玉符河流域工程的水文监测及治理规划

2024-03-09丁素媛

河南水利与南水北调 2024年1期

关键词：多用途冲刷水文

丁素媛

（济南市水文中心，山东济南 271100）

1 工程项目概况

玉符河是济南市境内黄河支流。因《水经注》得名为玉水，发源于历城南部山区。干流河长40.40 km，玉符河河道平均比降9/1 000，流域河网密度0.26 km/mk2。

2 山东省济南市玉符河流域工程的水文监测

2.1 玉符河流域水文的基本情况

研究调取了2022年1月—2023年5月，山东省济南市玉符河流域工程的水文监测的平均数据，进一步确定当前研究流域的水文监测情况。具体可见图1。

图1 玉符河流域工程的水文监测深度及位移量曲线图

由图1可知，报警值：①累计沉降量达到50 mm，变化速率3 mm/d。②累计位移为负值表示向内侧位移。从水文监测结果来看，现状一些弯转曲水流区段，水流流态不稳定。局部可能存在较大的冲刷位移，因此，需要推测安全的冲刷深度。目前的防洪系统还不够充分，玉符河流域内的大部分区域仍然受到洪水的威胁。即使在已经实施了结构性措施的地方，洪水的潜在风险仍然存在。

从上述情况分析，仍然需要对大部分区域采取有效防洪措施。进一步推出水位安全的冲刷深度：冲刷计算及基础最小埋置深度，冲刷深度：一般冲刷线深度=18.59×10-1m，局部冲刷线深度=9.29×10-1m，总冲刷线深度=27.88×10-1m，流量：Q1%=743.40 m3/s，流速：Vs=1.42 m/s，水位：Hs=1 193.02×10-1m，壅水高度：△z=1.47×10-1m，安全高度：△h=0.50 m，河槽一般冲刷深度为=18.59×10-1m，局部冲刷深度=9.29×10-1m。除此之外，因部分地区保护设施往往不合适，而防洪系统通常只建在没有提供封闭防御区域的地方。因此，玉符河流域人口最密集的城市地区，需要给予充分保护，从而避免受洪水的影响。

2.2 玉符河流域水质情况监测

2.2.1 水质的化学特征

由表2中的内容可知，玉符河流域水质PH值呈弱碱性，矿化度低属淡水，总硬度软水，水化学类型为CⅢca，即重碳酸盐钙组Ⅲ型水。

表2 玉符河流域水生态化学特征表

2.2.2 玉符河流域水质现状评价

本研究监测结果显示，氨氮达到了Ⅱ类，说明水体中有机物及无机物轻度影响，水体未受有毒及有害物质的污染。其它指标均为Ⅰ类，水质综合评价为Ⅱ类，能够满足农牧业生产及养殖用水的需求。具体见表3所示。

表3 玉符河流域水质现状评价表

3 玉符河流域工程的水文监测及治理规划策略

3.1 引进现代技术监测及治理

此研究项目中，能够明确现有水位波动较大，玉符河流域在水文监测过程中，应对这种水情波动，做出相应的有效治理规制。如堤坝安全水位，以及雨水不断加大的情况下，水位波动情况，根据监测结果，提前进行防护治理，保证水位波动能够在安全范围内。除此之外，玉符河流域的生态监测，也应形成实时监测，对于气候变化，来流经流域交通带来的污染，对于玉符河流域的影响等，均需要通过建立实时监测网。各监测点，均应设定监测标准，配备相应的监测设备，并定期进行检查及核对，保证数据的准确性。另外，为了保证水文监测生成的数据质量达标，还需要对各主体监测人员的技术能力进行校验，保证监测人员对于各科学数据的传送，能够快速启动分析，并定位需要治理流域的实际情况。因此，需要水文数据向监测分析机构公开，形成联动治理机制。在科学监测环境中，生成的不同数据集实际上可以高度互补。然而，在实践中，多中心的监测和治理方法不可避免地会导致一定程度的冗余。这种冗余对于提高玉符河流域工程流域治理系统的健全性具有潜在的巨大价值：如果监测中的一些节点出现故障，其他节点可以接管。同时，冗余与效率优化不一致，因为任务中的任何重叠都会消失。理想的冗余级别将取决于上下文。

3.2 多层次、多用途监测的多中心治理规划

山东省济南市玉符河流域涉及面较广，应引入多利益主体的监测参与，而不是单方面某地监测机构的单一监测。从由政府区域网络主导的水文气象监测，演变为多层次、多用途监测的多中心水文治理规划路线。特别是在流域监测及治理方面，多中心治理可能是传统的综合水资源管理模式的替代方案，该模式使用集中、分级的指挥和控制监管制度。多层次、多用途监测的多中心治理规划的形成，首先需要聚集利益体，研究中玉符河流域工程涉及的是当地的群众，该流域作为生态走廊，承载着城市区域内泉水补源的责任；因此，涉及的是广大公民，这部分人群应意识地参与到该流域水文监测及治理中来；由政府引导广大公民建立这种责任感。其次是多用途监测，不同利益方确立后，需要确立流域的用途，根据利益方的用途，也同样建立起多用途的监测，保证流域内的水质，能够满足多用途方的需求，持续推进达成多中心治理的目标。