松遼流域新建水文站運(yùn)行方式的選擇

曾昭品，陳 寶，尚志宏，張桂云

（水利部松遼水利委員會(huì)，吉林長春 130021）

在松遼流域擬開展水量分配的13條省際河流省界斷面水資源監(jiān)測站網(wǎng)中，除由地方省、自治區(qū)管轄的現(xiàn)有直接利用水文站和改建水文站之外，綜合松遼流域水資源分配、管理、省界斷面下泄水量監(jiān)測以及水功能區(qū)納污能力核定、污染物總量控制與考核等多種需求，最后確定新建水文站12處，現(xiàn)已分期投入建設(shè)，預(yù)計(jì)在2020年之前將陸續(xù)建成并投入運(yùn)行。

12處新建水文站分布在黑龍江、吉林、遼寧、河北省和內(nèi)蒙古自治區(qū)境內(nèi)，點(diǎn)稀面廣、相隔遙遠(yuǎn)。采用科學(xué)合理、技術(shù)先進(jìn)、管理便捷、經(jīng)濟(jì)節(jié)約的運(yùn)行方式，以最低的人力、物力成本，保證新建水文站正常、穩(wěn)定運(yùn)行，為流域水資源管理提供及時(shí)、準(zhǔn)確的水文信息，是項(xiàng)目建設(shè)的理念和追求。

根據(jù)水文站分布情況、監(jiān)測河段及斷面設(shè)施條件、當(dāng)前國內(nèi)水文監(jiān)測技術(shù)及儀器設(shè)備功能、配置標(biāo)準(zhǔn)等多方面因素，結(jié)合嫩江水文水資源中心現(xiàn)有勘測技術(shù)人員數(shù)量和技術(shù)能力，選擇確定了新建水文站較為先進(jìn)的運(yùn)行方式。

1 水文站位置分布

松遼流域擬開展水量分配的13條省際河流分別為：嫩江、第二松花江、松花江、洮兒河、綽爾河、諾敏河、雅魯河、拉林河、牡丹江、東遼河、西遼河、遼河、柳河。12處新建水文站分布在其中相應(yīng)河流的干、支流或引水渠道上。測站分散，跨越地域遼闊，測站之間相距遙遠(yuǎn)。最北為黑龍江省境內(nèi)嫩江站，最南為遼寧省境內(nèi)的林家村站，最東為黑龍江省境內(nèi)的向陽山站，最西為河北省境內(nèi)的張家灣站。

2 水文站監(jiān)測項(xiàng)目與監(jiān)測斷面位置

新建水文站監(jiān)測項(xiàng)目，按照省界斷面水資源監(jiān)測站網(wǎng)規(guī)劃所確定的水資源數(shù)量與質(zhì)量管理需求確定。12處水文站中，除白沙灘站監(jiān)測項(xiàng)目包括水位、流量、降水量、蒸發(fā)量外，其余站均只監(jiān)測水位和流量。

嫩江、白沙灘水文站為由水位站升級(jí)水文站，水位監(jiān)測斷面仍采用原斷面，流量測驗(yàn)斷面與水位監(jiān)測斷面相同；向陽山、四家、張家灣、林家村站水位監(jiān)測斷面位于公路橋下游附近，牛頭山、于家營子、東林取水口下站水位監(jiān)測斷面位于公路橋上游附近，這7處水文站的流量測驗(yàn)斷面視水位的高低情況，選擇采用水位監(jiān)測斷面或橋址斷面；北引取水口下、中引取水口下和南引取水口下各站，在引水干渠各設(shè)兩處雷達(dá)水位計(jì)，采用比降面積法測驗(yàn)流量，初期流量測驗(yàn)可在水位監(jiān)測斷面或就近選擇合適斷面實(shí)施。

3 監(jiān)測方式選擇

在省界斷面水資源監(jiān)測站網(wǎng)未來的運(yùn)行管理中，所有新建站將由設(shè)于齊齊哈爾市的松遼水利委員會(huì)水文局嫩江水文水資源中心進(jìn)行運(yùn)行管理。該中心編制18人，其中監(jiān)測人員不足10人，現(xiàn)承擔(dān)著嫩江右側(cè)主要支流水情自動(dòng)測報(bào)系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)，增加新建水文站運(yùn)行管理后工作繁重。

綜合考慮測站分布、交通路線、測驗(yàn)任務(wù)、監(jiān)測人力、設(shè)施設(shè)備配置等實(shí)際情況，選擇駐測和巡測相結(jié)合的方式對(duì)新建站實(shí)施運(yùn)行管理：

以嫩江水文水資源中心為基地，對(duì)嫩江、北引取水口下、中引取水口下、南引取水口下站實(shí)施巡測；白沙灘、林家村站為駐測站；牛頭山站為駐測站，并作為中心站，對(duì)向陽山和東林取水口下站實(shí)施巡測；四家站為駐測站，并作為中心站，對(duì)張家灣和于家營子站實(shí)施巡測。

4 測驗(yàn)方法的確定

根據(jù)目前國內(nèi)水文監(jiān)測技術(shù)水平，盡量選擇、配置技術(shù)比較領(lǐng)先且在實(shí)際監(jiān)測工作中已經(jīng)推廣、應(yīng)用的儀器、設(shè)備，力求加強(qiáng)信息采集與傳輸?shù)淖詣?dòng)化水平，并緊密結(jié)合各站斷面實(shí)際情況，確定各站監(jiān)測方法，并將監(jiān)測信息及時(shí)傳送至嫩江水文水資源中心。

1）水位監(jiān)測方法。在保留傳統(tǒng)水位監(jiān)測方法的同時(shí)，增加視頻監(jiān)控系統(tǒng)。嫩江水文站采用浮子式水位計(jì)、矮樁式水尺和視頻監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測水位，其余11站均采用雷達(dá)水位計(jì)、直立式水尺和視頻監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測水位。

2）流量測驗(yàn)方法。綜合考慮測驗(yàn)河段、斷面及測驗(yàn)設(shè)施具體情況，分別針對(duì)高、中、低水狀況確定測驗(yàn)方法，保證在任何水流條件下流量測驗(yàn)均能順利實(shí)施。

對(duì)于所在渠段比較順直、規(guī)則、穩(wěn)定的渠道水文站，如北引取水口下、中引取水口下、南引取水口下站，在每處水文站的順直渠段內(nèi)，設(shè)立兩臺(tái)雷達(dá)水位計(jì)，通過實(shí)測水位，采用比降面積法計(jì)算渠道流量。運(yùn)行初期，在雷達(dá)水位計(jì)附近渠段，根據(jù)引水流量大小情況，選擇合適的流量測驗(yàn)斷面，采用測船配備走航式聲學(xué)多普勒超聲波流速儀或普通流速儀施測流量，待積累一定的測次后，則可率定出流量計(jì)算所需水位糙率關(guān)系曲線，之后，則根據(jù)實(shí)時(shí)接收的水位信息，采用比降面積法計(jì)算流量。這樣，既能夠保證測驗(yàn)精度，也可減少巡測次數(shù)、減低巡測成本。

對(duì)于斷面寬闊、水深及流量大的水文站，如嫩江、白沙灘站，采用測船或沖鋒舟配備走航式聲學(xué)多普勒超聲波流速儀施測流量。

對(duì)于位于一般河流的水文站，如如牛頭山、向陽山、四家站、林家村、于家營子、張家灣站，低水時(shí)采用橡皮艇或沖鋒舟配置手持式聲學(xué)多普勒超聲波流速儀或普通流速儀、中高水時(shí)采用橋測車配置走航式聲學(xué)多普勒超聲波流速儀施測流量。另外，對(duì)斷面較窄、兩岸較陡、便于修建纜道的部分水文站，如林家村、于家營子、張家灣站，還配置了智能遙控雷達(dá)波測流系統(tǒng)。

對(duì)于斷面寬度較小、便于流量測驗(yàn)的渠道水文站，如東林取水口下站，采用橡皮艇或橋測車配備普通流速儀施測流量。

5 監(jiān)測信息傳輸流程和方式

5.1 傳輸流程

巡測站→駐測站（中心站）→水情分中心（嫩江水文水資源中心）→松遼水利委員會(huì)實(shí)時(shí)水情數(shù)據(jù)庫→水資源監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。

5.2 傳輸方式

駐測站：將采集的水情信息，通過雷達(dá)水位計(jì)或浮子水位計(jì)水位自記設(shè)備終端和人工報(bào)訊設(shè)備終端，利用GMS短信、GPRS等方式傳送至嫩江水文水資源中心水情分中心，水情分中心應(yīng)用GMS短信模塊、公網(wǎng)IP將信息接收至遙測水情信息接收平臺(tái)，并將信息譯電錄入水情數(shù)據(jù)庫中；巡測站：由所屬中心站負(fù)責(zé)接收巡測站水位自記設(shè)備終端發(fā)送的實(shí)時(shí)水位信息，并將逐日流量等信息采用人工置數(shù)方式發(fā)送到中心站遙測水情信息接收平臺(tái)，繼而由中心站將信息傳送至嫩江水文水資源中心水情分中心。

嫩江水文水資源中心水情分中心利用水情信息交換系統(tǒng)，通過防汛專用網(wǎng)絡(luò)，將接收到所屬測站的信息傳輸?shù)剿蛇|流域水情中心，進(jìn)入水情數(shù)據(jù)庫；從流域水情數(shù)據(jù)庫通過信息交換系統(tǒng)進(jìn)入水資源監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。

6 結(jié)語

按照松遼流域省界斷面水資源監(jiān)測站網(wǎng)新建水文站建設(shè)計(jì)劃，2020年以前，12處新建水文站將陸續(xù)建成并投入運(yùn)行，屆時(shí)，將同站網(wǎng)中現(xiàn)有水文站、已經(jīng)完成的改建水文站一起，形成完整的省界斷面水資源監(jiān)測站網(wǎng)，服務(wù)于松遼流域的水資源分配與管理。新建站較為科學(xué)、先進(jìn)、簡捷、實(shí)用、節(jié)約的運(yùn)行管理方式，將有利于水資源監(jiān)測站網(wǎng)監(jiān)測任務(wù)的圓滿完成。