水文測站受水工程影響的措施與對策

吳 丹

(四川省達州水文水資源勘測局 四川 達州 635000)

水文測站受水工程影響的措施與對策

吳 丹

(四川省達州水文水資源勘測局 四川 達州 635000)

水文系統(tǒng)的最基層的機構(gòu)是水文測站。在當今的防洪災(zāi)害中，水文測驗發(fā)揮著重要的作用。尤其是在防止自然災(zāi)害的過程中起到了十分重要的作用。本文通過對水文測站受水工程影響提出了相關(guān)的意見。

水文測站；水工程；影響；措施

一、水文測站受水工程影響不容忽視

隨著國民經(jīng)濟建設(shè)的快速發(fā)展，現(xiàn)代水文的地位和作用越來越顯著。然而，隨著各地水電開發(fā)建設(shè)不斷加強，水文測站受水工程影響非常嚴重。漢江上游流域《漢江上游干流梯級開發(fā)規(guī)劃報告》就有黃金峽、石泉、喜河、安康、旬陽、蜀河和白河七級開發(fā)方案，截至目前，已建成石泉、喜河、安康和蜀河四個梯級，白河電站正在建設(shè)中，旬陽電站已做好前期準備工作，而國家重要水文站石泉站就是受石泉、喜河兩電站嚴重影響之一。

當喜河電站蓄水達到正常蓄水位時，回水尾部位置己至石泉水文站基本斷面上游約1.3km處，接近石泉水庫壩下。自2007年3月喜河電站蓄水以來，受變動性回水影響，每年有7個月以上時間不連續(xù)不同程度淹沒了測驗河段，給石泉站的水文測驗、水情拍報和資料整編帶來了極大困難。處于國家重要水文站安康站測驗斷面下游47km處的旬陽電站將來建成后，正常蓄水位推算到安康站測驗斷面，其受回水淹沒程度非常嚴重。各支流流域水文測站也有很多不同程度受水工程影響，如漢江一級支流夾河長沙壩水文站(隸屬長委管轄)、渚河紅椿水文站、任河高灘水文站、嵐河六口水文站、壩河桂花園水文站以及二級支流部分控制水文站等。

二、受水工程影響的站網(wǎng)調(diào)整原則

受水工程影響較大的區(qū)域代表站和小河站調(diào)整和充實的原則是使水工程影響前后的水文資料連續(xù)一致，滿足站網(wǎng)規(guī)劃的要求。為了便于定義研究，影響程度可分為輕微影響、中等影響、顯著影響、嚴重影響四級。

當測站以上流域內(nèi)各水庫集水面積之和∑f與測站以上流域面積F之比∑f/F等于或小于各水庫有效庫容之和∑v與測站多年平均徑流W之比∑v/W時，則直接用∑f/F代表∑f'/F，否則將∑f/F修改為∑f'/F(∑f' =∑V/WXF) 。

(一)輕微影響，∑f'/F< 15%且無大型水庫或無單個中小型水庫的f'/F≥10%，調(diào)整意見為測站保留，一般情況下，不作輔助觀測及調(diào)查。

(二)中等影響，∑f'/F在15% - 50%之間，調(diào)整意見為測站保留，一定要作輔助觀測及調(diào)查。

(三)顯著影響，∑f'/F在15% - 80%之間，調(diào)整意見為若經(jīng)輔助觀測后，出現(xiàn)下列兩種情況可以撤銷:①失去代表站作用;②補充觀測費用巨大，否則測站保留。

(四)凡是∑f'/F> 80%，稱為受蓄水工程嚴重影響代表站，

應(yīng)作如下調(diào)整:

第一、單一水庫(電站統(tǒng)稱水庫)f'/F>80%，根據(jù)下列情況處理。

1、水庫以上流域內(nèi)水工程影響不大，水文測站上遷到庫區(qū)，改為水庫基本水文站，繼續(xù)觀測。

2、水庫以上流域內(nèi)水工程有影響，但入庫主干流域或主要 大支流的流域內(nèi)水工程影響不大，且其相應(yīng)集水面積的面積級與原則站屬同一級，則測站上遷到庫尾，保持原有代表站的屬性；如果上遷至庫尾站的集水面積小于原代表站所代表的面積級，則其屬性應(yīng)改變，可作為站網(wǎng)中新增站來處理。

3、不符合上款要求者，測站撤銷。

第二、∑f'/F> 80%時，測站撤銷。但在本區(qū)域內(nèi)要補設(shè)與撤銷站具有相同代表作用的新站。

三、受回水淹沒影響應(yīng)保留測站及測流測沙措施

《水文測驗規(guī)范》(以下簡稱《規(guī)范》)對水文測站測流斷面受下游水庫回水淹沒影響，其調(diào)整辦法如下。

(一)只受稀遇洪水影響，且在影響期間仍可測流和測沙，測站應(yīng)保留。

(二)測驗河段長期受淹，失去了測流和測沙條件，則應(yīng)根據(jù)站網(wǎng)規(guī)劃實際需要與可能或下遷到水庫壩址，或上移出淹沒區(qū)，或撤銷后另設(shè)新站。

下面對這兩種情況及測流測沙應(yīng)采取的措施探討分析。

1、短時間影響下仍可測流和測沙

《規(guī)范》第一款指水文站實際很少受水庫回水淹沒影響，即使受影響也只是稀遇洪水，這種情況是入庫洪水流量大，庫區(qū)水位抬升快，此時水文站測流斷面受水庫回水淹沒影響，但一般時間不長，且在影響期間仍可測流和測沙，所以測站應(yīng)保留。

2、測驗河段長期受淹，水文測站可以保留

《規(guī)范》第二款的上移下遷或撤銷后另設(shè)新站都是在“測驗河段長期受淹，失去了測流和測沙條件”前提下而提出，所以應(yīng)對“失去了測流和測沙條件”進行分析。

所謂失去了測流和測沙條件，實際上有兩種情況，一種是水流的自身條件，如死水、紊流等，死水即庫區(qū)無水流流入流出，水位保持穩(wěn)定不變，這種情況當然不用測流和測沙。紊流情況很多也很復雜，但只要是流動的水，都可以測流和測沙。另一種情況實際上是當時(上世紀90年代初之前)設(shè)備儀器技術(shù)水平?jīng)]達到。普通的旋漿旋杯流速儀，就是在測流斷面上布設(shè)多條垂線，在每條垂線上測量各點流速，無法施測瞬間全斷面流速，制約了非正常水流情況下的測流。測沙儀器更是簡單落后，所以在當時條件下“失去了測流和測沙條件”是成立的。

然而，隨著科技水平不斷提高，近十幾年來，研發(fā)和引進了大量各種先進儀器設(shè)備，如電波流速儀、聲學多普勒水流剖面儀(ADCP)等。測沙有同位素、光電、超聲波及最新研制的振動式懸移質(zhì)測沙儀等先進儀器。這些先進儀器的使用，極大地改善和提高了各種復雜水流情況下測流和測沙的條件和水平，從而也改變了“測驗河段長期受淹，失去了測流和測沙條件”的定論。

(三)測流測沙措施

1、當測驗河段無水流流速，即測驗河段是死水時，不測流和測沙;當斷面水位有變化，但斷面上游無水加入時仍然不測流和測沙。

2、測驗河段上游有水加入，但流量小，在測流斷面上反映不出有流速，則應(yīng)在斷面上游不受回水淹沒斷設(shè)臨時斷面，觀測水位和施測流量，建立水位流量關(guān)系來推算流量，在臨時斷面測沙。

3、當測驗河段上游來水量較大，斷面有流速，測流采用靈敏度高的ADCPoADCP是當今世界先進測流儀器的代表，專門用于測量河流、水渠等的流量，儀器性能十分穩(wěn)定，是一種快速的測流儀器。測沙選擇采用適合本站的先進測沙儀器。

四、結(jié)語

水文測站受水工程影響要根據(jù)具體情況具體分析，對嚴重影響而要撤銷測站另設(shè)新站的，應(yīng)慎重分析處理。一是原設(shè)測站是根據(jù)各種因素綜合選定，具有合理性，資料系列也連續(xù)一致，若因受回水淹沒影響而要撤銷原站，上移或下遷另設(shè)新站，一般是條件不具備;二是另設(shè)新站有可能再次受到新的水工程影響，夾河長沙壩站在受到水工程嚴重影響后下遷到壩址下，但下游又修建一電站，導致測驗河段再次受淹，該站再無地方可遷，只能尋求新的測驗方式方法，最終還是以先進儀器改變過去傳統(tǒng)測驗方式方法，效果很好。

[1]北京勘測設(shè)計.漢江上游干流梯級開發(fā)規(guī)劃報告[R].1988.12

[2]水利電力部.水文測驗規(guī)范

吳丹(1987-)，女，漢族，陜西安康市人，助理工程師，本科，四川省達州水文水資源勘測局。