北京城市水文站网现状分析与思考
2013-10-25王亚娟白国营赵洪岩吴秀丽
王亚娟,白国营,赵洪岩,吴秀丽
(北京市水文总站,100089,北京)
水文站网是在一定地区、按一定原则、用适当数量的各类水文测站构成的水文资料收集系统,把收集某一项水文资料的水文测站组合在一起,则构成该项目的站网,如流量站网、水位站网、雨量站网、泥沙站网等。在建设站网时为满足水资源评价与开发利用的最低要求,站网应建成容许最稀站网,根据需要逐步发展并优化站网,从而增强站网的整体功能。
本次北京市河湖普查水文站(水位站)共计108个,其中水文站共计61个(137个水文监测断面)、水位站47个;雨量站493个,其中市级雨量站140个,区县及局属管理单位雨量站353个。
一、水文站(水位站)
水文测站是为收集水文监测资料,在江河、湖泊、渠道、水库和流域内设立的各种水文观测场所的总称。全市61个水文站137个水文监测断面分布在33条河流上,设站比例为53.4%,目前观测项目包括水位、流量、降水量、含沙量、蒸发、水温、冰情、气温等,现有78处测验断面安装了浮子式或气泡式自动水位计,建成了15个水文标准测流断面;配备了FlowTracker、ADCP、电波流速仪等先进的测流仪器,其中部分水文站根据水位流量关系,实现了在线水位—流量监测。
表1 不同水系的水文站(水位站)统计表
全市47个水位站分布在24条河流上,设站比例为27.0%,流域面积小于50 km2的河流以水位站为准,主要监测项目为水位、流量。
按流域水系汇总,不同水系水文站(水位站)统计见表1。蓟运河水系水文站(水位站)为10个,分布于 6条河流上;潮白河水系水文站(水位站)34个,分布于17条河流上;北运河水系水文站 (水位站)最多为45个,分布于25条河流上;永定河水系水文站(水位站)12个,分布于5条河流上;大清河水系水文站(水位站)最少为7个,分布于4条河流上。
按河流流域面积汇总,对不同河流设站比例、设站条数进行统计,见表2。流域面积大于500 km2的河流水文站设站比例较高,只有汤河未设水文监测站点;其中设立水文站数量最多的河流是潮白河,设有6个水文站,其次是永定河,设有5个水文站,但大多数中小河流水文监测站点较少。
按区县汇总,各区县水文站(水位站)统计见表3。可知全市16个区县中,密云县水文站最多12个,其次是房山区7个,东西城区无;顺义区设水位站最多,为29个,可见城区水文(水位)站设站比例偏低。
二、雨量站
北京市普查水务系统管理的雨量站共493个,其中市级雨量站共计140个,区县及局属管理单位管理雨量站为353个。
按流域水系汇总,各水系雨量站统计见表4。雨量站按水系划分,蓟运河水系雨量站最少,有27个站;北运河水系雨量站最多,共200个站;其次是潮白河水系,为136个站。
表2 不同河流水文站(水位站)设站统计表
表3 各区县水文站(水位站)统计表
表4 各水系雨量站统计表
表5 各区县雨量站统计表
按区县汇总,北京市各区县雨量站统计见表5,延庆县雨量站最多为66个;其次密云县为57个,最少为东城区仅有3个。
三、泥沙站
北京市未单独设立泥沙站,河流泥沙监测项目只作为水文站监测任务之一,全市河道站中仅有张家坟、下会、雁翅等17个水文站具有泥沙测验任务,不能全面系统地反映河流本身发展演变、流域环境特性、水土流失程度等,在河道规划、防洪、水资源利用和保护以及水土保持等方面的工作中,河流泥沙未成为必须考虑的因素。
四、存在问题
1.水文站网稀疏而且分布不均匀
北京市现有水文站担负着全市五大水系18座大中型水库、30多条河流的防汛测报、水资源监测等多种任务,水文站网密度为269 km2/站,小于站网最小容许密度300~1 000 km2(山区)、1 000~2 500 km2(平原区),站网密度能达到允许最稀站网密度值,满足《水文站网规划技术导则》的要求,但是难以满足流域管理和区域管理相结合的水资源和水行政管理模式。
北京市本次普查划分流域面积10 km2及以上的河流共计425条,水文站的控制河流比例仅为7.8%,由于过去国家水文工作重点放在大江大河的治理上,因此大江大河水文站网布设密度基本能满足《水文站网规划技术导则》的要求,而小的河流布设密度相对稀疏,尤其是城区更为匮乏,流域面积小于50 km2的河流未设立水文站。
2.水文站网受人为活动的影响较大
一是上游水库的大量兴建,改变了河道原有的水文演变规律;二是为了部分河道的景观改造、美化,河道中随处可见的橡胶坝工程改变了河道水流特性;三是随着城市的快速发展,当地政府修建铁路、建造房屋,无规划无限制地侵占河道,随意改造河道走向,改变了水文站的观测资料延续性、代表性。
3.水质水量同步监测有待提高
北京市各主要干流出入境河道均设置了水文监测站点,控制了出入境水质、水量,但部分直接入境与出境的支流还没有站点控制,本次普查共有44条跨省市河流,达到同步监测需要进一步提高,另外62条跨区县河流的水文站点水资源监测力度更需加大。
4.雨量站网分布不均
雨量站分布平原多、山区少。特别是山洪灾害发生的山丘区,一方面站网密度显著比平原区稀,另一方面受山丘地貌制约,代表性差,远远不能满足山洪灾害预报、预警减灾业务工作的需要。
5.水文管理工作薄弱
全国绝大多数省份水文工作均由省级水文机构垂直管理,而北京水文站点由于隶属关系不同,实行多头管理。水文机构职能不清造成了水文工作协调困难,不能实施统一的行业管理,严重制约了水文基础性、公益性作用的发挥。
五、对策及建议
1.水文站网建设实行统一规划
水文站网建设应当根据北京市水文事业发展规划,坚持流域与区域相结合、区域服从流域,布局合理,避免重复建设,兼顾当前和长远需要的原则,实行全市统一规划。
2.明确水文机构的工作职责
全市水文站点主要隶属于市水文总站、区(县)水务局和市属水管单位,基本是三分天下、多头管理。通过立法需要强化全市水文行业管理,明确市、区(县)两级水文机构的职责,理顺水文管理体制,促进水文有效地为地方经济社会发展服务。
3.加强城市水文研究
随着北京市城市化的进展,下垫面产生了根本性的变化,洪水传播时间短,涨落变化快,洪峰洪量增大。因此,应加强城市水文研究,合理增设水文监测设施,建设水文自动测报系统,增强防灾减灾的预警能力,为城市防洪、供水、水污染防治等提供时效性服务。
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