào)查；水文站以上（區(qū)間）干流枯季清水流量調(diào)查；水文站以上指定斷面最大洪峰流量調(diào)查；流域（區(qū)間）用水、排污調(diào)查；稀遇水、旱、冰凌，泥石流災(zāi)情調(diào)查等，應(yīng)開(kāi)展多方面與水文有關(guān)的測(cè)驗(yàn)，提高測(cè)驗(yàn)工作效率。發(fā)展站網(wǎng)，更多地積累水文資料，實(shí)現(xiàn)站隊(duì)結(jié)合，開(kāi)展水文巡測(cè)，進(jìn)一步調(diào)動(dòng)水文職工的工作積極性，更多更好地完成工作任務(wù)。