水文站网受水利工程影响分析与对策（杨青,范国臣）

  摘要:本文阐述了吉林省水利水电工程现状，以典型水文站为例，对水利工程影响水文站网功能情况进行了分析。笔者认为，随着水资源的开发利用，由于水利水电工程的大量兴建，部分水文站的测验条件、流量和上下游水沙情势改变，使得区域水文资料失去了连续性和代表性，给这些地区的水文测验、水文预报、水资源计算等带来诸多困难，影响了水文站网的稳定。经过分析，提出了调整水文测站的方法和解决工程影响水文测站的对策。

关键词:水文站网 水利工程分析

1水利工程建设基本情况

经调查，影响吉林省水文站网的主要工程有：蓄水工程、电站工程、河闸工程、引排水工程、橡胶坝工程等。特别是近些年的调水工程、引水工程、橡胶坝工程明显增多。

截至2005年，吉林省共有大型水库13座，总库容308.7亿m3；中型水库88座，总库容23.1亿m3；小型水库1214座，总库容25.7亿m3；塘坝7553座，总库容1.93亿m3；全省共有大型电站4座；大小水闸30个。

引排水工程众多，全省有效灌溉面积356.89千ha。其中，30万亩以上有效灌溉面积的灌区有8处，10~30万亩有效灌溉面积灌区5处，1~10万亩有效灌溉面积灌区100余处。全省共有排灌站5045处：电力排灌站4571处；机械排灌站474处。电力排灌站中固定电力排灌站500kW以上68处，100~500kW308处，100kW以下4119处。

随着城镇化进程加快，城市用河工程不断增加。目前，辽源、通化、敦化、舒兰、延吉、白山等城市均兴建了橡胶坝或拦河闸等工程。

2 水利工程对水文站网的影响分析

随着水资源的开发利用，水利水电工程和水工程的大量兴建，改变了部分水文站的测验条件、流量和上下游水沙情势，严重影响了区域水文资料的连续性、代表性，给这些地区水文测验、水文预报、水资源计算等造成很大困难，影响了水文站网的稳定。

经调查分析，吉林省水利工程建设对水文站的影响主要有三种形式：

2.1工程设在水文站控制断面的上游，改变了天然河流的水量变化规律，造成资料失真和水帐算不清。例如：察尔森水库影响到镇西、洮南、黑帝庙水文站；丰满水库影响到吉林、松花江、扶余、下岱吉等水文站。

2.2工程修建在水文站控制断面的下游，使水文站测流断面置于回水区内，无法正常开展测验工作，所收集到的资料失去代表性。例如：辽源、通化、白山、敦化、舒兰等城市用河工程影响到辽源、通化、八道江、敦化、舒兰等水文站。

2.3工程直接建设在水文站测验河段上，严重影响水文站的正常运行。例如：九台、汪清等水文站均受此影响。

吉林省现有水文站107处，有51.4%的水文站不同程度受水利工程或其他工程的影响。其中：显著影响的有18个站，占现有站数的16.8%；中等影响的有24个站，占现有站数的22.4%；轻微影响的有13个站，占现有站数的12.1%。举例说明：

通化市2000年修建城市平湖一期工程，将水文测验断面上迁2300m，由通化站改为通化（二）站；2003年修建城市平湖二期工程，回水淹没了通化（二）站测验断面。由于水文测验断面处于回水区内，水位资料严重失真，流量测验精度降低，严重影响了水文资料质量。由于通化（二）站测验断面距哈泥河口不足500 m，再将水文测验断面上迁，就控制不了哈泥河，水文资料将失去连续性。

舒兰市2001年修建城市平湖一期工程，将水文测验断面上迁1300 m，由舒兰站改为舒兰（二站）；2006年修建城市平湖二期工程，橡胶坝距舒兰（二站）水文测验断面不足200m,回水淹没了舒兰（二）站测验断面。由于水文测验断面处于回水区内，水位资料严重失真，流量测验精度降低，严重影响了水文资料质量。而且，目前水文站上下游10km内已无合适的测验断面可选。

3水文测站调整分析

大河站跨越多个气候、地理带和多个水文分区，断面流量并不反映流量特征值的空间分布，因此对这类测站，受水利工程影响后，不需考虑进行资料还原和保持一致性的问题，将测站搬迁到能保证测验工作正常开展的位置即可。对工程建设前的水文资料应妥为保存，以便与新的资料系列进行工程建设前后的对比分析。

区域代表站设置的目的在于控制流量特征值的空间分布，断面水文特征值与河流所在流域的参数可以建立相关关系，从而将此关系移用于同一水文分区内其他相似的无资料流域，这是水文站网设计中的最重要的一部分工作。要反映这种相关关系，必须保持一定长度和相对一致的水文资料，那么对承担区域代表站职能的水文站，必须重点考虑水利工程的影响问题。

小河站虽然也应考虑资料的一致性问题，但因集水面积小，在反映区域水文特性方面不起重要作用，因此在遭受水利工程影响后，如给观测工作带来较大负担，可考虑撤销。他们在描述区域水文特性方面担负的重任，以及对资料的特定性要求，因此它们是受水利工程影响分析和站网调整的主要对象。

由于区域代表站和小河站在描述区域水文特性方面担负重任，对资料的特定性要求较高，因此，受水利工程影响的这类水文站是站网调整的主要对象。调整方案应从几个方面考虑：

3.1开展水文分区工作

为了实现内插径流特征值，往往需要根据地区气候、自然地理条件和水文特征值，进行区域划分，称为水文分区。应争取在每一个水文分区内不同面积级的河流上设1-2个水文站，作为区域代表站，成为向同一水文分区内其他相似级别河流上进行径流移用的基础。

3.2分析设站年限

对工程影响区内的水文站，根据相关统计检验方法分析设站年限，确定该站是否已取得可靠的平均年径流资料。一般而言，在湿润地区，需要观测30-40年以上，而在降雨量变化极大的地区，如我国北方干旱地区，则有可能需要观测70年以上。

3.3分析水利工程的影响程度

当为轻微影响时，测站保留，一般情况下不作辅助观测及调查；当为中等影响时，测站保留，一定要作辅助观测及调查，扩大面上资料收集，为需要时配合开展还原计算奠定基础；当为显著影响时，若经辅助观测及调查后表明，测站已失去代表性或补充观测费用太大，则测站可以撤销，否则保留；当为严重影响时，一般可以撤销，但应在同一水文分区内补设具有相同代表作用的新站。

3.4 确定调整方案

当区域代表站和小河站受水利工程影响时，首先分析计算影响系数，然后根据水利工程的影响程度分析处理。

当属显著影响或严重影响，需要撤销测站或取消代表站资格并调整测站任务时，需要先判断同一水文分区同一面积级的其他河流有无同样代表性测站，或者计算测站设站年限是否达到，如果有或者年限已达到，可以撤站或取消其代表站资格。对于设站年限已经达到的，虽然工程建设后测站进行了相应的调整，但是工程前的资料系列仍可作为区域代表站资料使用。

4解决工程影响水文测站的对策

（1） 落实《中华人民共和国水文条例》。受水利工程影响，部分水文站失去了设站目的和测站功能作用，需要搬迁或改建，但重建经费得不到落实。应尽快出台吉林省实施《中华人民共和国水文条例》办法或细则，使水文站的搬迁或改建得到法律保护。

（2）增设辅助观测站和枯水测验断面。对代表性好又不能撤销搬迁的水文站，采取增设辅助站和调查点的办法，收集流域内雨量、蒸发站的配套资料，通过分析还原计算，达到原有的设站目的和功能；对测站下游受轻微影响的水文站，增设枯水测验断面，提高测验精度。

（3）积极引进、研制开发新仪器、新设备，满足新形势下水文测验的需要。受水利水电工程影响的测站越来越多，由于水利水电工程蓄水、放水及引水多种因素影响，测验河段内水位、流速变化频繁，现有的常规仪器设备对受影响的测站的水文要素难以实测，测验精度达不到规范要求。为了减少水文站的搬迁和保持水文站网的稳定，需要引进、研制开发新的水文测验仪器设备，如ADCP、电波流速仪、雷达式测速仪、现场测沙仪等，以满足受水利工程影响的测站水文测验工作的需要。

（4）加强受水利水电工程影响水文测验及资料整编的方法研究。探索工程影响条件下水文测报的新技术、新方法。

作者简介

杨青 （1957-）男，吉林省德惠人，毕业于东北水利水电学校，工程师，现从事水文水资源监测工作。

    

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