水文测报面临重大问题的思考

将乐水文站         黄军勇

 

关键词：资源  和谐  水文测报  模型  预报

内容提要：本文针对经济社会发展过程中，水资源开发利用过程中出现的新问题，从水文工作的角度，提出了流域实时水文动态系统、流域洪水预报模型、突发性应急水文测报系统的建立和关注小流域山洪问题的思路。

 

我国是水资源大国，也是缺水国，人类与水之间总是充满着矛盾，这种矛盾是指人类社会经济发展进程中出现的人水关系不和谐现象，即经济社会发展对环境造成的负面影响。而水文研究正是为了解决这些矛盾提供科学依据。贯彻以人为本的科学发展理念，要实现自然和谐、生态和谐，同时也要实现水资源的可持续利用支撑经济社会的可持续发展。人类必然要开发利用资源、又要节约和保护资源。在水资源问题上，如何科学地防汛抗旱、科学地防治水污染和水土流失，科学地开发和利用水资源，对水文工作提出了更高要求。从水文工作而言，最基础的就是测和报，通过测报收集全面准确的水文水资源信息资料，摸清水资源数量和质量在时间和空间上的变化状况和规律，摸清人类在开发利用水资源过程中，重新配置水资源影响水资源状况和由此产生的利弊后果。从这些要求出发，本人认为在基础水文工作中，要建立流域实时水文数据动态系统、流域洪水预报模型，要关注小流域山洪问题和突发性应急水文测报系统的建立。

一、流域实时水文数据动态系统的建立

我国水文测验工作受到社会经济发展的影响和挑战越来越大，非天然特征十分明显，原有的测验手段很难满足资料收集的需要，不仅工作量倍增，在信息资料的广度、深度和精度上都不能适应发展的需要。因此必须改进测验设施设备，寻求新方法，目前，基础水文测验工作应朝着动态收集资料的方向发展。如在某一流域内自从上而下选择位置布置在线监测系统，实时动态收集水文数据，在线ADCP测流系统能够集水位，流量，水温，甚至于部分水质项目资料，将这些数据存储于某一数据库。这时通过编写外包软件与因特网建立流域水文数据中心，将流域从上游至下游各雨量采集仪收集的雨量资料与ADCP收集的径流资料合并采集后发送至流域水文数据中心。在数据中心，不仅能随时查看流域任一时刻从上游至下游的水位、流量、水温、水质、雨量各项数据，而且可以看出流域内这些参数的变化情况，使水文数据更加快捷有效地被认知，也更快捷地服务于社会。尤其对于流域上游出现水质污染事件时，实时动态数据可分析出污染扩散情况，可以给事件决策者提供更加完善的科学依据。流域水文数据中心，把连时序资料收集归总，通过整编软件，能准确无误地将各项数据资料按照要求整编出来，不仅效率快且精度高，实现测验整编工作的自动化、规范化。

二、流域洪水预报模型的建立

我国大小河流蕴藏着丰富的水能资源，随着我国经济的发展，水能资源得到全面开发，几乎所有流域都进行了梯级开发。河流已失去了原有的天然状态，这给流域洪水预报增加了困难，也影响了预报精度，原有预报手段己经满足不了要求，必须创新改进预报手段。流域上的每一级电站相当于大小不同的水箱，根据流域的自然地理、气候植被条件，结合各级电站的调度情况，选择适合流域特性的产流汇流数学模型，通过各水文站原有收集的洪水数据，对模型进行修正改进，寻找出最合适的产汇流模型，并选择各项流域参数把模型编为程序，使预报自动化。通过流域水文数据动态系统，把流域的动态数据输入流域洪水预报模型，经过模型程序自动预报出出口断面的汇流情况。提高预报工作效率，也有助于流域洪水预报工作的研究。

三、小流域山洪预报问题

近年来，我国山区小流域洪水频发，给人民生命财产造成了严重损失，暴雨山洪问题以及由此产生的次生灾害已成为我国防灾减灾的心腹之患。由于我国水文站网多布置在流域干流上，不能覆盖到山区小流域，山区小流域洪水预报成为一个难题。大量增加水文站网不够现实，在山洪多发地区安装多普勒雷达扫雨系统是一个新办法，多普勒雷达扫射半径可达数百公里，足够覆盖小流域，甚至多个小流域，且它收集的雨量与采集仪不同，不是点而是面的，这将更加精准地收集流域内的降水量分布情况。同样通过建立小流域产汇流模型，并软件化，将多普勒雷达扫雨装置收集的雨量数据输入模型，通过软件实现对山区小流域洪水快速预报。这将是解决小流域山洪预报的有效方法。

四、应急水文测报系统的建立

在流域的某处发生突发水事件，水文往往不能够迅速准确地提供出事发点的有关信息，如水情方面，水位流量频率等，特别是事发后如再遇到多大的降雨会产生的多大的水量，这些对决策者是很重要的信息，我们往往需要经过一定时间的测验分析才能给出答案。这次四川汶川地震，突发产生的堰塞湖，给了我们许多启示和警示，水文应建立应对流域突发事件的测报机制，为抗灾减灾提供重要的水文数据。应急水文测报系统的建立，首先得建立流域自然原始数据库，应包括以下方面：流域沿河长面积分布，即流域任一点的流域面积是多少，要能够迅速查出，可通过流域图来实现；流域上的特征数据库分析整理即各频率的设计降水、各频率的设计洪水，得到流域不同频率的沿河长水面线，沿河长流量扩散数据，这可通过我们已收集的资料事先分析得到，并因资料的延续相隔一定时间进行修正；流域产汇流特性参数及过程分配模型系数，可以通过原有资料分析得到。其次应配备应急水文巡测设施，如测深仪，走航式ADCP，全站仪，水质应急监测车等先进设备，对突发各类水事件进行迅速跟踪，及时得到信息。为防灾减灾服务。

 

作者简介：黄军勇、男、1983年2月现任将乐水文站副站长。