淺析水文監(jiān)測系統(tǒng)站網(wǎng)在恩施智慧水利建設(shè)中的應(yīng)用

陳好山　汪慶　鄒潤

[摘 要]恩施水文監(jiān)測站網(wǎng)經(jīng)過七十余年的發(fā)展，為地方防汛抗旱減災(zāi)、水資源管理及可持續(xù)利用、水土保持和水生態(tài)保護(hù)、水工程設(shè)計(jì)與運(yùn)行調(diào)度等智慧水利建設(shè)提供了技術(shù)支撐，發(fā)揮了積極作用。本文在對現(xiàn)有水文站網(wǎng)設(shè)置的基礎(chǔ)上進(jìn)行科學(xué)性、合理性分析，提出了應(yīng)對智慧水利建設(shè)的對策。

[關(guān)鍵詞]水文站網(wǎng)；智慧水利；應(yīng)用

[中圖分類號]P336 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A

水文監(jiān)測系統(tǒng)站網(wǎng)是恩施水文監(jiān)測及洪水預(yù)報(bào)、預(yù)警綜合管理服務(wù)平臺搭建的基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)對站網(wǎng)進(jìn)行分級管理、分級管控、信息共享，以及管理信息的數(shù)字化、可視化，確保水文應(yīng)急測報(bào)信息的時(shí)效性和一致性。為優(yōu)化水文站網(wǎng)全面布設(shè)，提高站網(wǎng)綜合管理水平，在發(fā)生突發(fā)事件時(shí)能提供迅速、全面的信息，需將境內(nèi)各水文監(jiān)測站網(wǎng)監(jiān)測的雨情、水情、工情等進(jìn)行實(shí)時(shí)匯集分析，使整個(gè)系統(tǒng)形成智慧水利不可缺少的重要組成部分。

1 概況

恩施州境內(nèi)群山疊嶂，地形復(fù)雜，植被分布不均，地勢西高東低，海拔最高3023m，最底66m，平均1000m。恩施水文部門在清江、澧水、沅江、烏江、長江五大水系設(shè)立了水文監(jiān)測系統(tǒng)站網(wǎng)，在防汛抗旱減災(zāi)、最嚴(yán)格水資源管理、水生態(tài)文明建設(shè)、智慧水利建設(shè)等方面都發(fā)揮了技術(shù)支撐作用。但是，恩施水文監(jiān)測系統(tǒng)的信息化、智能化程度還有待提高，為加強(qiáng)水文監(jiān)測及洪水預(yù)報(bào)服務(wù)能力建設(shè)，實(shí)現(xiàn)信息集成化、智能化，需要對現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)一步提檔升級，需要認(rèn)真謀劃“水文監(jiān)測系統(tǒng)站網(wǎng)智慧水利建設(shè)工程”，以滿足現(xiàn)代水文監(jiān)測業(yè)務(wù)的需求，為恩施水利建設(shè)、抗擊洪水災(zāi)害、預(yù)測預(yù)警以及社會發(fā)展提供高效可靠的水信息技術(shù)支撐。

2 水文站網(wǎng)

2.1 發(fā)展歷程

恩施州水文站網(wǎng)始建于1931年（巴東雨量站），1933年設(shè)立恩施站，1939年設(shè)水位站，1944年收集流量，1956年觀測蒸發(fā)分析泥沙，1960年觀測水溫，1964年分析水質(zhì)。隨著社會的發(fā)展，水文站網(wǎng)得到高度重視，先后經(jīng)過了5次調(diào)整并逐步設(shè)置到位，如圖1所示。50年代末至70年代初水文站網(wǎng)發(fā)展迅速，二十年間共設(shè)有雨量站99個(gè)、報(bào)汛站50個(gè)、水質(zhì)監(jiān)測站2個(gè)、水文站13個(gè)，基本上滿足于當(dāng)時(shí)的需求。隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，信息發(fā)展突飛猛進(jìn)，水文監(jiān)測站無法滿足需求，90年代初按照湖北省水文水資源局規(guī)劃要求，對恩施州水文站網(wǎng)進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整，在原基礎(chǔ)上增加了60個(gè)報(bào)汛站點(diǎn)，5個(gè)水質(zhì)監(jiān)測站。因咸豐朝陽寺、三峽樞紐等水利工程建設(shè)，1989年撤銷朝陽寺設(shè)大河邊站，1996年撤銷沿渡河站設(shè)石板坪站。2011年洪水易發(fā)區(qū)項(xiàng)目建設(shè)新設(shè)降水量站18處。2012年全國中小河流水文監(jiān)測系統(tǒng)項(xiàng)目建設(shè)新建水文站25處、水位站23處、降水量站42處。

2.2 布設(shè)原則

水文監(jiān)測站在地理上的分布網(wǎng)統(tǒng)稱為水文站網(wǎng)，其主要作用是監(jiān)測、收集自然界水的時(shí)空分布、變化規(guī)律，滿足水資源評價(jià)、水文監(jiān)測、水文計(jì)算、水文情報(bào)、水文預(yù)報(bào)、水文科學(xué)研究的基礎(chǔ)資料需要。為滿足社會快速發(fā)展需要，水文監(jiān)測站的布置也需要進(jìn)一步發(fā)展，但必須遵循流域與區(qū)域相結(jié)合、區(qū)域服從流域，布局科學(xué)、密度合理、功能齊全、適度超前的原則。

2.3 現(xiàn)實(shí)站網(wǎng)

恩施水文站網(wǎng)經(jīng)過多年的建設(shè)、調(diào)整、完善，總體上趨于基本合理。截至2017年底，已建成各類水文站網(wǎng)378站（點(diǎn)），水文站網(wǎng)密度為706km2/站，水位站網(wǎng)密度為429km2/站，降水量站網(wǎng)密度為84km2/站，各縣市站網(wǎng)分布如表1所示。

3 存在問題

恩施水文站網(wǎng)隨著社會的不斷發(fā)展，已基本形成了為國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展提供服務(wù)的水文勘測、水文情報(bào)預(yù)報(bào)、水資源監(jiān)測評價(jià)三大服務(wù)體系。但隨著新時(shí)代的發(fā)展，水文站網(wǎng)未能及時(shí)跟進(jìn)調(diào)整，已無法適應(yīng)和滿足社會經(jīng)濟(jì)及智慧水利事業(yè)發(fā)展的需求。主要體現(xiàn)在：

（1）站網(wǎng)布置、建設(shè)及功能設(shè)置跟不上社會發(fā)展的步伐?？瞻讌^(qū)、省界河流（郁江、梅子水）無基本水文站。

（2）站網(wǎng)責(zé)權(quán)不清晰。除水文部門管理外，境內(nèi)還有地方防辦管理的山洪災(zāi)害站網(wǎng)及水利工程單位設(shè)立的站網(wǎng)，存在多頭管理現(xiàn)象，比如山洪災(zāi)害站網(wǎng)產(chǎn)權(quán)在防辦，運(yùn)行管理維護(hù)在水文。

（3）水雨情預(yù)警平臺兼容性不夠。中小河流、山洪災(zāi)害站網(wǎng)因多家單位參建、管理，存在各系統(tǒng)數(shù)據(jù)與水文部門無法兼容，無法融合，造成應(yīng)用困難、煩瑣。

（4）站網(wǎng)重復(fù)現(xiàn)象多。山洪災(zāi)害站點(diǎn)重點(diǎn)考慮的是以小流域?yàn)閱卧?，突出洪水易發(fā)區(qū)，勢必會造成同水文部門設(shè)置的站網(wǎng)重復(fù)，即同一區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)多個(gè)站點(diǎn)，且各站點(diǎn)管束權(quán)不統(tǒng)一，導(dǎo)致監(jiān)測數(shù)據(jù)不一致，影響防汛指揮決策，需進(jìn)一步優(yōu)化。

（5）站網(wǎng)監(jiān)測項(xiàng)目不齊全。區(qū)域內(nèi)布置泥沙站網(wǎng)太少，目前只有一個(gè)泥沙站（恩施站），無法適應(yīng)水土保持和生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作需要。同時(shí)，報(bào)汛站網(wǎng)嚴(yán)重不足，澧水、沅江水系報(bào)汛站無法滿足現(xiàn)實(shí)需要；水質(zhì)站網(wǎng)密度不夠，布局欠合理，主要是州內(nèi)集水面積1000km2以上的9條河流中就有6條無水質(zhì)站，其他河流也僅1、2個(gè)站點(diǎn)，無法科學(xué)客觀地反映水資源質(zhì)量狀況，水功能區(qū)劃水質(zhì)站常規(guī)監(jiān)測只占17%。

（6）站網(wǎng)信息化程度不高。境內(nèi)目前只有13個(gè)水文站安裝了視頻監(jiān)控系統(tǒng)，但還不能自動識別水雨情信息，離智慧水利建設(shè)的要求甚遠(yuǎn)。

4 對策

為適應(yīng)發(fā)展的需要，水文部門要以河湖長制為契機(jī)，充分利用現(xiàn)有技術(shù)成果，按照水資源管理、水環(huán)境保護(hù)、水生態(tài)修復(fù)、水污染防治等工作需要，科學(xué)設(shè)置水文監(jiān)測站網(wǎng)，確保準(zhǔn)確采集水資源數(shù)量信息、水環(huán)境質(zhì)量信息和水生態(tài)狀況信息。

（1）調(diào)整水質(zhì)站網(wǎng)。在重要河段、省界市界、重要城市支流、在主要河流的源頭、水功能區(qū)劃河段大中型水庫等地增設(shè)水質(zhì)站。

（2）增設(shè)報(bào)汛站網(wǎng)。增設(shè)沅江、澧水、烏江水系的報(bào)汛站網(wǎng)，以最經(jīng)濟(jì)的測站數(shù)達(dá)到能夠控制和掌握所需水文情勢的變化，實(shí)時(shí)進(jìn)行檢測，滿足水情服務(wù)需要。

（3）增設(shè)泥沙站網(wǎng)。為了摸清區(qū)域內(nèi)河流的泥沙運(yùn)動規(guī)律，控制輸沙模數(shù)在面上的變化，滿足水土保持、生態(tài)環(huán)境保護(hù)等社會需求，在石板坪、來鳳、鶴峰、大河邊、五里峽、納吉灘、唐崖、龍鳳壩等水文站增加泥沙站網(wǎng)。

（4）提高站網(wǎng)信息化監(jiān)測能力。在監(jiān)測要素上大力引進(jìn)科技成果，實(shí)現(xiàn)水雨情信息遠(yuǎn)程化、可視化、自動化、集成化，建立與智慧水利相適應(yīng)的站網(wǎng)體系。

5 結(jié)語

水文監(jiān)測系統(tǒng)站網(wǎng)在恩施智慧水利建設(shè)中的應(yīng)用，明顯提高了水情監(jiān)測預(yù)警水平及水文信息化、現(xiàn)代化程度。今后，恩施水文部門需要對各部門監(jiān)測信息進(jìn)行整合，統(tǒng)一集成到綜合信息平臺上，實(shí)現(xiàn)水文信息化、服務(wù)智能化，滿足社會發(fā)展需求。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 春喜，建維，張國英.優(yōu)化調(diào)整水文站網(wǎng) 發(fā)揮站網(wǎng)綜合功能[J].水利天地，2004（04）.