黃河水沙監(jiān)測(cè)體系現(xiàn)狀與存在問(wèn)題

高毅+張正萍+胡佳慧

長(zhǎng)期以來(lái)，水文工作主要是為防汛指揮決策，水利工程設(shè)計(jì)、建設(shè)和管理等方面服務(wù)，在黃河治理開(kāi)發(fā)及流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展的新的歷史時(shí)期，迫切要求黃河水文工作在防洪、抗旱減災(zāi)、水量調(diào)度管理、水沙調(diào)控體系建設(shè)與運(yùn)行、水環(huán)境保護(hù)、生態(tài)環(huán)境恢復(fù)等方面提供強(qiáng)有力的支撐。目前黃河水文站網(wǎng)體系無(wú)論是密度功能等方面均不能滿(mǎn)足黃河治理開(kāi)發(fā)及經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的要求。

黃河流域現(xiàn)有水文站416處（含黃委，流域各省區(qū)及非水文部門(mén)）；水位站76處；雨量站（含水文站觀測(cè)降水的站）2281處；泥沙觀測(cè)站252處；蒸發(fā)站161（含水文站觀測(cè)蒸發(fā)的站）處；地下水觀測(cè)井2128處。流域內(nèi)水文站平均單站控制面積為1900km2，雨量站平均單站控制面積為330 km2?，F(xiàn)有水文站網(wǎng)在防汛抗旱、水資源管理、水利工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)、國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮了巨大作用。

截止目前，黃河流域水文系統(tǒng)共建成各種水文纜道592處，各種測(cè)船163艘，專(zhuān)用測(cè)橋85座，水位觀測(cè)平臺(tái)561處。配備無(wú)線電臺(tái)532部，ADCP 24臺(tái)。全站儀86臺(tái)，GPS 66臺(tái)。生產(chǎn)業(yè)務(wù)用房39.62萬(wàn)平方米。配備水文測(cè)驗(yàn)、防汛用車(chē)483輛。固定資產(chǎn)總額達(dá)8.86億元。

水文現(xiàn)代化是水利現(xiàn)代化的基礎(chǔ)。目前，黃河流域國(guó)家重要水文站進(jìn)行改造的站僅占30%，未改造的測(cè)站多數(shù)設(shè)施設(shè)備已老化落后。多數(shù)測(cè)站采用傳統(tǒng)測(cè)驗(yàn)方法，部分站為人工觀測(cè)，現(xiàn)代化水平不高，不能適應(yīng)水利現(xiàn)代化的要求。

黃河下游河道淤積測(cè)驗(yàn)工作開(kāi)始于上世紀(jì)50年代，1962年以后開(kāi)始進(jìn)行統(tǒng)一性的河道淤積測(cè)驗(yàn)，并一直不間斷的延續(xù)至今。

截至目前，黃委管轄范圍內(nèi)水庫(kù)、河道及河口濱海區(qū)淤積測(cè)驗(yàn)斷面數(shù)量為808個(gè)，主要分布在三門(mén)峽庫(kù)區(qū)及以下地區(qū)。常年開(kāi)展的觀測(cè)項(xiàng)目主要有：水庫(kù)淤積測(cè)驗(yàn)、水庫(kù)異重流測(cè)驗(yàn)、庫(kù)區(qū)水位觀測(cè)、庫(kù)區(qū)水沙因子測(cè)驗(yàn)、壩前漏斗測(cè)驗(yàn)；河道斷面淤積測(cè)驗(yàn)、河道水位觀測(cè)、河勢(shì)觀測(cè)、表層及深層河床質(zhì)測(cè)驗(yàn)；濱海區(qū)地形測(cè)驗(yàn)、河口攔門(mén)沙測(cè)驗(yàn)、潮水位觀測(cè)等。在開(kāi)展淤積測(cè)驗(yàn)的區(qū)域布設(shè)了GPS控制網(wǎng)和水準(zhǔn)網(wǎng)，布設(shè)了大量的斷面端點(diǎn)樁、控制樁、地形樁和斷面標(biāo)志等。

目前主要開(kāi)展的預(yù)報(bào)項(xiàng)目有氣象預(yù)報(bào)、洪水預(yù)報(bào)、徑流預(yù)報(bào)等。黃河氣象預(yù)報(bào)目前主要依賴(lài)天氣學(xué)預(yù)報(bào)方法，MM5和AREM中尺度數(shù)值降雨預(yù)報(bào)模式預(yù)報(bào)成果，預(yù)見(jiàn)期為24-72小時(shí)。現(xiàn)在已經(jīng)開(kāi)發(fā)多種黃河干支流主要站的洪水預(yù)報(bào)方案，近年來(lái)隨著中國(guó)洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)的推廣，黃委和省區(qū)基本建立了相應(yīng)的預(yù)報(bào)系統(tǒng)。黃委正在實(shí)施的“黃河小花間暴雨洪水預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)”中的氣象水文預(yù)報(bào)系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)定量降水預(yù)報(bào)與洪水預(yù)報(bào)、徑流預(yù)報(bào)有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)連續(xù)、滾動(dòng)的氣象、洪水、徑流預(yù)報(bào)。

治黃工作的新形勢(shì)、新任務(wù)要求黃河水文提供更加全面準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)信息、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)信息和各類(lèi)分析成果。近年來(lái)，黃河水文預(yù)報(bào)在預(yù)報(bào)項(xiàng)目上有所拓展，預(yù)報(bào)精度也在不斷提高，但仍存在著氣象、水文和水資源信息量不足，不能滿(mǎn)足精確預(yù)報(bào)的需要；暴雨預(yù)報(bào)在強(qiáng)度、落區(qū)、時(shí)段等方面尚不能滿(mǎn)足增長(zhǎng)洪水預(yù)報(bào)預(yù)見(jiàn)期的目的；降水預(yù)報(bào)與洪水預(yù)報(bào)、徑流預(yù)報(bào)尚未有效結(jié)合，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)氣象、洪水、徑流的連續(xù)、滾動(dòng)預(yù)報(bào)；泥沙預(yù)報(bào)和冰凌預(yù)報(bào)剛剛開(kāi)始研究，處于摸索階段。現(xiàn)有的水文信息服務(wù)系統(tǒng)無(wú)論從軟硬件環(huán)境，還是技術(shù)水平都不高，特別是綜合信息服務(wù)水平不高，功能單一，向社會(huì)發(fā)布的信息仍以刊發(fā)簡(jiǎn)報(bào)、公報(bào)和報(bào)告的紙介質(zhì)為主，基于網(wǎng)絡(luò)的查詢(xún)服務(wù)范圍和內(nèi)容十分有限。

水文作為基礎(chǔ)性公益性事業(yè)，長(zhǎng)期以來(lái)，為治黃事業(yè)和流域國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供的大量的實(shí)時(shí)和歷史信息資料，發(fā)揮了巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。但目前仍實(shí)行差額撥款體制，導(dǎo)致水文行業(yè)在經(jīng)費(fèi)上存在不足的局面。而隨著治黃工作的不斷深入，水文工作的業(yè)務(wù)范圍已擴(kuò)展到治黃工作的各個(gè)層面。特別是在防汛抗旱、水資源統(tǒng)一管理、調(diào)水調(diào)沙、防凌、放淤試驗(yàn)、水土保持、生態(tài)建設(shè)等方面的工作任務(wù)急劇增加，但設(shè)施設(shè)備人員經(jīng)費(fèi)保障卻未同步增加，加劇了運(yùn)行困難的局面。水文基礎(chǔ)保障能力與目前的服務(wù)需求極不相稱(chēng)。

（1）規(guī)劃原則

完整性原則：鞏固優(yōu)化調(diào)整現(xiàn)有水文站網(wǎng)，初步建成基本滿(mǎn)足流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和水文變化規(guī)律、防汛抗旱、水資源保護(hù)、水資源管理調(diào)度、水土保持、水沙調(diào)控體系建設(shè)運(yùn)行、水工程規(guī)劃運(yùn)行等需求的水文站網(wǎng)。

統(tǒng)一性原則：全流域統(tǒng)一規(guī)劃，流域水系、水文分區(qū)和行政區(qū)域相結(jié)合，尊重歷史分工，有機(jī)協(xié)調(diào)總體和局部的關(guān)系。

需求牽引原則：在水文站網(wǎng)、水文測(cè)報(bào)能力、水文情報(bào)預(yù)報(bào)、水文信息服務(wù)等方面，充分考慮流域治理開(kāi)發(fā)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)各方面的需求。

先進(jìn)性原則：充分考慮科學(xué)技術(shù)進(jìn)步和現(xiàn)代化發(fā)展水平，加速推進(jìn)黃河水文事業(yè)的現(xiàn)代化進(jìn)程。

前瞻性原則：由于水文的基礎(chǔ)性公益事業(yè)性質(zhì)，要堅(jiān)持前瞻性原則，特別是水文站網(wǎng)布設(shè)方面，要適度超前考慮各方面需求和科技進(jìn)步水平。

（2）規(guī)劃目標(biāo)

水文站網(wǎng)：按照黃河治理開(kāi)發(fā)，流域內(nèi)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展、防災(zāi)減災(zāi)等各方面實(shí)用要求，以合理的布站數(shù)量，能夠有效開(kāi)展黃河水文監(jiān)測(cè)，為防汛抗旱、水資源開(kāi)發(fā)利用、生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供適時(shí)準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)信息，為政府決策以提供可靠的技術(shù)支撐，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)安全提供基礎(chǔ)保障，同時(shí)滿(mǎn)足在空間上針對(duì)水文資料進(jìn)行內(nèi)插和移用，在時(shí)間上對(duì)缺測(cè)系列進(jìn)行插補(bǔ)和延長(zhǎng)。近期基本形成比較完整的黃河流域水文站網(wǎng)體系，在評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上補(bǔ)充水位、流量、雨量、蒸發(fā)等各類(lèi)站網(wǎng)，調(diào)整受水利工程影響的站網(wǎng)，增設(shè)?。▍^(qū)）界、重要城市、重要取水和退水口的水資源、水量監(jiān)測(cè)站，增設(shè)重點(diǎn)水土流失區(qū)的泥沙站網(wǎng)，增設(shè)或恢復(fù)實(shí)驗(yàn)站，建設(shè)重點(diǎn)地區(qū)的地下水觀測(cè)井網(wǎng)。遠(yuǎn)期以發(fā)展和提高為主，協(xié)調(diào)水資源量與質(zhì)、地表水與地下水監(jiān)測(cè)站點(diǎn)、水量監(jiān)測(cè)站點(diǎn)與沙量監(jiān)測(cè)站點(diǎn)、基礎(chǔ)站網(wǎng)和實(shí)驗(yàn)站網(wǎng)的同步發(fā)展，達(dá)到信息面廣，代表性強(qiáng)，可快速、靈活體現(xiàn)站網(wǎng)整體功能的作用。

水文基礎(chǔ)設(shè)施和測(cè)報(bào)能力：根據(jù)規(guī)劃總體原則和黃河治理開(kāi)發(fā)及流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展對(duì)水文的要求，結(jié)合規(guī)劃站網(wǎng)整體功能的調(diào)整，按照標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、現(xiàn)代化的要求，依據(jù)《水文基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及技術(shù)裝備標(biāo)準(zhǔn)》，應(yīng)用現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)和手段，建設(shè)和改造水文測(cè)報(bào)基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備，提高測(cè)驗(yàn)?zāi)芰?，縮短測(cè)驗(yàn)時(shí)間，逐步實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化。近期對(duì)現(xiàn)有水文測(cè)站達(dá)到報(bào)廢年限的設(shè)施設(shè)備進(jìn)行更新改造；新建測(cè)站除重要干支流控制站外，以遙測(cè)、巡測(cè)為主。部分重要水文站基本實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化；繼續(xù)推進(jìn)水文測(cè)驗(yàn)方式改革，加強(qiáng)水文巡測(cè)基地及巡測(cè)設(shè)施設(shè)備建設(shè)改造。遠(yuǎn)期對(duì)已有水文測(cè)站及基地達(dá)到報(bào)廢年限的設(shè)施設(shè)備進(jìn)行更新改造；繼續(xù)充實(shí)完善水文監(jiān)測(cè)站網(wǎng)和巡測(cè)基地功能建設(shè)，滿(mǎn)足國(guó)民經(jīng)濟(jì)及社會(huì)發(fā)展需求，基本實(shí)現(xiàn)水文現(xiàn)代化。

水文水資源情報(bào)網(wǎng)絡(luò)：建成覆蓋黃河流域（含省區(qū)）各級(jí)水文系統(tǒng)的水情報(bào)訊通信體系和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)各類(lèi)觀測(cè)信息傳輸?shù)淖詣?dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化。建設(shè)政務(wù)信息傳輸系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)政務(wù)辦公信息的傳輸和共享，建設(shè)全河水文視頻會(huì)議系統(tǒng)，進(jìn)一步提高辦公效率。

水文水資源情報(bào)預(yù)報(bào)：進(jìn)一步開(kāi)展氣象、水文預(yù)報(bào)基礎(chǔ)研究，研制、改進(jìn)、完善預(yù)報(bào)模型和方案，建成以GIS為平臺(tái)，覆蓋黃河流域的氣象預(yù)報(bào)與水文預(yù)報(bào)有機(jī)結(jié)合的水文水資源預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng)，使黃河水文水資源預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的預(yù)見(jiàn)期和精度明顯提高，實(shí)現(xiàn)流域局地性突發(fā)暴雨和洪水監(jiān)測(cè)及預(yù)警，提高黃河水文水資源預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)能力，逐步構(gòu)建黃河水文水資源預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)體系。

水文水資源信息管理與服務(wù)：建立水文信息的標(biāo)準(zhǔn)化處理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)信息資源的有效管理；建成黃河流域水文數(shù)據(jù)中心和沿黃省區(qū)水文數(shù)據(jù)分中心，實(shí)現(xiàn)各類(lèi)水文信息資源的存儲(chǔ)、管理和異地分布式存儲(chǔ)模式下信息資源的交換和共享，構(gòu)建統(tǒng)一的應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)，在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)綜合信息服務(wù)，滿(mǎn)足防汛抗旱和社會(huì)化服務(wù)的要求。