延边州水文站网布局分析与对策研究

余凤 赵春子　朱卫红

摘要结合吉林省水文水资源局延边分局1956～2010年径流数据和最新水文站网资料，對现有各类水文站网的分布情况和存在问题进行分析，结果表明：延边州在开山屯站和河东站、河东站和圈河站之间应补充相应的大河控制站，在空白区域内补充区域代表站，结合水资源分区特征增设雨量站，并依托现有水文站增加蒸发观测项目，由此满足流域内的防洪抗旱、水生态与环境保护等方面的需求。

关键词水文站网；站网密度；防洪抗旱；水资源；延边州

中图分类号S181.3；P337文献标识码

A文章编号0517-6611（2014）28-09891-03

Research on the Analysis and Countermeasures of the Layout of Hydrological Station Network in Yanbian State

YU Feng1， ZHAO Chunzi1*， ZHU Weihong1，2 （1. Geography Department， Science College of Yanbian University， Yanji， Jilin 133000； 2. Changbai Mountain Key Laboratory of Biological Resources and Functional Molecules of Ministry of Education， Yanji， Jilin 133000）

Abstract Coupled with runoff data of Yanbian Branch of Hydrology and Water Resources Bureau in Jilin from 1956 to 2010 and the latest information derived from the website of hydrologic station， the distribution and existing problems of the networks of various hydrologic station were analyzed. The results showed that the corresponding large river control station should be supplemented among Kaishantun Station， Hedong Station and Quanhe Station， territorial representative stations should be build in blank area and increase the amount of precipitation station with partitioning features of water resource as well as the project for evaporation observation based on existing hydrologic station in Yanbian region， so as to meet the need of flood control and drought relief within basin， water ecology， environmental protection， etc.

Key words Hydrologic station network； Density of station network； Flood control and drought； Water resources； Yanbian State

水文站网是水文测站在地理上按照一定的原则布设的水文监测资料收集系统。在水文信息资料的收集、流域规划、防汛测报、水资源开发利用、水利工程兴建、运行与管理方面都有着举足轻重的作用[1]。水文站网的布设和建设不仅影响水文资料的可靠程度，对水文工作的开展，提高站网产出的社会效益和经济效益均有广泛而深远的影响[2-5]。该研究使用了吉林省水文水资源局延边分局1956～2010年径流数据和最新水文站网资料，根据水利部水文司主编的《水文站网规划技术导则（SL34-92）》[6]（以下简称《导则》）中水文站网布设的密度要求，结合世界气象组织（简称WMO）有关容许最稀站网的推荐意见，从站网密度角度对现有各类水文站网的分布情况和存在问题进行分析，并提出建议，以期能适应社会发展的新形势，满足区域农业发展防洪抗旱的需求。

1研究区域概况

延边州位于吉林省东部，在41°59′47″～44°30′42″ N，127°27′43″～131°18′33″ E，属于中温带湿润和半湿润气候区。流域面积为42 700 km2，占吉林省总面积的22.8%。延边州属河源地区，水系发育，河流众多，流域面积在20 km2以上的河流有470多条，分属图们江、松花江、绥芬河3个水系。全州地貌呈山地、丘陵、盆地3个梯度，周边地带多为山岭，山地边沿为丘陵，江河两岸和山岭之间多分布盆地。

2水文站网布局

至2010年底，延边州水文站网布局中，设有水文站29站（大河控制站9站，区域代表站18站，小河站2站），雨量站98站，蒸发站7站，泥沙站9站，水质站88站，地下水监测站153站。延边州水资源四级分区[7]可分为莲花水库以上、丰满水库以上、嘎呀河、珲春河、图们江干流区间、布尔哈通河和罗子沟以上7个水资源四级区，延边州水文站分布及水资源分区情况见图1。

2.1站网分布现状分析

2.1.1水文站。

从图1中可以看出延边州水文站主要集中在流域的中部和西部地区，且分布较均匀，东部珲春河和罗子沟以上分区水文站分布较稀疏。

延边州水文站的现实密度为1 472 km2/站，符合WMO规定的温带、内陆和热带的山区（湿润山区）困难条件下暂时标准容许的最稀站网密度1 000～5 000 km2/站的要求，距《导则》中一般温带、内陆和热带的山区（湿润山区）最稀站网密度300～1 000 km2/站的规定还有一定差距。各水资源分区水文站网现实密度见表1。

如表1所示，在延边州各水资源分区中，布尔哈通河和丰满水库以上两个水资源分区水文站现实密度分别993 km2/站、978 km2/站，符合《导则》中一般温带、内陆和热带的山区（湿润山区）最稀站网密度300～1 000 km2/站的要求，其余分区水文站现实密度仅符合WMO规定的困难条件下暂时标准容许的最稀站网密度要求。其中，站网密度最小的水资源分区依次为珲春河、罗子沟以上、嘎呀河等。

2.1.1.1大河控制站。

大河控制站的密度是针对天然河道上流量站（通常称作水文站）控制面积的大小及作用而言的。布设大河控制站的主要任务是为江河治理、防汛抗灾、大规模开展规划及重大水利工程的兴建系统的收集水文资料[1]。根据《导则》规定，控制面积达到3 000～5 000 km2以上的大

图1延边州水文站分布及水资源四级分区示意

河干流上的流量站，为大河控制站[6]。由表1可知，延边州大河控制站共有9站，在各水资源分区中仅图们江干流区间有4站，罗子沟以上分区因面积不足3 000 km2未设大河控

制站，其余水资源分区中均为1个。全州大河控制站现实密

度为4 744 km2/站，除图们江干流区间、珲春河分区站网现实密度符合《导则》规定外，其余分区仅符合WMO规定的困难条件下的暂时标准每站面积为3 000～10 000 km2的要求。

按照直线原则布设，大河水文站的数目应满足任何两相邻测点之间，正常年径流或相当于防汛标准的洪峰流量递变率为10%～15%，河流上游条件困难的地区递变率可增大到100%～200%，以及在干流沿线的任何地点，以内插的误差不超过5%～10%的控制要求[8]估算布站数目的下限。以图们江干流区间为例，该区间有南坪、开山屯、河东、圈河4站大河控制站，各相邻大河控制站之间的正常年径流递变率见表2。如表2所示，南坪站和开山屯站、开山屯站和河东站、河东站和圈河站之间正常年径流量递变率分别为35.3%、180.4%、50.2%，其中由于南坪站是图们江干流区的上游段，地形条件复杂，其正常年径流递变率符合《导则》要求，而开山屯站和河东站、河东站和圈河站之间正常年径流量递变率均已超出规定范围，因此，在开山屯站和河东站、河东站和圈河站之间应补充相邻流量站。

2.1.1.2区域代表站。

布设区域代表站的目的在于控制流量特征值的空间分布，区域代表站的集水面积在200～3 000 km2，经济欠发达区空白区一般不大于3 500～5 000 km2。如表2所示，延边州现有区域代表站18站，站网密度为2 372 km2/站，珲春河和图们江干流区间未设区域代表站，存在空白区，按照各区域代表站集水面积计算，空白区面积级分别为3 000～4 000 km2、500～1 000 km2和1 000～2 000 km2。其他区域代表站不存在空白区，但200～500 km2一个面积级存在站网空白区。根据社会经济发展水平和水文事业自身发展需求，需相应地在以上空白区域增设一定数量的区域代表站。

2.1.1.3小河站。通过小河站网的布设，可以收集小面积暴雨洪水资料，探索小流域暴雨洪水产汇流参数的地理变化规律，建立不同地域水文数学模型。如表2所示，延边州共有2个小河站，分别为丰满水库以上水资源分区的白头山口站和大蒲柴河站，分属于《导则》要求的湿润区20～50 km2和100～200 km2两个面积级，能够满足现有水文事业的需求。

2.1.2雨量站。如表3所示，延边州雨量站共98站，密度为436 km2/站，距WMO规定的温带、内陆和热带山区困难条件下容许最稀密度300 km2/站的要求差距较大。各水资源分区的雨量站站网密度均小于该要求，其中，布尔哈通河水资源分区差距最小，站网密度为326 km2/站，珲春河水资源分区差距最大，站网密度为793 km2/站，给水文服务工作带来很大不便[9]，为避免暴雨洪水灾害的产生，根据《导则》要求，应结合各水资源分区特征增设雨量站。

2.1.3蒸发站。

如表3所示，延边州共有蒸发站7站，嘎呀河、珲春河、罗子沟以上未设蒸发站，莲花水库以上、丰满水库以上和图们江干流区间水资源分区站网密度符合《导则》中2 500～5 000 km2/站的要求，布尔哈通河和延边州蒸发站站网密度分别为6 847 km2/站和6 743 km2/站，仅满足WMO规定的温带、内陆和热带山区的容许最稀密度50 000 km2/站要求，需依托现有水文站增加蒸发观测项目[10]。

2.1.4泥沙站。

延边州共有泥沙站9站，站网密度为4 744 km2/站。按《导则》最稀站网标准，一般地区泥沙站应占全部水文站的比重為30%～60%，延边州泥沙站占水文站的比重的31.03%，基本满足技术要求。

2.2存在问题

目前，延边州水文站网项目较齐全，主要功能发挥正常，基本能够满足流域内的防洪抗旱、水生态与环境保护、水资源管理、水利工程运行等方面的需求。但站网的发展速度与经济和社会发展的需求还有一定的距离，主要体现在站网密度和整体功能满足不了当前经济建设和社会发展的需要。延边州现有水文站网主要问题是数量不足，且分布不均衡，局部地方水情信息不足，满足不了防洪抗旱的要求。主要表现为大河控制水文站密度不够，部分分区仅符合WMO规定的困难条件下的暂时标准，不能反映干流洪峰的变化 ，需要适当加密；区域代表站中珲春河和图们江干流区间存在空白区域，需增设代表站。各水资源分区的雨量站站网密度均小于WMO规定的温带、内陆和热带山区困难条件下容许最稀密度300 km2/站的要求，差距较大，给现代水文工作带来很大不便。现有蒸发站存在空白区域，仅满足《导则》和WMO容许最稀站网密度水平。因此，雨量站和蒸发站应适当增设部分站点或依托现有测站增加观测项目。

3对策

水文站网是开展水文工作的基礎，其布设是否合理，密度是否得当，直接影响到水文资料的可靠程度，对水文工作的开展有着广泛而深远的影响[2]。因此，针对现有水文站网进行合理规划与建设是区域经济建设和社会发展的保障。在今后的水文建设工作中，延边朝鲜族自治州应加强现有水文测站的标准化建设，更新水文设备，达到现代化水平，让测站达到“拓宽服务领域，提高服务能力”的要求[11]。具体措施如下。

（1）稳定现有水文站网，优化结构。稳定现有站网，结合各水资源分区的地貌、水文和社会经济状况，优化站网结构，提高监测能力，解决现有测站能力不足的问题，完善水文站网布局。合理地增设水文站、雨量站和蒸发站，使“容许最稀站网”向“最优站网”发展。

（2） 加大投资力度，进行全面的站网规划。水文是保证经济社会发展的基础性行业，应理顺投资体制，加大对水文事业的投资力度，保证站网规划与建设满足现阶段和长远发展的需要。规划建设时以现有测站为基础，兼顾无站控制的河流、行政区界、跨界河流、水资源重点开发区域、洪水易发区等地点，以满足水资源配置、水资源保护与水污染监控，防洪抗旱、环境保护等方面的需要。

（3）合理规划新设测站的数目和标准。利用现有资料深入分析水文规律，为水文站网的规划及调整提供理论依据。对规划的站点数目和位置是否符合规范要求，站网结构的整体功能是否最强，大河控制站和区域代表站的代表性等方面均要进行细致的分析和论证。新设测站应按照《水文基础设施及技术装备标准》进行配置，防洪能力和测洪能力要达标，避免二次改造。

4结论与建议

结合吉林省水文水资源局延边分局1956～2010年径流数据和最新水文站网资料，根据水利部水文司主编的《水文站网规划技术导则（SL34-92）》和世界气象组织容许最稀站网的推荐意见，对延边州水文站网的分布和存在问题进行了分析，结果表明小河站和泥沙站能够满足现有水文事业的需求。根据现有水文站网的布局分析，提出以下建议。

（1）在开山屯站和河东站、河东站和圈河站之间应补充大河控制站，从而提高其控制面积的大小和作用；在200～500 km2、500～1 000 km2和1 000～2 000 km2、3 000～4 000 km2等面积级中应增设一定数量的区域代表站，提高控制流量特征值的应用价值。

（2）延边州雨量站密度为436 km2/站，距WMO的要求差距较大。各水资源分区的雨量站站网密度均小于该要求，珲春河水资源分区差距最大，站网密度为793 km2/站，应结合水资源分区特征增设雨量站，为延边州观测和预防暴雨洪水等灾害提供可靠的依据。

（3）嘎呀河、珲春河、罗子沟以上未设蒸发站，布尔哈通河和延边州蒸发站站网密度仅满足WMO的要求，需依托现有水文站增加蒸发观测项目，从而提高对各水资源分区间水资源的合理调度。

参考文献

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胡道科.涪江流域水文站网布设研究[J] .四川水利，2008（3）：45-48.

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