浅谈水利工程对水文站的影响及应对措施
2014-10-20阮恒一
阮恒一
摘 要:水利工程是关系民生的工程,关系到人民的切身利益,而水文站又是水文信息采集的重要机构,是水文测验的基础。随着水利工程的建设项目日益增多,对水文站造成了一系列影响。
关键词:水利工程;水文站;基本概况;影响;应对措施
水文站作为采集自然状态下的水文要素的机构,发挥着日益重要的作用。但随着社会经济的发展,人类的活动增多,为了满足生产用水、蓄水的需要,各地方都加快了水利工程的建设,水利工程项目的数量也与日俱增,这些在工程的建设,势必会给水文站带来影响,本文就分析水利工程对水文站造成的影响,进而分析解决问题的方法,以促进水文站发挥自身应有的效能,促进水文信息的采集工作顺利开展。
1 水文站基本状况
岷江属于长江一级支流,整个流域都在四川境内,全长1279m,流域面积为133,500平方公里,岷江发源于岷山南麓,流经汶川、松潘等,最终汇入长江,岷江的水量十分丰富,水资源蕴藏量占到长江水系的1/5。我单位共有12个水文站,其中,彭山、夹江、五通桥、沙湾、清水溪等5站水位雨量采用三峡自动测报系统。
彭山站近年受到政府工程在断面附近采砂的影响,基本断面和控制断面冲淤变化较大,对水位流量关系影响很大;我单位的测验工作受到电站调控、断面被挖沙破坏等方面的影响较大,电站冲沙对泥沙测验也存在一定的影响;近年来,随着水利工程、电力项目等的建设,对水文站的测验条件造成了很大的影响,给水文的测验、水资源计算等带来了一定的难度。
2 水利工程对水文站的影响
2.1 造成资料失真。在水文站的控制断面的上游位置建设水利工程,对天然河流的河水流量造成了一定的影响,在一定程度上改变了河流流量的变化规律,使水文站采集的水文资料中相应的数据缺乏准确性;水文站上下游闸涵比较多,流域不闭合,就会导致一些水账也无法计算清楚,影响了区域内相关水文资料的连续性和有效性。
2.2 收集的资料失去代表性。在水文站控制断面的下游建设水电站,使水文站测流断面处于回水区域内,对水文测验的工作的正常开展具有不利影响,进一步导致水文站收集到的水文数据资料缺乏代表性。
2.3 影响水文站测验。在水文站的河段上直接建设水利工程,对水文站工作的正常运行带来了严重的阻碍,使得水文站的工作不能顺利进行。我单位所管辖的12个水文站,在不同程度上都受到水利工程建设的影响;有的地方在附近的河流上建设橡胶坝,影响到低水测验;另外,河道治理过程中,平沙、挖沙等,都会对水文站测验断面造成破坏。
2.4 对大河站造成的影响。一般而言,大河站跨越多个地理带和水文分区,水文的测验资料反映的是河流沿程变化的水流、沙的关系;大河站受到水利工程或多或少的影响,这时候,需要对其进行水量还原。
2.5 对水文站径流的影响。水利工程的建设使径流在时空分布发生了改变,每次洪水的冲击,都需要水利工程对洪水进行不同程度的调节蓄水,可以说水利工程的建设发挥着巨大的作用。在相同的水位下,当水位的数据发生较小的浮动,或者是水位数据保持不变时,受到水利工程的影响,上游的水域受到回水的作用,致使水位抬升,但没有水利工程的话,处于相同水位的流量,其水位变化要小很多;在水位枯季,水利工程存在的意义就是使水流量增大,并将河流的分布进行分化,有利于水量保持平缓的态势,这时候,水利工程的调节蓄水作用,可以减少下游出现的不稳定的脉冲次数,进而延长中型水量时间,使低水流量的时间缩短,此时,就会严重影响到水文站对水文资料的获取,或者资料的可利用价值就会降低。
3 相应的调整方案
3.1 水文分区。要根据本地区的气候条件、水文特征及自然地理环境,进行区域的合理划分,进而实现内插径流特征值,同时,要在划分的水文区域内,建立不同面积的水文站,数量一般为2个左右,形成区域代表站,逐渐成为相同水位分区内进行径流移用的基础。
3.2 掌握水利工程的影响程度。水文站受到水利工程影响的程度比较轻微时,可选择保留测站,通常不进行调查或者辅助观测;当水利工程对水文站影响的程度比较严重时,也可选择保留测站,但是要进行辅助观测和相应的调查,收集资料时也要扩大面积,这样做的目的是给还原计算奠定基础;当水利工程对水文站的影响非常显著时,如果通过观测和调查,确定测站已经失去了使用价值,那么,就可以将测站撤出,撤销原来的测站后,要及时在统一水文分区内建设具有相同代表的新测站。
3.3 水文站的年限。对于受到水利工程影响区内的水文站,要依据相关的统计方法去分析设站的年限,进而确定该站是否具备可靠的平均年径流的相关资料,一般情况下,这个工程需要耗费很长久的观测时间。
3.4 调整方案的确定。对于区域代表站和一些小河站受到水利工程的影响后,对于影响的系数要进行分析,并计算出来,最后依据水利工程影响的程度进行分析、处理。当影响比较显著的时候,要取消代表站的相应资格,并及时调整测站的任务,调查同一水文分区内有没有其他的代表性测站,也要测算测站年限是否满足要求,年限已经达到的,就要进行撤站处理。
4 水利工程对水文站的应对措施
4.1 解决经费问题。水文测验工作是保障我国经济发展的重要前提工作,应受到人们的广泛关注和重视。虽然我国的水文站建设已经初具规模,布局也相对合理,取得了社会多方面的认可,但是也依然存在一些问题。由于受到水利工程建设的影响,部分水文站不得不进行撤站,失去了设站的目的和作用,在这种情况下,重建是必然选择的道路,水文站建设自然需要经费,经费的筹集需要政府和单位的共同努力。政府要发挥应有的效能,制定出台一些我国的水文条例,制定相关的规定或细则,使得水文的搬迁和重建得到政府的支持和法律的保护。
4.2 要合理调整水文站网。对于水文站网的调整,要做到统筹全局,不断发展和完善调整的方案,要结合本区域内的实际,进行分析、验证和调整;对于受到严重影响的水文站要按照方案进行合理的调整,并不断进行改进;对于提供的水文资料失真的小站,要经过综合考虑,取消测站资格,或者将其合并到其他水文站,这种方法的运用,要先解决工程技术上的难题。
4.3 添加辅助断面。对于失去建站意义的水文站,要添加辅助断面的方式,提高测验的精确度,实现水文资料的连续性,满足水文资料整编的要求;另外,对于代表性好,也没有撤销的水文站,可以增设辅助站,并收集流域内需要的配套资料,并进行分析,还原计算,进而实现原有水文站设站的功能;对于测站下游受到影响较小的水文站,可以增设枯水测验断面,以达到提高测验精度的目的。
4.4 积极利用高新设备。近年来,水文测站越来越多,但是受到工程蓄水、放水等因素的影响,测验的水位、流速变化频繁,单单依靠传统的测验工具和设备已不能满足新的发展需要,使得测验的数据缺乏一定的精确度,存在相应的误差,基于此,水文站就要积极引进、研制新技术、新设备,以适应新的发展需要。可以引进ADCP、雷达式测速仪、现场测沙仪、电波流速仪,为水文站的测验工作提供重要的保障。
5 结语
水利工程在防洪、灌溉、水力发电等方面做出了极大的贡献,对经济建设具有很大的意义,但随着水利工程的大量建设,也给水文站带来了一些不利影响,使水文站的测量环境发生了改变,使水文站原有的功能得不到充分的发挥,给水文测验工作带来了一定的阻力,本文论述了水利工程对水文站的影响,并阐述了减少水利工程对水文站测验工作影响的措施,需要水文行业和政府的共同努力,才能促进水文站的健康发展。