中小河流配套雨量站對(duì)水文資料影響分析

徐紅麗，張道長(zhǎng)，馮 麗

（煙臺(tái)市水文局，山東 煙臺(tái)264000）

降水是水文循環(huán)的重要環(huán)節(jié)，是體現(xiàn)某一地區(qū)水資源狀況的重要指標(biāo)，是氣象、水文觀測(cè)的重要內(nèi)容。降水資料是水文基礎(chǔ)資料，在水利、交通、工礦、城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中，需要降水資料推求徑流量和設(shè)計(jì)洪水，以保證工程的行洪安全；利用降水資料進(jìn)行洪水預(yù)報(bào)，可為抗洪搶險(xiǎn)提供寶貴雨情信息，起到災(zāi)前預(yù)警作用；同時(shí)，降水資料還是水資源調(diào)查評(píng)價(jià)、生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)的重要資料，與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展密不可分。雨量站做為收集降水資料的重要載體，它的布設(shè)數(shù)量與合理性直接影響降水資料的收集與降水資料的質(zhì)量。

1 煙臺(tái)市中小河流雨量站建設(shè)現(xiàn)狀

煙臺(tái)市地處膠東半島中部，總面積1.37 萬km2，屬暖溫帶季風(fēng)型大陸性氣候，氣候宜人，年平均氣溫11～12.5℃，全市多年平均年降水量680.8 mm，汛期降水集中，汛期4 個(gè)月降水約占全年降水量的70%～75%。

自建國(guó)初期到20 世紀(jì)80 年代，煙臺(tái)市建設(shè)的雨量站均為國(guó)家基本雨量站，雨量站網(wǎng)規(guī)模較小。至2010 年，煙臺(tái)市域內(nèi)有78 個(gè)基本雨量站，8 個(gè)水資源監(jiān)測(cè)站。雨量站網(wǎng)的初步建成為煙臺(tái)市收集了寶貴的降水資料，為煙臺(tái)進(jìn)行區(qū)域降水情勢(shì)分析、水資源調(diào)查等研究提供了基礎(chǔ)性資料，發(fā)揮了不可替代的作用。但是，隨著城市化規(guī)模不斷擴(kuò)大，水資源供需矛盾日益突出，需要有更多數(shù)量的雨量站網(wǎng)提供降水資料，以對(duì)水資源進(jìn)行有效管理；另外，由于各縣（市、區(qū)）雨量站分布不平衡、局域性降水資料嚴(yán)重缺乏，導(dǎo)致在城市防洪、水資源合理利用、建設(shè)海綿城市等方面因降水資料的匱乏而出現(xiàn)困難，而原有雨量站網(wǎng)數(shù)量偏少、布設(shè)不均等問題日益凸顯，經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、生態(tài)文明建設(shè)等都對(duì)雨量站網(wǎng)的數(shù)量和布局提出了新的要求。

2 雨量站布設(shè)數(shù)量要求

據(jù)《水文站網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)導(dǎo)則》（SL34-92）中規(guī)定，雨量站數(shù)量應(yīng)與區(qū)域面積相吻合。如面積1 500 km2的縣級(jí)市，雨量站數(shù)量布設(shè)9～13 個(gè)較為合理，面積500 km2的縣級(jí)市，雨量站數(shù)量布設(shè)7～9 個(gè)比較合理。

按照規(guī)范要求，棲霞市雨量站數(shù)量較為充足，招遠(yuǎn)市、海陽(yáng)市、牟平區(qū)勉強(qiáng)能夠達(dá)到規(guī)范要求，其它縣（市、區(qū)）的雨量站數(shù)量則達(dá)不到規(guī)范要求，雨量站數(shù)量不足，且區(qū)域內(nèi)部及各區(qū)域之間分配都不均勻，導(dǎo)致無法準(zhǔn)確對(duì)指定區(qū)域開展降水徑流分析、水資源評(píng)價(jià)等工作，常常需要借用相鄰區(qū)域的降水資料進(jìn)行分析計(jì)算。

據(jù)要求“十二五”期間，按照山丘區(qū)30 km2一站，平原區(qū)50 km2一站的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行配套建設(shè)。建成后，煙臺(tái)市雨量站網(wǎng)基本得到完善，雨量站數(shù)量達(dá)到266 處，基本能夠滿足雨量分析的要求。全方位布設(shè)的雨量站對(duì)于收集更多、更準(zhǔn)確的雨量信息起到關(guān)鍵作用，對(duì)于煙臺(tái)各縣（市、區(qū)）降水資料的質(zhì)量改善具有積極意義。各縣（市、區(qū)）雨量站數(shù)量及密度情況對(duì)比詳見表1。

由表1 可知，中小河流雨量站網(wǎng)建成后，煙臺(tái)市雨量站數(shù)量增加較快，相應(yīng)的布局也隨之趨于完善。

3 中小河流配套雨量站網(wǎng)建設(shè)優(yōu)勢(shì)分析

中小河流配套雨量站網(wǎng)建成后，煙臺(tái)市雨量站數(shù)量增加到266 個(gè)，使煙臺(tái)市雨量站數(shù)量得到充實(shí)，雨量站網(wǎng)結(jié)構(gòu)得到完善，降水資料更加完備。相比之前的雨量站網(wǎng)，芝罘區(qū)、萊山區(qū)、福山區(qū)、開發(fā)區(qū)等地區(qū)雨量站網(wǎng)布局更為均勻。在本次中小河流配套雨量站建設(shè)中均合理增加了雨量站數(shù)量，開發(fā)區(qū)雨量站則從無到有，布設(shè)5 處雨量站，實(shí)現(xiàn)了零突破，雨量站的建設(shè)、降水資料的收集對(duì)于掌握本地區(qū)降水量、降水分布規(guī)律以及提前預(yù)防短時(shí)強(qiáng)降水引起的城市內(nèi)澇等次生災(zāi)害具有重要作用。對(duì)于掌握這些地區(qū)降水徑流規(guī)律，規(guī)劃水資源分配、進(jìn)行水資源管理以及海綿城市的建設(shè)都具有指導(dǎo)意義。萊陽(yáng)、蓬萊等市原先雨量站數(shù)量不足，分析降水徑流資料時(shí)經(jīng)常需要借用相鄰區(qū)域的降水資料，本次中小河流雨量站網(wǎng)建設(shè)，雨量站數(shù)量也得到增加，布局較以往更為均衡，使本地區(qū)的降水資料更加完備，對(duì)研究本地區(qū)降雨徑流規(guī)律具有積極意義。

4 中小河流雨量站網(wǎng)對(duì)水文資料的影響

4.1 增設(shè)雨量站可以對(duì)降水極值進(jìn)行有效監(jiān)控

近些年，隨著城市化進(jìn)程的加快，降水的下墊面條件迅速改變，導(dǎo)致降水規(guī)律也發(fā)生很大改變；同時(shí)受全球氣候的影響，極端天氣頻發(fā)，局部暴雨、大暴雨時(shí)有發(fā)生，造成城市嚴(yán)重內(nèi)澇。布局合理且數(shù)量充足的雨量站網(wǎng)可以收集更多的降水資料，對(duì)降水資料進(jìn)行去偽存真，從而監(jiān)測(cè)到暴雨中心和暴雨極值，在抗洪減災(zāi)決策、應(yīng)對(duì)極端天氣方面提供水文實(shí)測(cè)資料支持。

4.2 有助于降水資料質(zhì)量的提高

降水資料觀測(cè)和整理過程中，由于設(shè)備和人為的因素，不可避免會(huì)出現(xiàn)失誤，導(dǎo)致個(gè)別降水資料失真，當(dāng)雨量站數(shù)量匱乏時(shí)，就無法采用附近相鄰站點(diǎn)的資料進(jìn)行比對(duì)參考，對(duì)可疑資料進(jìn)行甄別。而目前雨量站數(shù)量充足，當(dāng)出現(xiàn)明顯不合理的觀測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)，可以很容易找到相鄰站點(diǎn)的降水資料做為參考，對(duì)不合理的數(shù)據(jù)去偽存真，從而無形中提高降水資料的準(zhǔn)確度和精度，使水文資料的質(zhì)量顯著提升。

4.3 有助于掌握中小河流暴雨洪水規(guī)律

我國(guó)的大江大河在過去不斷治理過程中，防洪體系逐漸完善，干流基本能夠抵御新中國(guó)成立以來出現(xiàn)的最大洪水。而目前，城鎮(zhèn)化的發(fā)展，使中小河流流域人口不斷增加，沿河流域出現(xiàn)經(jīng)濟(jì)重鎮(zhèn)、人口大鎮(zhèn)，亟需設(shè)立水文站、雨量站等機(jī)構(gòu)進(jìn)行暴雨預(yù)警。但是，大部分中小河流還沒有得到有效治理，防洪標(biāo)準(zhǔn)偏低，水利部公布的數(shù)據(jù)顯示，在中小河流發(fā)生的水害災(zāi)害占全國(guó)水害災(zāi)害損失約80%。因此，在中小河流流域內(nèi)布設(shè)配套雨量站，可以為中小河流新建水文站提供雨量信息，從而掌握中小河流暴雨洪水規(guī)律，發(fā)揮中小河流雨量站預(yù)報(bào)預(yù)警作用，這也是經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定程度的必然要求。