山东省水文站网现状及调整分析

丁 凯 ，贾传伟 ，丁吉龙

（1.小浪底建设管理局，河南 郑州 450000；2.烟台建工检测服务中心，山东 烟台 264000；3.山东水文水资源勘测局，山东 济南 250002）

1 水文站网的布设原则

水文站网布设的主要原则是根据需要和可能，优化站网结构，发挥站网的整体功能，提高站网投入与产出的最优社会效益和经济效益，即以较少的投入满足国民经济建设各方面的需要，同时应保持水文站网的相对稳定。一般情况下，最优水文站网的功能应满足各部门的需要。一是为工程建设提供设计水文资料；二是为抗旱防汛及时提供雨水情信息；三是为水利工程管理提供水文信息；四是为水资源管理和水环境保护提供水文资料；五是为专项工程提供水文资料。另外，水文站网要符合“导则”的技术要求和站网密度，要符合经济原则，采用较少的水文站，发挥站网整体功能，满足社会各方面要求。

2 水文站网现状及存在的问题

2.1 水文站网现状

山东省的水文站网是在建国后迅速发展起来的，经过1964、1975和1985年3次大规模的分析调整，基本形成了相对比较完善的水文站网布局。目前全省共有水文站148处，水位站17处，雨量站812个（其中委托雨量站662个），水文辅助站181个，地下水观测井2 670处，水质站115处。在148处水文站中实际运行的115处，其中河道56处，水库站36处，堰闸23站处。全省水文站网密度为1 054 km2/站，其中山区为868 km2/站，平原区为1 841 km2/站，均符合平原地区为1 000～2 500 km2/站和山区为 300～1 000 km2/站的标准。具体情况如下：

1）干流控制站。全省现有干流控制站30处，全省流域面积3 000 km2以上的河流，均有水文站，沿干流分布除南运河3个水文站面积相等，沂河临沂以上区间面积占8.8%外，其他站均超过15%，基本满足内插年径流和洪峰流量的要求。

2）区域代表站。现有区域代表站75处，其中河道站39处，水库站28处，堰闸站8处。按“导则”标准，有9处水库站不符合区域代表站的标准。九台、滕州站受工程影响失去测站功能。

3）小河站。现有的小河站28处，其中河道站20处，水库站8处。小河站按分类布站，按地形可分为平原区和山丘区两类，从面积分级看现有水文站大都在50～200 km2之间。小于50 km2的站只有4处，即岳家秋峪、郝峪、朱家庄、乌衣巷。平原区仅有2处，即贾庄和武城。

全省小河站包括现有和已停测的49处，除7～8处资料无代表性外，已撤消站的资料可以使用，可以弥补现有小河站的不足。

4）工程水文站。有32座大型和4座中型水库设有水文站，有23处大型河道堰闸设有水文站，除为工程管理服务外，兼作基本站的区域代表站和小河站。

5）专用水文站。1992年省编委批准增设15处报汛流量站，由于经费等原因至今未全部落实，其中大部分为现有水位站，已承担了报汛任务。

6）泥沙站。现有泥沙测验项目的有48处，按“导则”要求，需按年输沙模数等值线图的变化梯度布设站网。山东省水文站多数受工程影响，输沙模数图绘制困难，按最稀站网标准，一般地区泥沙站应占全部水文站的30%～60%。现状情况下，泥沙站占全部水文站的32.4%，基本满足技术要求。

7）雨量站。全省观测雨量的站有812处，平原区站网密度为284 km2/站，山丘区站网密度为166 km2/站。“导则”要求常年站密度应为300 km2/站，山东省站网密度为193 km2/站，满足要求。各水文站的配套水文站符合“导则”要求的站网密度要求。

8）蒸发站。全省现有观测水面蒸发的站48处，站网密度为 3 264 km2/站，符合“导则”2 500～5 000 km2/站密度要求。

2.2 现有水文站网存在的问题

本文将山东省现有水文站划分为12个分区，虽大部分均能满足上述标准，但鲁东平原坡水区、胶莱河谷区和胶东半岛区站网密度达不到世界气象组织推荐的容许最稀站网密度水平。现有雨量站网密度，鲁南平原区低于世界气象组织推荐的容许最稀站网密度要求。现有蒸发站网大部分均能满足上述标准，但湖西平原区和胶莱河谷区的蒸发站网密度达不到世界气象组织推荐的容许最稀站网密度水平，见表1。

1）区域代表站不足。现有区域代表站按水文分区和控制面积分级，布局不均匀，有的分区内同一级面积的站数较多，还有9个分区的14个分级面积内无水文站（见表2）。

从面上分布情况看，上游山区代表站较多，下游平原坡水区较少，如沂沭河下游的临郯苍平原区、胶济铁路以北平原坡水区、大汶河下游平原区，鲁北平原区代表站，这些地区的产汇流缺乏资料。

2）防汛报汛站网不足。山东省现有大型河道和大型水库湖泊均设有水文站进行洪水测报，但有部分河段报汛站网不足。

3）工程水文站不足。全省有大型水库32座，中型水库135座，大型堰闸15座，中型堰闸139座，其中大型水库均设水文站，中型水库只有黄前、东周、崂山、贺庄4处设有水文站，大中型堰闸有23座设有水文站，其余中型水库、大中型堰闸无水文站。资料残缺不全，水库管理运用、洪水预报、兴利调度、水资源计算无资料依据。

4）水资源监测站网不足。水资源监测是水文工作的重要内容，山东省现有水文站网在控制水资源时空变化方面站网不足。一是中型水库、大中型堰闸缺乏水文观测资料，调蓄水量无法计算。二是入海水量控制不足，大型河道，如弥河、潍河等河流及胶东半岛独流入海的河流站网较少。

表1 山东省各水文分区水文站站网密度统计表

5）城市水文站网空白。虽然山东省自1990—1992年底在济南开展了城市水文精确测验与评价，因属水利部水文局下达项目，在该项目结束后，由于经费和认识等方面的原因，至今还未在各级城市增设城市水文站网。

6）测站功能和测站代表性受破坏。有的测站受水利工程影响较大，上游水利工程控制面积超过50%的区域代表站有莒县、谭家坊、九台、滕县等站；有的测站受工程影响失去测站功能，如九台、滕县、峄城、闫家山、郑家、招远、白楼、黄寺等站。

表2 山东省水文分区分级及区域代表站分布统计表

7）部分测站测验生活条件差。部分水文测站受环境影响，测验条件差，职工生活困难，需要迁移站址，改善测验、生活条件。如南陶水文站的过河缆支柱拉线在群众院内，维修困难，且危险；还有很多水文站附近河段水质污染严重，生活困难。

3 水文站网的调整布局

3.1 站网调整的原则和方法

一是改变受影响的水文站测验方式、加强测验，将工程影响降低到最低；二是顾全大局、迁移测站、为地方建设服务。针对实际情况，对受工程影响较大又不能通过改变测验方式消除影响的测站，搬迁测站，按“导则”要求进行选址，重新布设测验断面，使新测验断面在保持原测站功能基础上，有较大改善，为地方经济建设打下更好的基础，发挥更大作用。

3.1.1 大河站

受水利工程影响的大河站，一般不考虑保持资料一致性的问题，将测站搬迁到能保证测验工作正常开展的位置即可。对于整条河流呈梯级开发，水文站“迁无可迁”的，要考虑水文站与水利工程结合。

在测站搬迁时，要适当考虑调整测站功能，尽量实现与水利工程结合和为工程提供服务的目标。

3.1.2 区域代表站和小河站

由于区域代表站和小河站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。调整原则如下：

1）开展水文分区工作。为实现内插径流特征值，应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。

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，而在山东省降雨量变化极大的地区则有可能需要观测的更长。

3）分析水利工程的影响程度。根据《导则》对中小河流代表站受水利工程影响的程度，分为轻微、中等、显著和严重影响4级。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。

4）确定调整方案。当区域代表站和小河站受工程影响时，首先分析影响系数K，依据原则3）处理。

3.2 对山东省水文站网进一步调整的意见

3.2.1 干流控制站

1）保留现有的水文站，增设报汛流量站网和入海水量控制水文站网，逐步落实省计委批准增设的15处专用流量站，满足防汛和入海水量控制需要。2）对大河干流下游控制站控制面积达不到85%的站，有条件的下迁，无条件的增设辅助站补充站网不足。

3.2.2 区域代表站

现有区域代表站的分布不太均匀，有的水文站受人类活动影响失去测站功能，需迁站和调整。为此，建议撤消9台站、冯家花园站、张家院站、高里站、水明崖站、马楼站、刘庄闸站。在小清河下游缺少干流控制站恢复白兔丘站。

3.2.3 小河站

1）全省小河站现有28处，已停测的有11处，这些站的资料可以合并使用，建议从经济出发，小河站的规模可以压缩，或将目前受各种因素影响停测的站，全部撤消。2）现有水库站作为小河站，其代表性比较差，在产流分析计算中代表性较好。在汇流计算中由于水库反推入库洪水变形和观测精度影响，水库站洪峰明显偏大。建议改为专用站。

3.2.4 工程水文站

山东省有大中型水利工程已设立了36处水文站，23处堰闸水文站，其余工程有一部分设立了辅助站进行观测，还有131座中型水库未设水文站，取来水量、调蓄水量、引用水量等无法计算。随着国民经济发展，水资源越来越紧缺，对水资源的监测计量要求也越来越高。因此，中型水库要开展水文观测积累资料，建议逐步增设中型水库水文站，拓宽服务面。

3.2.5 雨量站

常年雨量站符合“导则”要求，不做调整，调整部分配套雨量站。一是已撤消和停测水文站的配套雨量站，常年站保留，汛期站撤消；二是配套雨量站密度大于“导则”要求的可以精简。

3.2.6 蒸发站网

蒸发站全省有48处，符合“导则”要求的标准，个别进行调整，由于在1985年站网分析时，郑店闸站周围范围空白区较大，当时因无场地未设，建议增设郑店闸蒸发站。

3.2.7 城市水文站

建议在省会和有条件的地级城市增设水文站，开展城市水文监测工作。