山東省水文站網現狀及調整分析

丁 凱 ，賈傳偉 ，丁吉龍

（1.小浪底建設管理局，河南 鄭州 450000；2.煙臺建工檢測服務中心，山東 煙臺 264000；3.山東水文水資源勘測局，山東 濟南 250002）

1 水文站網的布設原則

水文站網布設的主要原則是根據需要和可能，優化站網結構，發揮站網的整體功能，提高站網投入與產出的最優社會效益和經濟效益，即以較少的投入滿足國民經濟建設各方面的需要，同時應保持水文站網的相對穩定。一般情況下，最優水文站網的功能應滿足各部門的需要。一是為工程建設提供設計水文資料；二是為抗旱防汛及時提供雨水情信息；三是為水利工程管理提供水文信息；四是為水資源管理和水環境保護提供水文資料；五是為專項工程提供水文資料。另外，水文站網要符合“導則”的技術要求和站網密度，要符合經濟原則，采用較少的水文站，發揮站網整體功能，滿足社會各方面要求。

2 水文站網現狀及存在的問題

2.1 水文站網現狀

山東省的水文站網是在建國后迅速發展起來的，經過1964、1975和1985年3次大規模的分析調整，基本形成了相對比較完善的水文站網布局。目前全省共有水文站148處，水位站17處，雨量站812個（其中委托雨量站662個），水文輔助站181個，地下水觀測井2 670處，水質站115處。在148處水文站中實際運行的115處，其中河道56處，水庫站36處，堰閘23站處。全省水文站網密度為1 054 km2/站，其中山區為868 km2/站，平原區為1 841 km2/站，均符合平原地區為1 000～2 500 km2/站和山區為 300～1 000 km2/站的標準。具體情況如下：

1）干流控制站。全省現有干流控制站30處，全省流域面積3 000 km2以上的河流，均有水文站，沿干流分布除南運河3個水文站面積相等，沂河臨沂以上區間面積占8.8%外，其他站均超過15%，基本滿足內插年徑流和洪峰流量的要求。

2）區域代表站。現有區域代表站75處，其中河道站39處，水庫站28處，堰閘站8處。按“導則”標準，有9處水庫站不符合區域代表站的標準。九臺、滕州站受工程影響失去測站功能。

3）小河站?，F有的小河站28處，其中河道站20處，水庫站8處。小河站按分類布站，按地形可分為平原區和山丘區兩類，從面積分級看現有水文站大都在50～200 km2之間。小于50 km2的站只有4處，即岳家秋峪、郝峪、朱家莊、烏衣巷。平原區僅有2處，即賈莊和武城。

全省小河站包括現有和已停測的49處，除7～8處資料無代表性外，已撤消站的資料可以使用，可以彌補現有小河站的不足。

4）工程水文站。有32座大型和4座中型水庫設有水文站，有23處大型河道堰閘設有水文站，除為工程管理服務外，兼作基本站的區域代表站和小河站。

5）專用水文站。1992年省編委批準增設15處報汛流量站，由于經費等原因至今未全部落實，其中大部分為現有水位站，已承擔了報汛任務。

6）泥沙站。現有泥沙測驗項目的有48處，按“導則”要求，需按年輸沙模數等值線圖的變化梯度布設站網。山東省水文站多數受工程影響，輸沙模數圖繪制困難，按最稀站網標準，一般地區泥沙站應占全部水文站的30%～60%?，F狀情況下，泥沙站占全部水文站的32.4%，基本滿足技術要求。

7）雨量站。全省觀測雨量的站有812處，平原區站網密度為284 km2/站，山丘區站網密度為166 km2/站?！皩t”要求常年站密度應為300 km2/站，山東省站網密度為193 km2/站，滿足要求。各水文站的配套水文站符合“導則”要求的站網密度要求。

8）蒸發站。全省現有觀測水面蒸發的站48處，站網密度為 3 264 km2/站，符合“導則”2 500～5 000 km2/站密度要求。

2.2 現有水文站網存在的問題

本文將山東省現有水文站劃分為12個分區，雖大部分均能滿足上述標準，但魯東平原坡水區、膠萊河谷區和膠東半島區站網密度達不到世界氣象組織推薦的容許最稀站網密度水平?，F有雨量站網密度，魯南平原區低于世界氣象組織推薦的容許最稀站網密度要求?，F有蒸發站網大部分均能滿足上述標準，但湖西平原區和膠萊河谷區的蒸發站網密度達不到世界氣象組織推薦的容許最稀站網密度水平，見表1。

1）區域代表站不足。現有區域代表站按水文分區和控制面積分級，布局不均勻，有的分區內同一級面積的站數較多，還有9個分區的14個分級面積內無水文站（見表2）。

從面上分布情況看，上游山區代表站較多，下游平原坡水區較少，如沂沭河下游的臨郯蒼平原區、膠濟鐵路以北平原坡水區、大汶河下游平原區，魯北平原區代表站，這些地區的產匯流缺乏資料。

2）防汛報汛站網不足。山東省現有大型河道和大型水庫湖泊均設有水文站進行洪水測報，但有部分河段報汛站網不足。

3）工程水文站不足。全省有大型水庫32座，中型水庫135座，大型堰閘15座，中型堰閘139座，其中大型水庫均設水文站，中型水庫只有黃前、東周、嶗山、賀莊4處設有水文站，大中型堰閘有23座設有水文站，其余中型水庫、大中型堰閘無水文站。資料殘缺不全，水庫管理運用、洪水預報、興利調度、水資源計算無資料依據。

4）水資源監測站網不足。水資源監測是水文工作的重要內容，山東省現有水文站網在控制水資源時空變化方面站網不足。一是中型水庫、大中型堰閘缺乏水文觀測資料，調蓄水量無法計算。二是入海水量控制不足，大型河道，如彌河、濰河等河流及膠東半島獨流入海的河流站網較少。

表1 山東省各水文分區水文站站網密度統計表

5）城市水文站網空白。雖然山東省自1990—1992年底在濟南開展了城市水文精確測驗與評價，因屬水利部水文局下達項目，在該項目結束后，由于經費和認識等方面的原因，至今還未在各級城市增設城市水文站網。

6）測站功能和測站代表性受破壞。有的測站受水利工程影響較大，上游水利工程控制面積超過50%的區域代表站有莒縣、譚家坊、九臺、滕縣等站；有的測站受工程影響失去測站功能，如九臺、滕縣、嶧城、閆家山、鄭家、招遠、白樓、黃寺等站。

表2 山東省水文分區分級及區域代表站分布統計表

7）部分測站測驗生活條件差。部分水文測站受環境影響，測驗條件差，職工生活困難，需要遷移站址，改善測驗、生活條件。如南陶水文站的過河纜支柱拉線在群眾院內，維修困難，且危險；還有很多水文站附近河段水質污染嚴重，生活困難。

3 水文站網的調整布局

3.1 站網調整的原則和方法

一是改變受影響的水文站測驗方式、加強測驗，將工程影響降低到最低；二是顧全大局、遷移測站、為地方建設服務。針對實際情況，對受工程影響較大又不能通過改變測驗方式消除影響的測站，搬遷測站，按“導則”要求進行選址，重新布設測驗斷面，使新測驗斷面在保持原測站功能基礎上，有較大改善，為地方經濟建設打下更好的基礎，發揮更大作用。

3.1.1 大河站

受水利工程影響的大河站，一般不考慮保持資料一致性的問題，將測站搬遷到能保證測驗工作正常開展的位置即可。對于整條河流呈梯級開發，水文站“遷無可遷”的，要考慮水文站與水利工程結合。

在測站搬遷時，要適當考慮調整測站功能，盡量實現與水利工程結合和為工程提供服務的目標。

3.1.2 區域代表站和小河站

由于區域代表站和小河站在描述區域水文特性方面擔負的重任，以及對資料的特定性要求，因此它們是受水利工程影響分析和站網調整的主要對象。調整原則如下：

1）開展水文分區工作。為實現內插徑流特征值，應在每一個水文分區內不同面積級的河流上設1～2個水文站，作為區域代表站，成為向同一水文分區內其他相似級別河流上進行徑流移用的基礎。

2）分析設站年限。對工程影響區內的水文站，根據相關統計檢驗方法分析設站年限，確定該站是否已取得可靠的平均年徑流資料。一般而言，在濕潤地區，需要觀測30～40年以上，而在山東省降雨量變化極大的地區則有可能需要觀測的更長。

3）分析水利工程的影響程度。根據《導則》對中小河流代表站受水利工程影響的程度，分為輕微、中等、顯著和嚴重影響4級。當為輕微影響時，測站保留，一般情況下不作輔助觀測及調查；當為中等影響時，測站保留，一定要作輔助觀測及調查，擴大面上資料收集，為需要時配合開展還原計算奠定基礎；當為顯著影響時，若經輔助觀測及調查后，表明測站已失去代表性或補充觀測費用太大，則測站可以撤銷，否則保留；當為嚴重影響時，一般可以撤銷，但應在同一水文分區內補設具有相同代表作用的新站。

4）確定調整方案。當區域代表站和小河站受工程影響時，首先分析影響系數K，依據原則3）處理。

3.2 對山東省水文站網進一步調整的意見

3.2.1 干流控制站

1）保留現有的水文站，增設報汛流量站網和入海水量控制水文站網，逐步落實省計委批準增設的15處專用流量站，滿足防汛和入海水量控制需要。2）對大河干流下游控制站控制面積達不到85%的站，有條件的下遷，無條件的增設輔助站補充站網不足。

3.2.2 區域代表站

現有區域代表站的分布不太均勻，有的水文站受人類活動影響失去測站功能，需遷站和調整。為此，建議撤消9臺站、馮家花園站、張家院站、高里站、水明崖站、馬樓站、劉莊閘站。在小清河下游缺少干流控制站恢復白兔丘站。

3.2.3 小河站

1）全省小河站現有28處，已停測的有11處，這些站的資料可以合并使用，建議從經濟出發，小河站的規?？梢詨嚎s，或將目前受各種因素影響停測的站，全部撤消。2）現有水庫站作為小河站，其代表性比較差，在產流分析計算中代表性較好。在匯流計算中由于水庫反推入庫洪水變形和觀測精度影響，水庫站洪峰明顯偏大。建議改為專用站。

3.2.4 工程水文站

山東省有大中型水利工程已設立了36處水文站，23處堰閘水文站，其余工程有一部分設立了輔助站進行觀測，還有131座中型水庫未設水文站，取來水量、調蓄水量、引用水量等無法計算。隨著國民經濟發展，水資源越來越緊缺，對水資源的監測計量要求也越來越高。因此，中型水庫要開展水文觀測積累資料，建議逐步增設中型水庫水文站，拓寬服務面。

3.2.5 雨量站

常年雨量站符合“導則”要求，不做調整，調整部分配套雨量站。一是已撤消和停測水文站的配套雨量站，常年站保留，汛期站撤消；二是配套雨量站密度大于“導則”要求的可以精簡。

3.2.6 蒸發站網

蒸發站全省有48處，符合“導則”要求的標準，個別進行調整，由于在1985年站網分析時，鄭店閘站周圍范圍空白區較大，當時因無場地未設，建議增設鄭店閘蒸發站。

3.2.7 城市水文站

建議在省會和有條件的地級城市增設水文站，開展城市水文監測工作。