水文測(cè)站受水工程影響的措施與對(duì)策

吳 丹

(四川省達(dá)州水文水資源勘測(cè)局 四川 達(dá)州 635000)

水文測(cè)站受水工程影響的措施與對(duì)策

吳 丹

(四川省達(dá)州水文水資源勘測(cè)局 四川 達(dá)州 635000)

水文系統(tǒng)的最基層的機(jī)構(gòu)是水文測(cè)站。在當(dāng)今的防洪災(zāi)害中，水文測(cè)驗(yàn)發(fā)揮著重要的作用。尤其是在防止自然災(zāi)害的過(guò)程中起到了十分重要的作用。本文通過(guò)對(duì)水文測(cè)站受水工程影響提出了相關(guān)的意見(jiàn)。

水文測(cè)站；水工程；影響；措施

一、水文測(cè)站受水工程影響不容忽視

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，現(xiàn)代水文的地位和作用越來(lái)越顯著。然而，隨著各地水電開(kāi)發(fā)建設(shè)不斷加強(qiáng)，水文測(cè)站受水工程影響非常嚴(yán)重。漢江上游流域《漢江上游干流梯級(jí)開(kāi)發(fā)規(guī)劃報(bào)告》就有黃金峽、石泉、喜河、安康、旬陽(yáng)、蜀河和白河七級(jí)開(kāi)發(fā)方案，截至目前，已建成石泉、喜河、安康和蜀河四個(gè)梯級(jí)，白河電站正在建設(shè)中，旬陽(yáng)電站已做好前期準(zhǔn)備工作，而國(guó)家重要水文站石泉站就是受石泉、喜河兩電站嚴(yán)重影響之一。

當(dāng)喜河電站蓄水達(dá)到正常蓄水位時(shí)，回水尾部位置己至石泉水文站基本斷面上游約1.3km處，接近石泉水庫(kù)壩下。自2007年3月喜河電站蓄水以來(lái)，受變動(dòng)性回水影響，每年有7個(gè)月以上時(shí)間不連續(xù)不同程度淹沒(méi)了測(cè)驗(yàn)河段，給石泉站的水文測(cè)驗(yàn)、水情拍報(bào)和資料整編帶來(lái)了極大困難。處于國(guó)家重要水文站安康站測(cè)驗(yàn)斷面下游47km處的旬陽(yáng)電站將來(lái)建成后，正常蓄水位推算到安康站測(cè)驗(yàn)斷面，其受回水淹沒(méi)程度非常嚴(yán)重。各支流流域水文測(cè)站也有很多不同程度受水工程影響，如漢江一級(jí)支流夾河長(zhǎng)沙壩水文站(隸屬長(zhǎng)委管轄)、渚河紅椿水文站、任河高灘水文站、嵐河六口水文站、壩河桂花園水文站以及二級(jí)支流部分控制水文站等。

二、受水工程影響的站網(wǎng)調(diào)整原則

受水工程影響較大的區(qū)域代表站和小河站調(diào)整和充實(shí)的原則是使水工程影響前后的水文資料連續(xù)一致，滿足站網(wǎng)規(guī)劃的要求。為了便于定義研究，影響程度可分為輕微影響、中等影響、顯著影響、嚴(yán)重影響四級(jí)。

當(dāng)測(cè)站以上流域內(nèi)各水庫(kù)集水面積之和∑f與測(cè)站以上流域面積F之比∑f/F等于或小于各水庫(kù)有效庫(kù)容之和∑v與測(cè)站多年平均徑流W之比∑v/W時(shí)，則直接用∑f/F代表∑f'/F，否則將∑f/F修改為∑f'/F(∑f' =∑V/WXF) 。

(一)輕微影響，∑f'/F< 15%且無(wú)大型水庫(kù)或無(wú)單個(gè)中小型水庫(kù)的f'/F≥10%，調(diào)整意見(jiàn)為測(cè)站保留，一般情況下，不作輔助觀測(cè)及調(diào)查。

(二)中等影響，∑f'/F在15% - 50%之間，調(diào)整意見(jiàn)為測(cè)站保留，一定要作輔助觀測(cè)及調(diào)查。

(三)顯著影響，∑f'/F在15% - 80%之間，調(diào)整意見(jiàn)為若經(jīng)輔助觀測(cè)后，出現(xiàn)下列兩種情況可以撤銷:①失去代表站作用;②補(bǔ)充觀測(cè)費(fèi)用巨大，否則測(cè)站保留。

(四)凡是∑f'/F> 80%，稱為受蓄水工程嚴(yán)重影響代表站，

應(yīng)作如下調(diào)整:

第一、單一水庫(kù)(電站統(tǒng)稱水庫(kù))f'/F>80%，根據(jù)下列情況處理。

1、水庫(kù)以上流域內(nèi)水工程影響不大，水文測(cè)站上遷到庫(kù)區(qū)，改為水庫(kù)基本水文站，繼續(xù)觀測(cè)。

2、水庫(kù)以上流域內(nèi)水工程有影響，但入庫(kù)主干流域或主要 大支流的流域內(nèi)水工程影響不大，且其相應(yīng)集水面積的面積級(jí)與原則站屬同一級(jí)，則測(cè)站上遷到庫(kù)尾，保持原有代表站的屬性；如果上遷至庫(kù)尾站的集水面積小于原代表站所代表的面積級(jí)，則其屬性應(yīng)改變，可作為站網(wǎng)中新增站來(lái)處理。

3、不符合上款要求者，測(cè)站撤銷。

第二、∑f'/F> 80%時(shí)，測(cè)站撤銷。但在本區(qū)域內(nèi)要補(bǔ)設(shè)與撤銷站具有相同代表作用的新站。

三、受回水淹沒(méi)影響應(yīng)保留測(cè)站及測(cè)流測(cè)沙措施

《水文測(cè)驗(yàn)規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱《規(guī)范》)對(duì)水文測(cè)站測(cè)流斷面受下游水庫(kù)回水淹沒(méi)影響，其調(diào)整辦法如下。

(一)只受稀遇洪水影響，且在影響期間仍可測(cè)流和測(cè)沙，測(cè)站應(yīng)保留。

(二)測(cè)驗(yàn)河段長(zhǎng)期受淹，失去了測(cè)流和測(cè)沙條件，則應(yīng)根據(jù)站網(wǎng)規(guī)劃實(shí)際需要與可能或下遷到水庫(kù)壩址，或上移出淹沒(méi)區(qū)，或撤銷后另設(shè)新站。

下面對(duì)這兩種情況及測(cè)流測(cè)沙應(yīng)采取的措施探討分析。

1、短時(shí)間影響下仍可測(cè)流和測(cè)沙

《規(guī)范》第一款指水文站實(shí)際很少受水庫(kù)回水淹沒(méi)影響，即使受影響也只是稀遇洪水，這種情況是入庫(kù)洪水流量大，庫(kù)區(qū)水位抬升快，此時(shí)水文站測(cè)流斷面受水庫(kù)回水淹沒(méi)影響，但一般時(shí)間不長(zhǎng)，且在影響期間仍可測(cè)流和測(cè)沙，所以測(cè)站應(yīng)保留。

2、測(cè)驗(yàn)河段長(zhǎng)期受淹，水文測(cè)站可以保留

《規(guī)范》第二款的上移下遷或撤銷后另設(shè)新站都是在“測(cè)驗(yàn)河段長(zhǎng)期受淹，失去了測(cè)流和測(cè)沙條件”前提下而提出，所以應(yīng)對(duì)“失去了測(cè)流和測(cè)沙條件”進(jìn)行分析。

所謂失去了測(cè)流和測(cè)沙條件，實(shí)際上有兩種情況，一種是水流的自身?xiàng)l件，如死水、紊流等，死水即庫(kù)區(qū)無(wú)水流流入流出，水位保持穩(wěn)定不變，這種情況當(dāng)然不用測(cè)流和測(cè)沙。紊流情況很多也很復(fù)雜，但只要是流動(dòng)的水，都可以測(cè)流和測(cè)沙。另一種情況實(shí)際上是當(dāng)時(shí)(上世紀(jì)90年代初之前)設(shè)備儀器技術(shù)水平?jīng)]達(dá)到。普通的旋漿旋杯流速儀，就是在測(cè)流斷面上布設(shè)多條垂線，在每條垂線上測(cè)量各點(diǎn)流速，無(wú)法施測(cè)瞬間全斷面流速，制約了非正常水流情況下的測(cè)流。測(cè)沙儀器更是簡(jiǎn)單落后，所以在當(dāng)時(shí)條件下“失去了測(cè)流和測(cè)沙條件”是成立的。

然而，隨著科技水平不斷提高，近十幾年來(lái)，研發(fā)和引進(jìn)了大量各種先進(jìn)儀器設(shè)備，如電波流速儀、聲學(xué)多普勒水流剖面儀(ADCP)等。測(cè)沙有同位素、光電、超聲波及最新研制的振動(dòng)式懸移質(zhì)測(cè)沙儀等先進(jìn)儀器。這些先進(jìn)儀器的使用，極大地改善和提高了各種復(fù)雜水流情況下測(cè)流和測(cè)沙的條件和水平，從而也改變了“測(cè)驗(yàn)河段長(zhǎng)期受淹，失去了測(cè)流和測(cè)沙條件”的定論。

(三)測(cè)流測(cè)沙措施

1、當(dāng)測(cè)驗(yàn)河段無(wú)水流流速，即測(cè)驗(yàn)河段是死水時(shí)，不測(cè)流和測(cè)沙;當(dāng)斷面水位有變化，但斷面上游無(wú)水加入時(shí)仍然不測(cè)流和測(cè)沙。

2、測(cè)驗(yàn)河段上游有水加入，但流量小，在測(cè)流斷面上反映不出有流速，則應(yīng)在斷面上游不受回水淹沒(méi)斷設(shè)臨時(shí)斷面，觀測(cè)水位和施測(cè)流量，建立水位流量關(guān)系來(lái)推算流量，在臨時(shí)斷面測(cè)沙。

3、當(dāng)測(cè)驗(yàn)河段上游來(lái)水量較大，斷面有流速，測(cè)流采用靈敏度高的ADCPoADCP是當(dāng)今世界先進(jìn)測(cè)流儀器的代表，專門(mén)用于測(cè)量河流、水渠等的流量，儀器性能十分穩(wěn)定，是一種快速的測(cè)流儀器。測(cè)沙選擇采用適合本站的先進(jìn)測(cè)沙儀器。

四、結(jié)語(yǔ)

水文測(cè)站受水工程影響要根據(jù)具體情況具體分析，對(duì)嚴(yán)重影響而要撤銷測(cè)站另設(shè)新站的，應(yīng)慎重分析處理。一是原設(shè)測(cè)站是根據(jù)各種因素綜合選定，具有合理性，資料系列也連續(xù)一致，若因受回水淹沒(méi)影響而要撤銷原站，上移或下遷另設(shè)新站，一般是條件不具備;二是另設(shè)新站有可能再次受到新的水工程影響，夾河長(zhǎng)沙壩站在受到水工程嚴(yán)重影響后下遷到壩址下，但下游又修建一電站，導(dǎo)致測(cè)驗(yàn)河段再次受淹，該站再無(wú)地方可遷，只能尋求新的測(cè)驗(yàn)方式方法，最終還是以先進(jìn)儀器改變過(guò)去傳統(tǒng)測(cè)驗(yàn)方式方法，效果很好。

[1]北京勘測(cè)設(shè)計(jì).漢江上游干流梯級(jí)開(kāi)發(fā)規(guī)劃報(bào)告[R].1988.12

[2]水利電力部.水文測(cè)驗(yàn)規(guī)范

吳丹(1987-)，女，漢族，陜西安康市人，助理工程師，本科，四川省達(dá)州水文水資源勘測(cè)局。