扬泰地区水文站网优化调整浅析
2010-02-13尹景伟
尹景伟
一、基本情况
扬泰地区位于江苏省中部,地处江淮下游,地形较复杂。东部为平原水网区,地势平坦,河流纵横交错,湖泊滩地面积较大;西部为丘陵地带。南北长约140km,东西宽约80km,总面积为12431km2。
上个世纪50~60年代进行了大规模流域治理工程,根据“以最稀容许站网来发挥最大效率”的原则,相继在各地规划和布置了水文、水位和雨量站网。扬泰地区现有7个水文站、29个水位站和8个雨量站,其中,流量测验7个测站,内河水位观测36个测站,长江潮位观测7个测站,降水量观测37个站点,蒸发量观测4个站点,地表水水温观测2个站点,浅层地下水位观测35个测站,地表水质监测23个站点;中央报汛站8个,省级报汛站27个。
当前的水文站网在布局与功能发挥上还有较多不相适应之处,迫切需要对现有站网进行分析评价,优化调整站网布局,为防汛抗旱、水资源管理、防污、水生态修复工作等提供更全面、更完整、更及时的基础技术信息。
二、水文站网存在的问题及原因
(一)服务功能不够
水文站网的布设过去主要是为防汛防旱服务,在工程规划设计服务和水资源的配置、节约、保护方面考虑不够。随着经济社会发展,水环境监测站网和生态环境监测站网明显不足。
(二)站网布局不够合理
各测站全为驻测,人力资源浪费、工作效率不高;存贮与传输数据的自动化水平较低,尤其是数据的可靠性不高;委托站人员观测水平、测验仪器使用水平较低,资料质量难以提高。
(三)水情、工情发生变化
由于自然条件的变化和人类活动的影响,特别是南水北调东线工程的施工建设及潼河的开挖,水情、工情发生了很大变化,需要进行站网调整。
(四)巡测线控制不严,难以进行分区水量平衡计算
由于大多数人力、物力用在基本站网上,加上现有巡测条件的限制,不能完全掌握全部分区的进出水量;原有封闭巡测片也很难做到完全封闭。
(五)城市水文工作进展缓慢
城市水文工作的缓慢进展影响城市防洪保安和水环境的改善。
(六)深层地下水观测井网管理不顺
管理体制不顺,影响资料质量和计算分析,对地下水开发利用、管理不利。
三、优化调整
(一)指导思想
1.建立一套服务功能齐全的站网体系。要按照一站多能、量质同步、综合效能的原则,在现有站网基础上,建立起集水情、水质、地下水、供水计量、水土保持、城市水文等6项功能为一体的水文站网体系。
2.建立一整套布局合理的站网体系。从面上宏观规划入手,充分考虑区域内自然地理、人文环境、水系、水利工程以及社会经济发展需求等特点,进行站网布局调整。
3.建立一整套结构合理的站网体系。调整、精简基本水文站,增加水位、雨量、蒸发、墒情站。
4.全面推进水文基层工作方式改革。充分利用遥测、固态存储、自动测流等先进仪器设备,实现以遥测代替报汛,用自动采集数据进行资料整编,从而达到既减少驻测、发展巡测、扩大委托、减轻劳动强度,又增加资料收集量、提高测报时效性和资料质量的目的。
(二)优化调整依据
站网优化调整主要依据《中华人民共和国水文条例》(中华人民共和国国务院令2007年第496号)、《水文站网规划技术导则》(SL34-92)、《水文资料整编规范》(SL247-1999)、《江苏省水文事业发展十一五规划》等国家和地方的相关法律、法规、管理办法、部颁文件、行业技术标准等,结合实际需求进行。
(三)优化调整原则
根据扬泰地区实际,按照下述原则进行站网评价与优化调整:
1.为防汛抗旱、工程管理、水资源统一配置节约保护提供实时水情服务。
2.按照技术、精度要求,收集设站资料,为国民经济建设等提供基础服务。
3.按照算清水账、服务及时、利于控制的要求,从区域空间控制即站网密度、站点代表性、监测技术手段、服务功能等多方面进行站网评价。
4.尽量照顾交通、方便生活。
(四)优化调整方案
1.现有水文站网的调整。(1)增设宝应(抽水站)水文站满足防汛抗旱、水情调度、科学用水、计划用水的需要,同时可结合改善里下河地区的排涝条件和水环境,为发展沿线航运提供水源需要。宝应(抽水站)是南水北调东线工程的第一梯级泵站,该工程是南水北调首批开工的项目,与江都水利枢纽共同组成南水北调东线工程第一级抽江泵站。宝应站抽水100m3/s进入里运河,江都站抽水400m3/s,共同实现第一期工程抽江500m3/s规模的输水目标。
(2)增设泾河水文站,以满足防汛抗旱、水情调度、科学用水、计划用水、供水计量监测的需要。泾河水文站位于扬州、淮安两市交界处的泾河小涵洞北,是扬州、淮安两市的重要市界输水控制断面,专门观测扬州、淮安两市之间通过大运河输送的水量。该站施测的流量能直接反映出江水北调和淮水南下进出扬州市的实际情况,同时也能反映出扬州市用水量的多少,为供水计量监测收费提供研究成果。
(3)增设双阳水文站,该站位于新通扬运河扬州与泰州市际交界处,是“泰州引江河—新通扬运河—三阳河—潼河—里运河”这条南水北调输水干线上的市际水量水质监测站。该站施测的流量能直接反映出江水北调进出扬州市的实际情况,为供水计量监测收费提供研究成果。
(4)新设高港中心水文站,其中包括已建的高港闸水文站、马甸港闸水文站和新设的口岸闸水文站;原马甸港闸水文站流量测验方式改为巡测,闸上下游水位测验项目继续保留,雨量观测项目移位至宣堡镇。
(5)邵伯闸上游接大运河,下游通过滚水堰接盐邵河,1985年前正常开闸泄水,从1986年起至今23年均未开闸,无流量资料。鉴于邵伯闸功能丧失,建议撤销邵伯闸水文站流量测验项目,同时撤销邵伯闸(堰下)水位测验项目,保留大运河水位观测。
2.现有水位站网的调整。根据对扬泰地区水位代表站极值水位频率分析、水工建筑物的影响分析、各站代表性分析、服务功能综合分析,得出里下河地区的老阁站与三垛、沈伦、高邮(北)相关,安丰站与中堡站相关,相关系数达0.9以上,两站似乎可以撤销,但考虑到老阁站是卤汀河、斜丰河、北澄子河、南官河和蚌蜒河等五条重要河道的交叉点,防汛地位特殊,且老阁站是北澄子河~蚌蜒河巡测线的控制水位站,故该站必须保留;安丰水位站是里下河地区兴化片东北部的重要控制站,对建湖片巡测流量定线意义重大,故该站也不能撤销。至于其他各站互不相关,均应保留。
新设宝应湖宏图水位站可以满足宝应湖周边地区防汛防旱的需求,填补了该区域站网的空白,因此该水位站的设立是十分必要的。
3.现有雨量站网的调整。雨量站网方面,里下河地区建议撤销界首站,在新建的宝应(抽水站)水文站测报任务中增加雨量观测项目;增设兴化市吴堡站;原中堡水位站增加雨量观测项目;新建的泾河水文站增加雨量观测项目。通南地区建议撤销马甸港闸水文站的雨量观测项目,将其迁移至马甸镇东北部的宣堡镇。
4.现有蒸发站网的调整。扬泰地区内无独立设置的蒸发站,现有4处蒸发资料收集站均为水位站的观测项目,其中,月塘水库站、六闸站代表丘陵山区及沿湖沿江地区;兴化站代表里下河地区;黄桥站代表通南地区。现状站网密度为3108 km2/站,远远达不到标准密度(1500 km2/站)的要求。若按1500 km2/站,扬泰地区需增设蒸发站4处。
建议里下河地区增设蒸发站1处,即在新建的宝应站水文站测报任务中增加蒸发观测项目;通南地区增设蒸发站1处。以上计划实施后,该地区蒸发站网为6处,密度为2072km2/站。
5.现有地下水站网的调整。扬泰地区现有浅层地下水观测井33眼,已满足站网密度要求。通过多年的资料分析,综合了浅层地下水各类岩性的分区地质参数与雨量、蒸发量的关系,以计算区代表井推求其地下水补排水量,地下水资源评价量计算取得较好效果。可作如下调整:各分区的代表井作为重点基本井,配备先进仪器观测,并进行透水试验;每县确定3~4眼代表性较好的井按普通基本井要求进行观测,其余可视为统测井进行资料的采集。
扬泰地区现有深层地下水观测井145眼,由市和各县(市)水利(务)局管理,水文部门进行资料整编,很难统一。应理顺关系,对资料进行综合分析,划出基本井和统测井。
6.墒情站网的增加。扬泰地区未设墒情测报站(点),不能满足防汛防旱、水情分析、水文预报、水资源管理等工作的需要。按照《土壤墒情监测规范》规定的墒情监测站密度(山区:30~300km2/站;丘陵区:100~500km2/站;平原区:300~900km2/站)来评价,扬泰地区墒情测报站点亟需填补空白。结合扬泰地区地形地貌、气候、植被、土壤、降水等因素,合理布设监测站,结合现有水文、雨量站和一些县(市)重要产粮区设立墒情测报站(点),扬泰地区共设立7处。
7.检测技术手段改进。近年来,江苏水利现代化发展迅速,水文数据的采集、传输、加工、存储和服务等环节普及运用了多种新技术。为进一步推行水文现代化,江苏省从2008年起,准备用3年时间,在全省水文系统实施水文测验、报汛和整编方式的改革,2008年起试点单位现有遥测站实行水位、雨量信息的自动采集、自动报汛,并应用遥测数据整编,不再使用传统的自记仪器。因此扬泰地区水文站增设的3处清水河水文站,安装水平声学多普勒流速剖面仪进行实时流量测验。6个沿江流量站,除了现有的2处遥测站,增设4处遥测站;30个水位站,除了现有的11个遥测站,其他19个站全都改建为遥测站;雨量站除了现有的8个遥测站及11个固态存储器站,其他21个站全都改为遥测站。
四、结语
扬泰地区增设3处水文站,撤销1处水文站,使水文站数达到9个;增加水位站1个,使水位站数达到30个;增加雨量站3个,使雨量站点数达到40个;增加蒸发站4个,使蒸发站点数达到8个;增加土壤墒情站7个。调整后的站网布局基本满足江苏省国民经济发展对水文的需求