王家会水文站测验现状分析

孟建军

（山西省忻州市水文水资源勘测分局 山西忻州 034000）

王家会水文站为按区域原则规划的基本站，代表山西省中部（五台山背坡）土石山区。为研究降水—径流关系积累水文资料。设于1958年5月1日，站址位于山西省代县峪口乡王家会村的峪口河上。距河口8.9km，集水面积为333km2。

流域内有四条河沟，分别为武强沟、八塔沟、北岸沟、南岸沟。流域雨量站有七个，即南正沟、化咀、上苑、八塔、高凡、殷家会、龙门雨量站。

设站以来，实测最大洪水发生于1964年，实测最大流量319m3/s，流速7.47m/s，河道平均纵坡36.1%。

1 各种因素对流量的影响

1.1 植被对降水径流的影响

流域地处五台山背坡，原来植被较好，以牧草、野生桦木、灌木为主，还有稀散的小片森林。农作物以山药、莜麦为主，沿河两岸为玉米、高粱、谷子。由于国家近十年对生态环境的重视，山区大面积退耕还林，严禁入山放牧，并且每年组织村民在山上种植松树苗，已经形成许多分布不均的松树林。由于树木的增多，把天然降水的拦截和储存起来，减少了一定的径流量。

1.2 地理环境对产流的影响

本站流域内主要为石山区，占70%，由花岗片麻岩、角闪岩以及石英岩等构成，其余为黄土丘陵。

1）本站流域内正处于矿山开采区，各种矿石随处都有，主要有铁矿石，县级政府管理不严，导致在流域内随处开矿、炸山，挖下许多洗矿坑，形成了大小的不同水池，使原有泉水都流入了这些人为水库后慢慢下渗，从而减少了天然河道水量。

2）修桥修路施工改变了原有天然河槽水流形态，为了开矿运输的方便，矿主们随意在河道中，山间小溪中修临时路、简易桥，任意破坏阻拦天然河槽水流形态。

1.3 气候变化使降水径流减少

气候变暖导致的降水减少可能是一个更为突出的问题。全球平均气温略有上升，大范围的干旱和持续的高温，冬季温度上升，2008年冬季降水量总量是3.5mm。2011年的各雨量站降雨比往年偏少很多，尤其是6、7、8月份只有往年的一半，主汛期王家会水文站最大洪水流量是0.775m3/s，6、7月的时候就连山上背阴面灌木草及河岸两边的水草也干枯死了。这也是影响河道径流量的主要原因。

1.4 村民河滩圈地种植，随处倒垃圾造成河道径流减少

1）国家近几年的退耕还林，封山禁牧，老百姓们不能在山坡上耕种，就在河道两边用石头砌筑圈地，垒许多梯田状河滩地，使河道越来越狭窄。在降水缺少情况下引用河道水进行灌溉，致使河道水量减少。

2）社会的进步发展，人们生活水平的提高，村民的建筑生活垃圾也就越来越多。城市有统一规划，各种垃圾都有固定点倾倒，而在城乡村落中无人管理，老百姓的生活垃圾、建筑垃圾就只能选择倒在河槽里，年长日久就在河槽里形成一座座小丘陵，在发洪水时阻拦了洪水的下泄。在北方由于暴雨历时短、水流急，往往在洪水下泄遇到这种小丘陵状垃圾时起到缓洪的效果，使很多来水渗透消失了，这也是减少水量的一个主要原因。

1.5 测验河段及断面情况

1）测验河段及河流情况

（1）测验控制情况：在高水测验时，受下游公路影响，洪水暴涨暴落。由于是河卵石河槽，水深在1.5m左右，流速大，时常伴有1m3左右的巨石随着水流滚动,给测验带来很大误差，对测验人员带来很大危险性。在洪水涨落过程中往往在10min内就涨到最高洪峰，而且降落也在0.5h之内，一次起始洪水过程大约在5h左右。中小水有分流，河槽内原有巨石形成很多不均匀漩涡，死水坑，在浮标测验中，往往浮标掉入漩涡后延长浮标运行速度，或者浮标在夜间测流时被洪水熄灭，造成测验误差增大，严重影响了测流精度。由于以上原因，在测流时，需要反复施测，根据实际情况增加测流次数，取其平均值，来提高测验精度，减少测验误差。

（2）河流顺直情况对测验的影响：测验河段基本顺直，但受基本水尺断面上游145m弯道影响，水流趋于右岸，河槽水流由西向北900急拐弯流向水文站测流断面，在洪水到来后主流全部趋向于右岸，测流断面起点距12.5m至35m之间流速非常大，含沙量也相应增大，而测流断面起点距35m至60m之间流速缓慢，只能用流速仪辅助测流，使本站测验误差也就相对增大。在这种情况下只能与洪水争分夺秒，抢测洪峰，浮标与流速仪同时施测，尽可能在短时间内加测流量次数，取其平均值。

（3）附近建筑物对测验主要有两方面的影响：一方面右岸经常在洪水冲刷时塌方，右岸为沙卵石岸坡，但受基本水尺断面上游145m弯道影响，水流趋于右岸，右岸经常在洪水冲刷时塌方，造成水流不畅。另一方面公路桥影响，基本水尺断面下游60m有公路桥一座，距离较测流断面近，中高水时对水流有阻碍作用，容易形成雍水，影响比降观测。

（4）水面比降对测验的影响：河道平均纵坡36.1%，高水流速快，纵比降大，高水测流时比降观测尤为重要，比降观测的好坏关系到浮标测流的准确性。因此需要认真观测，准确记载，以保证每次测验的流量精度，提供最接近洪量的真实值。

2）测验断面对流量的影响

（1）分流漫滩对测验的影响:测流断面起点距24m至40m之间有分流串沟及死水漫滩现象，中小洪水有分流。需要浮标与流速仪同时施测，这就增加了测验误差和测验时间。

（2）右岸塌陷对测验的影响:本站断面为单式窄深河床，左岸有梯田状滩地，右岸为砂卵石护坡，宽约15m。受上游弯道影响，高水测验时，主流趋向右岸，洪水冲刷右岸，时有塌陷现象发生，这样测流人员在测流中安全存在危险，使水位观测读数不准，严重影响流量测验精度，使测验资料误差加大。

（3）树木、农作物对测验的影响:基本水尺上断面河槽靠右岸附近从上至下长有一排碗口粗的柳树，约15棵，树木遮挡已经完全影响了浮标投掷器使用，以及浮标瞄准，使浮标测验只能使用人工抛掷，缩短了浮标上断面运行距离。由于这些树木较多，铲除的可能性不大。为了满足测验需要，考虑高低水主流靠右岸，摆动幅度不大，在浮标测验中采取半距测量，经十来年的实测运行，也能满足流量测验的需要，但测验资料具有不完整性。农作物在左岸，在汛期6-9月份正是农作物生长期，高杆农作物影响测验视线和测流时效性，从而影响了测验精度。

（4）冰情及对测验的影响：冬季冰情较复杂，结冰时间一般在11月下旬到下年3月上旬，结冰时间长。封冻、解冰期间，冰块对水位、水流均有影响，有时出现层冰层水对测验有一定影响。北方河流在冬季基本变化不大，流量基本稳定，但受气候的影响，也存在变化，为了能准确测验出河流冬季变化情况，本站在基本水尺下游2km处设立一封冻期临时测流点，此测流地点长年不封冻，即使封冻冰层也不厚，可以随时砸冰施测，满足流量测验需要。

2 近几年含沙量变化分析

王家会站属于汛期泥沙站，观测时间基本在6月份到10月份期间，其余时间不观测。本站没有过河设施，只取单沙，平水期有沙时每日8:00、20:00时各取沙1次，较大洪水上涨段3至5次，落水段5至7次，封顶附近2至3次，洪峰重迭，水沙峰不一致或含沙量变化剧烈时加测。本站含沙量变化与水位、流量变化情况基本一致，随水位、流量变化相应变化，挑选近十年含沙资料分析对比，2004年最大含沙量29.4kg/m3，而2008年最大含沙量5.71kg/m3，在近十几年随着国家对生态环境重视，本区域水土保持严格管理，大面积退耕还林，本站河流含沙也越来越小。这些实际情况在农作物引水灌溉中可以完全体现出来，下游农田属于盐碱地，前二十年人们引河道洪水灌溉，每年可以淤积泥沙减少盐碱；现如今河流洪水携沙越来越小，无法淤积泥沙减小盐碱地，农田需要挖排水沟、覆盖地膜来种植农作物。以上实例可以说明，随着人类改造自然，治理泥土流失取得了实质性的成果。

3 峪口灌区对流域资料的影响

王家会水文站观测径流资料为滹沱河流域提供很小资料。峪口河属于滹沱河支流，王家会水文站由于地处峪口灌区上游，每年来水量不大，一般平水期流量在0.180～0.450m3/s之间，往往流入到峪口村就全被峪口灌区引水灌溉用了，只有在流量大于15.0m/s3时，才会流入到滹沱河里，同时部分水量用作淤地灌溉。

4 几点认识

综上所述，王家会站设站50多年，已经积累50多年水文资料，为研究降水、径流关系积累了丰富的数据，已能满足水利工程、水文预报、流域水文资料分析、水文水利计算、科学研究和有关国民经济部门应用的要求。以后的发展应在开展水文调查方面多作文章。水文调查任务包括：水文站周围遭遇稀遇局部暴雨时的暴雨洪水调查；水文站以上（区间）干流枯季清水流量调查；水文站以上指定断面最大洪峰流量调查；流域（区间）用水、排污调查；稀遇水、旱、冰凌，泥石流灾情调查等，应开展多方面与水文有关的测验，提高测验工作效率。发展站网，更多地积累水文资料，实现站队结合，开展水文巡测，进一步调动水文职工的工作积极性，更多更好地完成工作任务。