黃河三角洲水生態海洋水文要素移動監測站建設淺析

李 倩，韓曉羽，畢 博

（黃河水利委員會山東水文水資源局，山東 濟南250100）

1 移動監測站建設的必要性

“重在保護”，對水資源而言，就是不能有水生態問題，水質不僅不能超標還應向好，水土流失不能加重還應減輕。對于黃河三角洲來說，必須首先摸清黃河三角洲生態的現狀，摸清要保護的對象，摸清生物生態環境依賴機制，從機制上做好保護。

“要在治理”，對水資源而言，就是調整人的行為，糾正人的錯誤行為，遏制水資源過度開發利用、防治水污染，重點是合理分水、管住用水。“要在治理”對于黃河三角洲來說，首要的是如何治理、怎樣才能治理好。

水是生態的生命之源，水文變化承載著生態的運動機制，研究生態需要結合水文及其運動機制。

研究黃河三角洲水生態一般從4 方面調查：①水文要素。水深、流速、懸沙、水溫、鹽度、底質粒度、透明度等。②水體環境要素。DO、COD、pH、NO3-N、NO2-N、NH3-N、PO4-P、TN、TP、SiO3-Si、重金屬（銅、鉛、鋅、鎘、鉻、砷、汞）、懸浮物、石油烴類、浮游植物含碳率等。③沉積物環境要素。重金屬（銅、鉛、鋅、鎘、鉻、砷、汞）、石油烴等。④海洋生物要素。葉綠素a（葉綠素分級）、浮游植物、浮游動物、魚卵仔稚魚、底棲生物。

黃河入海水沙對黃河口萊州灣海洋生物分布規律具有重要影響，掌握黃河口萊州灣海域生態環境現狀、生物物種狀況、生態環境與生物物種之間的關系必須對黃河入海水沙規律進行研究。因此，亟需進行黃河三角洲水生態海洋水文要素移動監測站建設，采集同步的長周期水生態水文水環境要素大數據。

2 黃河三角洲水生態海洋水文要素監測現狀

建設黃河三角洲入海水沙移動監測站，主要是在海洋中布設數10 個移動式海洋水文大面站，通過建設一系列現代化海洋水文測驗儀器，對該大面站的水深、垂線水體流速、含沙量、粒度、溫度、鹽度以及水體環境、營養鹽等海洋水文環境要素觀測。黃河口20 世紀80 年代以前河口水文實驗站時期一直通過分層取樣法進行的大量水溫要素流場移動監測站調查，但90 年代后由于分層取樣法勞動強度大，人為確定取樣位置、時間難以監督，數據誤差大，大規模取樣實驗室分析費用又高，再加之分層數據量少不能滿足微觀機制分析要求，取樣法在海洋界逐漸淘汰。黃河口水文勘測局逐漸轉向淤積測驗，目前黃河口海洋水文測驗儀器設備基本空白，近20 年來一直靠租借高校院所儀器進行移動少量的海洋水文監測站調查。海洋水環境水生態要素監測從2015年開始，數據系列尚不夠豐富，需要長期延伸調查。

海洋水文要素儀器20 年來沒有更新建設，嚴重制約了20 世紀80 年代河口水文實驗站時期試驗項目的連續開展，僅靠租借儀器又受到租借時機、時間、職工培訓、租金、丟失等制約限制，再加租借數量限制，無法進行多個大面站的同步監測。目前常規的黃河口測驗任務為河道淤積監測、海區淤積監測、河勢監測等，只是黃河口水文測驗中最外圍、邊緣的測驗測報，每年只能測驗一兩次地貌最終形態結果，而對其作用機制未完全掌握，對中間演化過程更是缺少周密監測監控，目前黃河河口的研究治理以及生態研究要求越來越精細化，需要將黃河口海洋水文機制運行規律與地貌演變形態相結合，因此，目前的常規觀測任務無法滿足這些需求。只有進行黃河口入海水沙移動監測站建設，建立起長周期的感潮河段及入海口水沙運動規律機制，配合黃河口形態演變結果，知其然更能知其所以然，這才能抓住黃河口海洋水文監測的核心。

3 黃河口入海水沙移動監測站建設思路

黃河口入海水沙移動監測站建設，主要目標是進行感潮河段水沙運動規律監測、河口尾閭出汊擺岔預警監控機制監測、河口攔門沙海域入海切變鋒流場機制監測、河口近海生態調控水文環境演化機制監測等方面內容，實施這些內容監測是黃河口水文測報的核心，是黃河口所有問題的根源，黃河三角洲海岸侵蝕后退、河口尾閭出汊擺動、河口延伸淤積造陸、黃河水沙入海擴散機制規律、河口及近海生態水文機制、河口治理等都離不開這個根源核心。抓住了這個核心根源，所有黃河口問題都將迎刃而解；脫離開這個核心根源，黃河口研究將成為無根之木。由于黃河口入海水沙與海洋潮流之間的相互作用，要測驗這些機制內容至少需要保證每個斷面有3 個以上移動監測站，多個斷面每個監測站逐時測驗50 h 以上同步監測。同時，由于黃河入海影響范圍巨大，需要劃分區域進行整體移動監測。由于移動站海洋水文儀器每次調查期間需要采取少量水樣進行率定，同時海地質沙樣需要進試驗室分析，因此，還需要進行水文泥沙實驗室儀器的建設。

海洋水文生態要素儀器建設主要有以下內容：中期建設海洋監測浮標系統3 套、三腳架淺海坐底式沉積動力學觀測系統3 套、剖面走航式儀器3 套，生物水樣多艙采集器、儲存設備、移動數據工作站等；遠期再進行相同數量建設。同時，進行水文生態實驗室分析儀器建設，剖面走航式儀器與三腳架觀測系統、浮標觀測系統結合，又可以實現多達9～18 站位的同步水流沙溫鹽多晝夜連續觀測，實現入海水沙沿程擴散、切變鋒縱橫向運移、海洋環流系統水文生態要素監測等。

4 結語

以上監測設施設備的建設，將解決黃河三角洲海洋水文生態要素測驗能力不足的問題，實現黃河三角洲海洋水文生態測驗現代化，為黃河三角洲水文生態保護提供全面、準確的水文資料。