淺析水利工程對水文測驗的影響

牛廣東，王曉明（棗莊市水文局，山東棗莊277800）

?

淺析水利工程對水文測驗的影響

牛廣東，王曉明
（棗莊市水文局，山東棗莊277800）

【摘要】結(jié)合棗莊市水文站網(wǎng)的基本情況，從不同角度分析了水利工程對水文測驗的影響，并提出了應對措施和改進方法。

【關鍵詞】棗莊市；水利工程；水文測驗；應對措施

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，經(jīng)濟社會發(fā)展對水資源的開發(fā)利用提出了新的要求，越來越多的水利工程不斷興建。水利工程給經(jīng)濟社會提供重大便利的同時也給傳統(tǒng)水文測驗帶來各種各樣的影響,對水文工作提出新的要求。下文將以棗莊市水文測驗受水利工程影響情況為例進行分析說明。

1　水利工程的概念

水利工程是對防洪、除澇、灌溉、發(fā)電、供水、圍墾、水土保持、移民、水資源保護等工程（包括新建、擴建、改建、加固、修復）及其配套和附屬工程的統(tǒng)稱，是用于控制和調(diào)配自然界的地表水和地下水，達到除害興利目的而修建的工程。本文所指的水利工程主要針對影響水文測驗的蓄水工程、引水工程、提水工程以及調(diào)水工程。

2　棗莊市水文站網(wǎng)的基本情況

棗莊市境內(nèi)河流屬淮河流域南四湖——運河水系，區(qū)內(nèi)地表水系發(fā)育，除中運河、伊家河為南四湖的泄洪河道外，其他主要河道均發(fā)源于東北部山區(qū)，并且多為老年性季節(jié)河道。

目前棗莊市境內(nèi)有國家基本水文站7處，分別為馬河水庫水文站、巖馬水庫水文站、柴胡店水庫水文站、薛城水文站、嶧城水文站、滕州水文站和臺兒莊閘水文站。其中馬河水庫水文站、巖馬水庫水文站為水庫站，臺兒莊閘水文站為堰閘站，其余為河道站。各站水文測驗均不同程度受到水利工程的影響。

3　水利工程對水文測驗的影響

3.1從影響方式劃分

1）水利工程調(diào)節(jié)影響。水文站水文測驗斷面位于水利工程附近時，受水利工程調(diào)節(jié)的影響，河道水位流量變化頻繁，常出現(xiàn)陡漲陡落現(xiàn)象，使得原有的水位流量關系破壞，嚴重影響水文資料的一致性、代表性和可靠性。另外頻繁變化的水位使流量測驗時機難以把握，增加水文站測流次數(shù)，甚至無法控制完整的流量變化過程。嶧城水文站所在的嶧城大沙河在20世紀80年代時期有穩(wěn)定的水位流量關系，后期受上游橡膠壩和下游賈莊閘的影響，水位流量關系混亂，難以掌握變化規(guī)律，嚴重影響水文測驗工作。

2）水利工程回水影響。水利工程位于水文站測驗斷面的下游，使水文站測驗斷面處于水利工程回水影響范圍內(nèi)，水文測驗斷面原有的穩(wěn)定的河流流態(tài)受到破壞，不穩(wěn)定的流態(tài)使得水位與流量沒有穩(wěn)定的關系，所收集到的資料失去代表性。薛城水文站因下游新建橡膠壩，測驗斷面位于回水范圍內(nèi)，嚴重影響水文測驗，使原有斷面無法使用，2000年向上游遷建，目前仍受下游橡膠壩調(diào)節(jié)的影響。

3）水利工程引水、提水、調(diào)水影響。引水、提水、調(diào)水工程位于水文站上游，由于天然河水被工程引走，水文測驗斷面處于無水或減水河段中，致使水文站失去設站目的，有的水文站不得不增設測驗斷面或者遷建；工程位于水文站上游，由于客水被引入水文測驗斷面，經(jīng)過水文斷面的水量增多、水位增高，致使原有的測洪手段、測洪標準不能適應新的要求。2015年4月21日南水北調(diào)東線工程調(diào)水，臺兒莊閘水文站受到臺兒莊調(diào)水泵站影響，水位波動頻繁，同時水文站為保證水文資料符合規(guī)范要求，監(jiān)測調(diào)水水量，增設輔助斷面。

3.2從影響程度劃分

1）直接影響。當水利工程距離測驗斷面較近時，水利工程將直接影響水文測驗工作，頻繁水位流量變化、回水致使測驗斷面流態(tài)不穩(wěn)定，通過測驗斷面流量較小，常規(guī)測驗手段監(jiān)測困難。嚴重影響水文測驗收集資料的可靠性，大大降低測驗資料的價值。

2）間接影響。當水利工程距離測驗斷面較遠時，水利工程將間接影響水文測驗工作。具體表現(xiàn)在：水利工程的建設會使徑流量在時空分布上發(fā)生改變，同時改變了天然狀態(tài)下的降雨徑流關系。如在非汛期蓄水工程截留的原本河道的基流，會使下游河道水位大幅度下降甚至斷流。在其影響下，水文資料可能會出現(xiàn)不同程度的失真，嚴重影響水文資料的代表性、連續(xù)性和一致性。

4　應對措施與改進方法

4.1加強法律宣傳與水利工程管理

1）加強《中華人民共和國水法》《中華人民共和國水文條例》等相關法律、法規(guī)宣傳，讓全社會了解水文、重視水文、支持水文工作。

2）水文部門積極加強與水利部門的聯(lián)系，隨時掌握影響水文測驗的水利工程的調(diào)節(jié)調(diào)度信息，及時跟進水文測驗工作。

3）水文部門積極向水利部門建議，新規(guī)劃的水利工程要充分考慮水文方面的需求，盡量避開或減少對水文測驗的影響。

4.2積極進行水文站網(wǎng)調(diào)整

對水文站網(wǎng)的調(diào)整要綜合考慮現(xiàn)有和規(guī)劃水文站的情況，對其進行系統(tǒng)完善。對受水利工程影響較為嚴重的測站，應積極調(diào)查研究選取更為合適的斷面進行遷建。

4.3及時調(diào)整測驗任務

根據(jù)水利工程影響情況，及時調(diào)整測驗任務。對受水利工程有一定影響的測站可以考慮增加輔助斷面，增加測驗頻次，提高測驗精度，適當調(diào)整測驗任務。

4.4探索新的測驗方法，提高水文監(jiān)測能力

1）走航式ADCP法。ADCP是英文AcousticDopplerCurrentProfilers的縮寫，即聲學多普勒流速剖面儀。實驗證明，ADCP測流方式具有不破壞天然水流狀態(tài)，測流歷時短，測速范圍廣，性能穩(wěn)定，安全性高，勞動強度小等特點，適宜搶測洪峰以及受回水、水利工程影響導致水位流量關系復雜的測站。薛城水文站所在的薛城大沙河河流上橡膠壩眾多，水位流量關系復雜，目前較多時間段采用ADCP在上游斷面巡測，應用較好。

2）水工建筑物法測流。當影響水文測驗的水利工程有適合《水工建筑物測流規(guī)范》規(guī)定的方法進行流量測驗時，可以采用水工建筑物測流，并結(jié)合收集的水文資料建立合適的模型和經(jīng)驗公式，定期進行率定和校核。山東省水文局滕州水文站位于市區(qū)內(nèi)，經(jīng)過研究和分析，測站采用水工建筑物法進行測流，能夠滿足該站水文測驗的要求。

3）在線監(jiān)測法。主要適用在水位流量關系復雜，難以掌握變化規(guī)律，無法把握測流時間的測站。嶧城水文站因受水利工程影響，簡單依靠傳統(tǒng)監(jiān)測方式難以獲取全面水情資料，后安裝了非接觸式（雷達）洪水流量測驗系統(tǒng)，可實時進行流量測驗，很好地解決了該站水位流量變化頻繁的問題。

4.5確保水文資料的一致性

加強對已受水利工程影響的水文站資料的還原分析，保持資料的一致性、長期性。

5　結(jié)語

隨著社會經(jīng)濟的進一步發(fā)展，越來越多的因素將制約水文測驗工作。水文部門應統(tǒng)籌規(guī)劃、合理布局，進一步完善水文站網(wǎng)體系，不斷探索新技術(shù)的使用，以獲取更加精確的水文資料，全面提高水文工作服務經(jīng)濟社會發(fā)展的能力和水平。

（責任編輯崔春梅）

作者簡介：牛廣東（1976—），男，工程師

收稿日期：2015-12-31

【中圖分類號】F426.91

【文獻標識碼】B

【文章編號】1009-6159（2016）-02-0008-02