黃河水文科技技術(shù)對水文監(jiān)測發(fā)展的影響

張雨 孫彥釗 李彥邦

【摘 要】黃河水文科技技術(shù)的發(fā)展，全面提高我國的水文監(jiān)測技術(shù)水平，提高監(jiān)測設(shè)備的性能、提升技術(shù)水平，進而提高我國水文監(jiān)測數(shù)據(jù)信息的準確性和可靠性，為我國利用水文環(huán)境奠定基礎(chǔ)。本文主要從黃河水文科技技術(shù)的發(fā)展、特點和監(jiān)測背景、黃河水文科技技術(shù)對水文監(jiān)測發(fā)展的影響三個方面進行闡述，希望黃河水文科技技術(shù)可以在水文監(jiān)測工作中發(fā)揮更大的作用。

【關(guān)鍵詞】黃河水文科技技術(shù);水文監(jiān)測;發(fā)展

中圖分類號： P33 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）04-0220-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.04.084

Influence of Yellow River Hydrological Technology on the Development of Hydrological Monitoring

ZHANG Yu SUN Yan-qi LI Yan-bang

（Huang Weidong Shandong Hydrology and Water Resources Bureau， Jinan Shandong 251000， China）

【Abstract】The development of hydrological science and technology in the Yellow River has comprehensively improved the technical level of hydrological monitoring in China， improved the performance of monitoring equipment and technical level， and further improved the accuracy and reliability of hydrological monitoring data information in China， thus laying a foundation for the utilization of hydrological environment in China. This paper mainly expounds the development， characteristics and monitoring background of the hydrological science and technology of the Yellow River， and the influence of the hydrological science and technology of the Yellow River on the development of hydrological monitoring. It is hoped that the hydrological science and technology of the Yellow River can play a greater role in the hydrological monitoring work.

【Key words】Yellow River hydrological science and technology; Hydrological monitoring; Development

0 前言

水文工作是發(fā)展水利工程的基礎(chǔ)，也是不可缺少的環(huán)節(jié)，而水文監(jiān)測報告是水文各項工作的基礎(chǔ)。因此，我們在發(fā)展水利工程的同時，需要做好水文監(jiān)測工作。黃河水文監(jiān)測工作是開發(fā)并治理黃河流域的重要工作，而想要做好黃河水文監(jiān)測工作就需要不斷提升監(jiān)測技術(shù)水平、發(fā)展監(jiān)測設(shè)備，保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的可靠性，從而為順利開展水利工程等相關(guān)工作做好基礎(chǔ)。

1 黃河水文科技技術(shù)的發(fā)展

隨著我國科學技術(shù)的發(fā)展，黃河水文科技技術(shù)水平不斷提升，對黃河水域流量和泥沙的監(jiān)測也更加先進。第一，對水流量的監(jiān)測。從文獻中可以看到，我國北宋年間，1078年都水監(jiān)丞就曾提出過利用水流速度和斷面面積來估算洛河和黃河流量的想法;1086年文獻中就有關(guān)于黃河測流的相關(guān)記載;1677年，也就是清康熙十六年時，《河防述言》中也有哦關(guān)于計算水流量的方法。在近代發(fā)展中，對于流量的監(jiān)測依舊是以流速、面積結(jié)合為主要計算方法，在1950年之前，主要使用浮標、流速儀等設(shè)備為主要工具。1950年之后，黃河水文監(jiān)測工作使用的設(shè)備發(fā)展的速度比較快，1951年建成第一座水文纜車;1954年建成第一座簡易結(jié)構(gòu)的流速儀纜道;直到2004年，我國建成第一日條自動化纜道，并投入使用。

對于泥沙的監(jiān)測，早在公元4年時，我國著名的大司馬史張戎就曾定量描述過黃河中泥沙的含量。明代的《問水集》中記載著我國最早的泥沙樣品采集器——乘沙量水器。在水文監(jiān)測的近代歷史中，1923年李儀祉曾經(jīng)設(shè)計過泥沙采樣工具，而在1950年之后，我國使用的采樣器樣式以橫式為主。

自我國古代就已經(jīng)開始研究水文監(jiān)測工作，隨著時代變化以及科學技術(shù)的發(fā)展，水文監(jiān)測設(shè)備以及技術(shù)手段越來越先進，為我國水文監(jiān)測工作帶來更多的便利，并且提高監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性和可靠性;同時，水文監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性為我國水利工程的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。故而，下文中分析黃河水文科技技術(shù)對水文監(jiān)測發(fā)展的影響。

2 黃河水文的特點和監(jiān)測背景

黃河水文監(jiān)測已經(jīng)有幾千年的歷史，而在十九世紀初期，黃河流域才逐漸開始使用現(xiàn)代化的水文監(jiān)測技術(shù)。黃河流域的地形地貌等地理環(huán)境比較復(fù)雜，經(jīng)常會出現(xiàn)產(chǎn)沙、輸沙、匯流、暴雨以及淤堵等變化多樣的情況，這些因素使得黃河水文監(jiān)測以及泥沙的監(jiān)測等工作變得十分困難，很多其他水域使用的水文監(jiān)測設(shè)備和技術(shù)都無法應(yīng)用在黃河流域。

從當前社會的科學技術(shù)水平咯來看，黃河流域水文監(jiān)測工作使用的設(shè)備以及技術(shù)措施還停留在幾十年之前。傳統(tǒng)的水文監(jiān)測工作依靠人工操作，使用直尺來測量水位變化，使用測繩以及測桿來標記探測的數(shù)據(jù);大流量的監(jiān)測一般使用秒表、電鈴或是流速儀等設(shè)備進行測量;采用人工方式記錄和計算流量結(jié)果;對黃河水域的開發(fā)和治理等工作，很少使用現(xiàn)階段比較流行且可靠性較高的自動化技術(shù)。這樣的黃河水文監(jiān)測工作需要的人工數(shù)量較大、工作人員的工作量大、壓力大，并且工作的危險性高，很難得到有效保證監(jiān)測結(jié)果的準確性和可靠性;尤其是對于重大洪水災(zāi)害數(shù)據(jù)信息的監(jiān)測缺少數(shù)據(jù)的精準性，誤差大，且存在安全隱患。

想要更好的解決黃河水污染、河床抬高、河道斷流以及堤防決口等問題，首先應(yīng)擁有詳細、可靠、準確且全面的信息;而后在黃河水域進行自動化水文監(jiān)測建設(shè)。我國山東區(qū)域已經(jīng)對黃河水資源采取統(tǒng)一的管理措施，傳統(tǒng)的水文監(jiān)測方法不僅落后，且不適應(yīng)黃河水域目前的管理，想要更好、更科學的的解決黃河流域的相關(guān)問題，就需要做好水文監(jiān)測工作，乏力發(fā)展水文監(jiān)測技術(shù)，研發(fā)高質(zhì)量的水文監(jiān)測設(shè)備。

3 黃河水文科技技術(shù)對水文監(jiān)測發(fā)展的影響

3.1 設(shè)備的進步大幅度提高水文數(shù)據(jù)信息的精確度

我國科學技術(shù)的不斷發(fā)展，使其逐漸滲透到我們生活中的各個方面，而黃河水文科技技術(shù)也在科學技術(shù)的支持下得到快速發(fā)展，并且在發(fā)展中逐漸建立具有標準化特點的水文監(jiān)測網(wǎng)站，同時水文監(jiān)測在全國范圍內(nèi)也逐漸面向自動化發(fā)展。山東省位于我國的黃河下游，從目前的實際情況來分析，該區(qū)域內(nèi)的黃河管理工作面臨著較大的問題，其中包括水資源的調(diào)度以飲水等較多的問題，需要對其進行統(tǒng)一管理，而這些工作對水文監(jiān)測的要求非常高。想要提高水文監(jiān)測數(shù)據(jù)信息的精確度，可以從以下幾個方面做起：第一，在水域的低潮期，監(jiān)測船很難達到要求的吊船纜道，甚至會在監(jiān)測的過程中出現(xiàn)擱淺現(xiàn)象，吊船纜道也無法發(fā)揮其應(yīng)有的作用。第二，水文監(jiān)測使用的船只大多是機動船，在空載的情況下其吃水深度也比較大，不利于在淺灘或是類似的水域中進行監(jiān)測。第三，水域低潮期時，水流速度和流量都比較低，并且水流偏角比較大，測量時船只比較容易顛簸，出現(xiàn)跑線的可能性較大，最終影響水文監(jiān)測的精準度。這對以上現(xiàn)象，可以從山東區(qū)域的地形特點和黃河水域特點兩個方面出發(fā)，建立跨度較大的吊箱纜道，從而實現(xiàn)直接定位度數(shù)和測速的水文監(jiān)測目標，有效提高監(jiān)測數(shù)據(jù)信息的精確度。此外，在在黃河下游的水域管理中引入更多的科學技術(shù)，并在吊纜到增加流速儀等設(shè)備，有效減少監(jiān)測水流量的時間，有利于保證水文監(jiān)測工作人員的安全。

3.2 順利實施調(diào)水以及調(diào)沙科學的可持續(xù)發(fā)展措施

山東位于黃河下游，在這個區(qū)域內(nèi)經(jīng)常出現(xiàn)的水域問題主要集中在河床的不斷升高方面，以及下游的斷流問題。黃河水域中的含沙量在世界范圍內(nèi)為位居前列。因此，治沙是黃河目前面臨的最大問題，而調(diào)水調(diào)沙是黃河開發(fā)與治理工作中最具有科學性的舉措，能夠及時將黃河中含有的泥沙運輸?shù)酱蠛Ｖ?，從未而減少山東區(qū)域內(nèi)黃河流域的斷流等問題。再加上使用高科技技術(shù)，山東地區(qū)治理黃河流域的沙、水等問題的措施已經(jīng)有何明顯進步，能夠有效結(jié)合河道堆積對人們的生活質(zhì)量和生命財產(chǎn)安全的影響。在目前的黃河水文科技技術(shù)應(yīng)用中，調(diào)水調(diào)沙措施是非常科學的一種黃河治理手段，并且在實踐中取得非常好的效果。因此，水文監(jiān)測工作中可以參考黃河水文科技技術(shù)手段，以便提高水文監(jiān)測工作質(zhì)量。

3.3 水文數(shù)據(jù)信息的實效性和信息化水平不斷加強

管理水文環(huán)境，需要準確、可靠且詳細的資料，才能夠更好的開發(fā)和治理山東區(qū)域內(nèi)的黃河流段。如：高村水文站的黃河流域，這些黃河進入山東區(qū)域內(nèi)的重要入口，是這段黃河流域的末端，其水文監(jiān)測數(shù)據(jù)信息的精確度直接影響下游水域的開發(fā)、治理以及調(diào)度等。目前，水域觀測等工作已經(jīng)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化，每個水文站都有微機監(jiān)測平臺，利用網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)水穩(wěn)監(jiān)測的全面連接，更方便查詢水域情況的各項數(shù)據(jù)信息，以便隨時了解黃河的真實情況;同時，能夠得到較為詳細的分析數(shù)據(jù)資料，以更高效的措施應(yīng)對黃河水域的管理等問題，從而保證水文監(jiān)測各項工作的順利進行，并且保證工作質(zhì)量，實現(xiàn)黃河在現(xiàn)代化發(fā)展環(huán)境中的可持續(xù)發(fā)展。由此可見，黃河水文科技技術(shù)對于水文監(jiān)測工作的具有積極影響，能夠提高水文監(jiān)測數(shù)據(jù)信息的實效性和信息化水平。

4 總結(jié)

山東分為內(nèi)陸和半島兩個部分，是我國東部沿海城市，位于黃河的下游?？梢?，山東地區(qū)的水文監(jiān)測工作非常重要，可以說直接關(guān)系著山東地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展和人口安全等。故此，山東地區(qū)運用黃河水文科技技術(shù)實施水文監(jiān)測工作，保證水文數(shù)據(jù)信息的精確度、不斷強化水文數(shù)據(jù)信息的實效性和信息化水平，并且實現(xiàn)調(diào)水以及調(diào)沙等發(fā)展措施，從而促進山東地區(qū)的發(fā)展。