京杭大运河2022年全线贯通补水水文监测与分析

林祚顶

（水利部水文司，100053，北京）

京杭大运河始建于公元前486年的春秋时期，是世界上里程最长、工程最大的人工运河。 由于历史演变、 人类活动和气候变化等因素影响，20 世纪上半叶以来，这条古老运河的黄河以北河段出现河道断流、水生态损害等突出问题，受到党中央、国务院高度重视和社会普遍关注。 为深入贯彻习近平总书记 “节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”治水思路和关于大运河保护传承利用的重要指示批示精神，推进华北地区河湖生态环境复苏和地下水超采综合治理，2022年4月，水利部会同北京、天津、河北、山东四省（直辖市）人民政府，启动京杭大运河2022年全线贯通补水行动。

本次京杭大运河全线贯通补水统筹南水北调东线一期北延工程（以下简称东线北延工程）供水、京津冀鲁四省（直辖市）本地水、引黄水、再生水及雨洪水等多水源，向京杭大运河黄河以北707 km 河段进行补水，目标是实现京杭大运河全线通水，置换沿线约60 万亩（1 亩=1/15 hm2）耕地地下水灌溉用水，实现补水河道周边地下水水位回升或保持稳定，水生态系统得到恢复改善，为进一步推动实现大运河全年有水积累经验。 按照水利部党组工作部署，水文司组织海河水利委员会、黄河水利委员会及京津冀鲁四省（直辖市）水文单位编制水文监测方案并实施，全力支撑京杭大运河全线贯通补水。 本文介绍水文监测与评估方案编制情况，并以2022年5月31日为时间节点，分析水文监测工作成效。

一、科学制定水文监测与评估方案

水文部门加强顶层设计，从补水工作实际需要出发，科学制定京杭大运河2022年全线贯通补水水文监测与评估方案，对补水河段补水量、水质、水生态、地下水水位、有水河长和水面面积等水文要素开展空天地一体化监测，动态跟踪补水工作进展。

1.地表水监测

（1）水量监测

充分利用现有国家基本水文测站和专用水文测站，并增设临时监测断面作为补充，在京杭大运河黄河以北段及各补水线路加密布设监测断面，实施水文监测，及时掌握各水源补水实施进度及水头演进情况。 本次补水共布设水文监测断面56 处，其中国家基本水文站35 处、 专用水文站10 处、临时监测断面11 处。 大运河干流沿线共布设41 个监测断面，各补水支线共布设15 个监测断面。京杭大运河贯通补水主要控制断面情况见表1。

表1 主要控制断面情况

监测要素包括水位和流量。 为全面掌握水位流量动态变化，监测方式主要采用在线自动监测，监测频次为1 次/h，并通过人工监测进行补充。 地表水量监测主要控制断面分布示意图见图1。

图1 主要控制断面分布示意图

（2）水质监测

补水期间共开展27 处地表水断面水质监测，跟踪掌握各补水水源水质，反映生态补水对京杭大运河水质影响。

水头到达后3～5日内，监测频次为1 次/d，监测项目为《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）中除五日生化需氧量 （BOD5）、 石油类之外的22个基本项目；水质稳定后监测频次为1 次/周，监测项目不少于温度、pH值、溶解氧、电导率、高锰酸盐指数、化学需氧量、氨氮、总磷、总氮、硫酸盐、氯化物和氟化物等12 项。

（3）水生态监测

布设代表性控制节点水生态监测站9 处。 其中温榆河1 处，为北京市北关闸；北运河2 处，为北京市榆林庄闸、天津市筐儿港；卫运河1 处，为山东省临清；南运河5 处，分别为山东省第九桥及第三店、河北省安陵及北陈屯、天津市九宣闸。

各站点共监测2 次，补水初期和末期各1 次，监测项目为浮游植物的种类和密度（生物量）。 样品采集和标本鉴定等参照《水环境监测规范》《生物多样性观测技术导则》等相关行业标准。

2.地下水监测

（1）地下水埋深

地下水监测站网以国家地下水监测工程（一期）建设的地下水自动监测站（水利部国家站）为主，以省（直辖市）现有地下水自动监测站（省级） 及相关部门监测站点为补充，共布设地下水自动监测站836 处。 其中，位于大运河补水河道中心线两侧各10 km、湖泊（湿地）岸线向周边延伸10 km 的区域内监测站447 处，用于跟踪评价补水沿线地下水水位变化情况；受水区监测站389 处，用于分析从大运河及补水沿线取用水的受水区地下水水位变化情况。

地下水埋深（水位）采用自动测报方式，人工定期校核。 监测频次为6 次/d，人工校测频次输水期不少于1 次。

（2）地下水水质

在大运河补水河道中心线两侧10 km 范围内共布设地下水水质监测站63 处，按照监测方案，将在输水末期开展1 次监测，依据国家和行业标准对20 项常规指标进行分析。

二、统筹开展水文监测及信息报送

补水前期，水文司及时组织召开水文监测工作协调视频会议，进一步明确职责，落实任务分工，为补水监测顺利开展提供了有力的组织保障。补水期间，广大水文职工克服新冠肺炎疫情影响，放弃节假日休息，坚守工作一线，多措并举开展水文测报，做到测得准、报得及时。

1.全力开展水文空天地一体化监测

京杭大运河补水以来，海委、黄委和京津冀鲁水文部门共投入水文监测人员318 人、各类水文监测仪器设备342 台套、巡测车34 辆、无人机17 架，实现空天地一体化水文监测。按照监测与评估方案，完成56 处地表水站的每日水位、流量监测，充分利用自动监测技术，实现836 处地下水站的水位实时监测，同时完成235站次地表水水质监测、16 站次水生态监测和2 次补水沿线遥感监测，并选取重要节点及主要河段开展无人机航拍和卫星遥感解译工作。

2.高效构建信息报送机制

规范各相关单位信息报送要求，明确报送内容及报送方式，充分利用水雨情信息交换系统、华北地区地下水超采治理信息管理系统等现有数据交换平台，实时传送各类监测数据，有效保障了监测数据时效性。 建立数据校核流程，逐级开展数据校核、审核，确保数据准确性。 建立沟通联络机制，及时处理监测过程中出现的问题。

三、动态跟踪补水工作进展

通过各补水水源控制站监测数据，逐日跟踪掌握各水源补水流量、累计补水量、 补水完成进度等信息，捕捉水头演进情况，编制水文监测日报。 定期分析地表水水质、地下水水位、遥感解译、取用水等相关数据，跟踪评估补水效果。 到目前为止，已编制完成水文监测日报48 期、 专报4期、卫星遥感解译分析简报2 期。

1.及时捕捉水头演进

东平湖出口闸于2022年3月25日提闸放水，水头于3月26日到达南运河山东省耿李杨站，于3月27日通过山东省第三店站进入河北省，4月1日到达天津市九宣闸。

岳城水库于4月14日10 时提闸放水，下泄流量16.5 m3/s，水头于4月19日通过漳河河北省蔡小庄（二）站，4月22日通过卫运河山东省南陶站，4月23日通过卫运河山东省临清站。

潘庄引黄闸于4月14日10 时提闸放水，下泄流量50.3 m3/s，水头于4月16日到达山东省大刘庄站，经漳卫新河倒虹吸后到达南运河山东省耿李杨站，4月17日到达山东省第三店站进入南运河河北段。

密云水库于4月1日开始向京杭大运河补水，下泄流量44.4 m3/s，保持北运河段持续有水。

4月28日10 时，山东省四女寺枢纽南运河节制闸开启，岳城水库水经卫运河与东线北延工程水、引黄水汇合，进入南运河；天津九宣闸枢纽南运河节制闸开启，南来之水与天津本地水汇合。 至此，京杭大运河全线水流贯通。

2.实时掌握补水水量

根据各补水水源流量监测数据，动态跟踪补水实施进展。截至5月31日，《京杭大运河2022年全线贯通补水方案》 所确定的目标任务全面完成，东线北延工程、密云水库、岳城水库和潘庄引黄线路均超额完成补水计划。

加强省界断面水量监测分析。 截至5月31日8 时，南运河段河北省累计入境水量4.151 亿m3，其中卫千干渠引水1.286 亿m3；天津市累计入境水量0.4870 亿m3，其中马厂减河累计收水0.4307 亿m3，南运河累计收水0.0563 亿m3。北运河段河北省累计入境水量1.449 亿m3，天津市累计入境水量0.8544 亿m3。

3.定期分析水质变化

对各补水水源及补水支线的水质代表断面定期开展采样监测，分析结果显示，补水期间密云水库、岳城水库、潘庄引黄、东线北延工程等水源或补水支线水质保持良好，其中密云水库水质为Ⅱ类，其他水源水质为Ⅱ～Ⅲ类。

对大运河干流水质代表断面定期开展采样监测，2022年5月，Ⅱ～Ⅲ类水质断面占比达81%，Ⅳ类水质断面占比19%。与补水前（2022年3月）相比，大运河各河段补水后（2022年5月）水质总体改善；与2021年同期（2021年5月）相比，大运河各河段水质改善明显。

4.加强地下水分析评估

充分利用地下水水位实时监测数据，对补水河道中心线两侧10 km范围内地下水水位变化进行综合分析，并构建了河流回补地下水评价模型，分析补水成效。 本次补水期间，各河段周边浅层地下水平均水位均高于2021年同期。

四、结 语

京杭大运河全线贯通生态补水是一项系统工程，统筹考虑了大运河文化保护与传承利用、地下水超采综合治理、河湖生态环境复苏等多目标需求，对改善大运河水资源条件、恢复大运河生机活力、 充分发挥大运河综合效益具有重要意义。 补水期间，水文部门加强顶层设计，充分利用空天地一体化自动监测手段，及时捕捉水头演进情况，实时掌握补水进展，为科学评估补水效果提供了坚实保障。