陳學虞 劉中利 李懿琪
摘 要:該文將從黃河下游的水文特征進行分析,通過相關資料對黃河水文監測的設施、科學技術與手段的使用以及發展情況進行了探討,分析科技對于黃河的治理和開發,還有水文監測及經濟的發展所起到的作用,分析黃河監測實施,儀器和技術不斷隨著經濟的發展提高,精確的數據結果對黃河的可持續發展帶來的有利效果。
關鍵詞:黃河 水文科技 水文發展
中圖分類號:TV882 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2017)06(b)-0059-02
做好水文工作才能更好地發展水利,而水文監測報告又是做好水文工作的基礎。黃河水文監測是黃河開發和治理的重要組成部分。多年實踐經驗說明,想要把黃河治理好,就要擁有較為詳細、高質量、系統的水文監測報考作為支撐,然后建設先進及科學的水文測報體系。
1 水文特征及水文監測背景
黃河水文監測具有四千多年的歷史,在19世紀初,黃河流域才開始出現具有近代水文監測的科技技術。黃河流域的地質、地貌、地形較為復雜,經常出現的暴雨、匯流、輸沙、產沙、產流和河道的淤積等變化多端的特殊情況,這將導致黃河水文和泥沙的監測變得更加復雜和困難,對于其他河流使用的監測方法和監測儀器在黃河上都是使用不了。
對于當今時代來說,黃河大部分的監測儀器、設備,還有監測技術仍然停留在20世紀50年代左右的水平上。傳統的水文監測依然是人工操作,對于水位觀測還是用直尺進行檢測,測深主要使用測桿和測繩進行標記;對于流量的測驗大多都是使用電鈴、秒表、流速儀等進行測量;對檢測記錄和計算出的流量結果都是采用人工進行記載;對黃河的治理采用的自動化技術較少,造成的人工勞動力大、人工數量多、危險性高等問題;對大洪水的監測數據準確率低,還存在著安全問題,誤差大等缺陷。
想要更好地解決黃河河床抬高、水質污染、提防決口、河道斷流等問題,首先要有詳細、準確、全面的數據信息,然后就是對黃河進行水文監測的數字化及自動化建設。自黃河水資源實行統一的管理之后,過去那種落后的監測設備及監測技術已經與統一管理的要求不相適應了,想要更好地解決黃河流域問題,就需要更好的水文監測技術,還有就是更高效率的水文監測設備。
2 科技對黃河水文發展的影響
2.1 設備的發展對水文數據的精確度有所提高
隨著這科技的不斷發展,科技已經滲透到了人們的各種生活中。黃河水文監測能力在科技的幫助下也迅速得到提高,建設了標準化的水文監測網站,而水文測驗也開始向全自動化層面發展了。黃河下游分析,此段的黃河管理問題較大,包括水源的調度,還有引水問題,這些要是進行統一的管理,這對水文監測要求是十分高的。對于水量的調節是否具有合理性,這就要求水文資料的準確度了,想要提高水文監測的精確度也需要注意一下幾點要求:(1)對于現今水文監測船只來說,大多都是大型的機動船,就算空載吃水深度也是非常高的,計算沖鋒舟也是,這些都不利于在淺灘或者是架構那樣的水域行動,測船移動艱難。(2)就是在水域低潮期,測船難到達吊船纜道,有在測流過程中還會出現擱淺等問題,這樣的話,吊船纜道的作用也就無法發揮了。(3)在水域處于低潮期,水流量和速度幾乎都偏低,而且水流偏角較大,這樣在測量時船只容易顛簸,船只出現跑線現象較大,因此就會對檢測精確度造成很大的影響。(4)如果出現雨天或是霧天的話,那么對于斷面測驗視角也會受到影響,就算是用六分儀檢測法也無法準確定位,這樣就會錯過水沙檢測的最佳時機。(5)要是到凌汛時期,就會出現大密度的流冰現象,船只行動就會很困難,這對于檢測設備和測驗人員都會造成不同程度的威脅。對于這些問題,黃河水利相關高層人員,在艾山、高村和利津3個地點建立了具有大跨度的吊箱纜道,實現了直接進行測速和定位度數的目標,對水文監測的精確度有了更高的提升。
相繼就出現了HW—1000型的遙感測水器,并開發了后期處理數據的軟件,改變了以往離不開水體的監測手段,形成了使用微波進行檢測,這對于檢測的精度和頻率都有所提高。該設施觀測時間較短且迅速,大概3 min就可以把檢測結果給打印出來了,這也有利于總結水位變化的規律,對于“假潮”現象也可以更好地觀測和控制,同時也使用計算機進行水位檢測、記錄及處理等,完全實現了自動化。如此以來,對于水文監測的工作效率有了更大的提高,也使水文檢測記錄具有了連續性。
而且,現在對于水域的管理不斷滲入更高的科學技術。在吊纜道也開始建設流速儀,該設備有利于減少水流量監測的歷時,對于監測人員的安全具有很大的幫助。
2.2 水文資料的信息化和實效性加強
對于水文的管理,要具有很詳細、很準確的資料,才有利于更好地對黃河進行開發的治理。比如:高村水文站口的黃河,它是黃河流入山東的關鍵入口,是此段流域的末端河床,對此段流域的水文監測資料精確度的高低,直接關系到黃河下游的水域治理和調度問題。現今對于水域觀測情況實現了網絡化,各個水文站都建立了微機處理檢測臺,全面利用網絡進行連接,對于水域情況的查詢變得更為方便快捷,隨時都可以查詢黃河水域情況,并且可以得到詳細的分析資料和高效的應對策略,這對于黃河的各項工作都有很大幫助,保證了黃河可持續性的發展。
2.3 實施調水和調沙的科學舉措
對于黃下游水域經常出現的問題主要還是河床的不斷升高,還有下游經常出現的斷流現象。黃河的含沙量位居世界前列,所以黃河最大的問題還是治沙問題,調水調沙是治理的黃河的最具有科學性的方法,將一些河道淤積的泥沙運送到大海,減少了河道的淤積斷流問題。加上高科技的使用,對于黃河的沙和水的治理手段已經有了很大的提高。調水調沙主要是對黃河下游的睡殺采取人工開流的方式,解決黃河河道淤積給人們到來的災難,這種水沙調整,是迄今為止稱的上“科學”的手段。
3 結語
我國在水域的管理和規劃上,可以多借鑒國內外有效經驗,再結合我國的具體的情況,實施合理的治理手段,積極吸取新的管理技術,緊跟時代發展的步伐,對黃河進行科學的管理和使用、讓黃河造福于流域內的人民,減少其所帶來的災害。對黃河的規劃治理中,要堅持生態建設理念,使用生態建設技術,就像提防和渠道的建設,就要加入生態護岸構造,可以開展一些示范工程建設,這有利于更好的總結經驗,實現全面推廣的目的。及時掌握時代的發展方向,利用好時代產物,就當今互聯網時代,應該更好地利用計算機所帶來的效益,管理好黃河水域。
參考文獻
[1] 田秀斌.科學技術推動黃河綜合治理問題研究[D].渤海大學,2013.
[2] 孟憲靜,蔣公社,孟繁設,等.黃河水文科技與水文發展[J].水資源與水工程學報,2010(2):124-127,131.
[3] 牛玉國.黃河水文發展的回顧及展望[J].人民黃河,2006(10):6-8.
[4] 張建云,章樹安.水文科技發展回顧及思考[J].水文,2006(3):13-17.
[5] 張紅月,張貿柱.以測報水平升級推進黃河水文科技進步[J]. 中國水利,2004(17):30-32.
[6] 牛玉國.創新:黃河水文現代化的動力[N].中國水利報,2003-07-29.
[7] 趙元春.黃河水文科研工作的回顧與思考[J].治黃科技信息,2001(2):3-6.