河南省水文站网现状分析评价
2011-01-31张铁印王景深
张铁印 王景深
河南省水文站网现状分析评价
张铁印 王景深
一、基本情况
河南省位于我国中部偏东、黄河中下游地区,与冀、晋、陕、鄂、皖、鲁6省毗邻,东接安徽、山东,北接河北、山西,西连陕西,南临湖北,东西长约580km,南北跨度约550km,全省土地面积 16.7万 km2。
河南省地处暖温带和亚热带气候交错的边缘地区,气候具有明显过渡性特征。全省多年年均气温为12.8℃~15.5℃。7月最热,月均气温为27℃~28℃;1月最冷,月均气温为-2℃~2℃。全省无霜期大致在190~230d之间。年降水量从北到南大致在600~1200mm之间。河南地处中原,冷暖空气交汇频繁,季风气候明显,同时亦易受东南台风影响,常发生旱、涝和干旱风、大风、沙暴、冰雹以及霜冻等多种自然灾害。
境内河流分属黄河、淮河、海河、长江4大流域,其流域面积分别为3.62 万 km2、8.83 万 km2、1.53 万 km2、2.72万km2。淮河流域面积最大,占全省总面积的52.9%。全省流域面积在100km2以上的河道共计493条。其中流域面积100~1000km2的河道有433条;流域面积1000~5000km2的河道有43条;流域面积5000~10000km2的河道有8条;流域面积10000km2以上的河道有9条。按流域范围划分,淮河流域271条,长江流域75条,黄河流域93条,海河流域54条。
二、水文站网发展状况
早期的雨量、水文站鲜有统一的站网概念。新中国成立后,水文站开始有计划地建设,先后历经了1956年、1965年、1970~1980年、1985年 4次较大规模的规划与调整,逐步形成了分布比较合理的水文观测站网。
河南省境内现有水文站144处,其中大河控制站32处、区域代表站98处、小河站12处、平原区水文站2处;水位站32处;雨量观测项目1076处(其中雨量站913处,水文站含雨量观测项目142处,水位站含雨量观测项目21处);泥沙观测项目53处;蒸发观测项目61处(其中水文站所含蒸发观测项目56处,雨量站所含观测项目5处);水质监测项目105处(其中水文站含水质监测项目104处,雨量站含水质监测项目1处)。此外,其他非水文部门设立水文站3处,水位站18处。现有水文站网基本满足全省工农业生产建设需要。
三、站网密度分析
由于水文的多样性和差异性,水文站网的发展不仅要考虑一个地区的地理和气候条件,还要综合考虑政治、经济、文化等诸多因素。因此,迄今为止尚难对一个地区的站网密度界定一个具体的标准。根据不同地区水文站网发展的实际和经验,可以提出站网设计的一般性指导意见,这就是世界气象组织(以下简称WMO)提出的容许最稀站网的概念。容许最稀站网是一个与当地整体发展水平基本相称,并能够在水资源开发和管理上避免发生严重缺陷的容许最稀水文测站密度。随着经济的发展,水文站网应在容许最稀站网基础上不断发展,其演变反映了适应社会对水文资料不断提出新的需求的动态过程。根据WMO对各国平均情况推荐的最稀站网密度(见表1),可以大致评价一个地区水文站网基本应达到的下限密度。
由于其他站网的密度指标较难提出,因此,本文主要以雨量站、水文站、蒸发站为代表进行站网密度分析。
(一)水文站网密度分析
河南境内现有水文站144处。其中河南省水文局所属120处,长江委所属3处,黄委所属21处。
按照水利部监测网络分类级别要求,河南省行政区界内的144处水文站分别为国家重点水文站48处,占33.3%;省级重点水文站96处,占66.6%。其水文站网分布及其密度计算见表2。
表1 世界气象组织推荐的主要水文站类的站网容许最稀密度
根据表2分析,河南省总体平原区水文站网密度比山区站网密度高。根据表1所给出的内陆平原区要求站网最稀密度为1000~2500km2/站、山区为300~1000km2/站,很明显河南省平原区站网密度较高,满足最稀密度规定,但山区站网密度偏低。
(二)雨量站网密度分析
该省境内现有雨量观测项目1076处(雨量站913处,水文站含雨量观测项目142处,水位站含雨量观测项目21处),其中省管雨量站785处。其雨量站网分布及其密度计算见表3。
根据表3分析,河南省雨量站发展较快,站网密度较高,不论是平原区还是山区的雨量站网密度均达到WMO推荐的容许最稀密度指标。但是该省雨量站分布不甚合理,高山区的雨量站点密度较低,不能完全控制水量沿高程的垂直变化。
(三)蒸发站网密度分析
蒸发站布站原则是以能掌握年和季蒸发量在面上的变化规律,根据相对高程变化较大地区适当加密、平原地区稍稀的原则进行布设,尽量与水文站、水位站、雨量站结合。目前全省共有56处蒸发观测场,均设在水文站,其中黄委管理的水文站蒸发项目有10处。
根据表4分析,可以看出虽然黄河流域的蒸发站数较少,平原区蒸发站网密度较山区蒸发站网密度低。但根据WMO推荐的容许最稀密度指标,蒸发站网容许的最稀密度为50000km2/站,从全省整体情况和流域情况看,都能满足设站最稀密度要求。
四、结语
通过对河南省4大流域所属的水文站、雨量站、蒸发站进行统计,并对站网密度进行计算分析,得出以下结论:河南省水文站网平原区总体规模已达到WMO推荐的容许站网最稀密度的要求,布局基本得当。但山区站网密度还偏低,未达WMO推荐的标准。若山区容许站网最稀密度按平均值650 km2/站计算,仅淮河流域(河南境内)山区尚需增加水文站21处。因此需要加大山区水文站网的建设力度,进一步提高山区水文站网密度。
表2 河南省水文站网分布及密度计算表
表3 河南省雨量站网分布及密度计算表
表4 河南省蒸发站网分布及密度计算表
本文只是单纯从站网密度这项指标对河南省各流域水文站网进行分析评价,但站网的调整受多种因素影响,要区分情况具体对待。比如,哪些测站已达到了设站目的,资料积累已足够满足人类对水文资料的需求,可以撤销;哪些测站受水利工程的影响,已丧失了原有功能,需要调整等等;针对水资源管理、水量调配、水环境保护、生态环境修复与评价等现时社会关注问题,如何增设新的站点,尤其是具有实时性服务需求的站点等,都需要进行深入研究
河南省周口水文水资源勘测局 466000)
(专栏编辑:张 帆)
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