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标题 浅析水文监测系统站网在恩施智慧水利建设中的应用
范文

    陈好山 汪庆 邹润

    [摘 要]恩施水文监测站网经过七十余年的发展,为地方防汛抗旱减灾、水资源管理及可持续利用、水土保持和水生态保护、水工程设计与运行调度等智慧水利建设提供了技术支撑,发挥了积极作用。本文在对现有水文站网设置的基础上进行科学性、合理性分析,提出了应对智慧水利建设的对策。

    [关键词]水文站网;智慧水利;应用

    [中图分类号]P336 [文献标识码]A

    水文监测系统站网是恩施水文监测及洪水预报、预警综合管理服务平台搭建的基础,实现对站网进行分级管理、分级管控、信息共享,以及管理信息的数字化、可视化,确保水文应急测报信息的时效性和一致性。为优化水文站网全面布设,提高站网综合管理水平,在发生突发事件时能提供迅速、全面的信息,需将境内各水文监测站网监测的雨情、水情、工情等进行实时汇集分析,使整个系统形成智慧水利不可缺少的重要组成部分。

    1 概况

    恩施州境内群山叠嶂,地形复杂,植被分布不均,地势西高东低,海拔最高3023m,最底66m,平均1000m。恩施水文部门在清江、澧水、沅江、乌江、长江五大水系设立了水文监测系统站网,在防汛抗旱减灾、最严格水资源管理、水生態文明建设、智慧水利建设等方面都发挥了技术支撑作用。但是,恩施水文监测系统的信息化、智能化程度还有待提高,为加强水文监测及洪水预报服务能力建设,实现信息集成化、智能化,需要对现有系统进一步提档升级,需要认真谋划“水文监测系统站网智慧水利建设工程”,以满足现代水文监测业务的需求,为恩施水利建设、抗击洪水灾害、预测预警以及社会发展提供高效可靠的水信息技术支撑。

    2 水文站网

    2.1 发展历程

    恩施州水文站网始建于1931年(巴东雨量站),1933年设立恩施站,1939年设水位站,1944年收集流量,1956年观测蒸发分析泥沙,1960年观测水温,1964年分析水质。随着社会的发展,水文站网得到高度重视,先后经过了5次调整并逐步设置到位,如图1所示。50年代末至70年代初水文站网发展迅速,二十年间共设有雨量站99个、报汛站50个、水质监测站2个、水文站13个,基本上满足于当时的需求。随着经济的不断发展,信息发展突飞猛进,水文监测站无法满足需求,90年代初按照湖北省水文水资源局规划要求,对恩施州水文站网进行了优化调整,在原基础上增加了60个报汛站点,5个水质监测站。因咸丰朝阳寺、三峡枢纽等水利工程建设,1989年撤销朝阳寺设大河边站,1996年撤销沿渡河站设石板坪站。2011年洪水易发区项目建设新设降水量站18处。2012年全国中小河流水文监测系统项目建设新建水文站25处、水位站23处、降水量站42处。

    2.2 布设原则

    水文监测站在地理上的分布网统称为水文站网,其主要作用是监测、收集自然界水的时空分布、变化规律,满足水资源评价、水文监测、水文计算、水文情报、水文预报、水文科学研究的基础资料需要。为满足社会快速发展需要,水文监测站的布置也需要进一步发展,但必须遵循流域与区域相结合、区域服从流域,布局科学、密度合理、功能齐全、适度超前的原则。

    2.3 现实站网

    恩施水文站网经过多年的建设、调整、完善,总体上趋于基本合理。截至2017年底,已建成各类水文站网378站(点),水文站网密度为706km2/站,水位站网密度为429km2/站,降水量站网密度为84km2/站,各县市站网分布如表1所示。

    3 存在问题

    恩施水文站网随着社会的不断发展,已基本形成了为国民经济和社会发展提供服务的水文勘测、水文情报预报、水资源监测评价三大服务体系。但随着新时代的发展,水文站网未能及时跟进调整,已无法适应和满足社会经济及智慧水利事业发展的需求。主要体现在:

    (1)站网布置、建设及功能设置跟不上社会发展的步伐。空白区、省界河流(郁江、梅子水)无基本水文站。

    (2)站网责权不清晰。除水文部门管理外,境内还有地方防办管理的山洪灾害站网及水利工程单位设立的站网,存在多头管理现象,比如山洪灾害站网产权在防办,运行管理维护在水文。

    (3)水雨情预警平台兼容性不够。中小河流、山洪灾害站网因多家单位参建、管理,存在各系统数据与水文部门无法兼容,无法融合,造成应用困难、烦琐。

    (4)站网重复现象多。山洪灾害站点重点考虑的是以小流域为单元,突出洪水易发区,势必会造成同水文部门设置的站网重复,即同一区域内出现多个站点,且各站点管束权不统一,导致监测数据不一致,影响防汛指挥决策,需进一步优化。

    (5)站网监测项目不齐全。区域内布置泥沙站网太少,目前只有一个泥沙站(恩施站),无法适应水土保持和生态环境保护工作需要。同时,报汛站网严重不足,澧水、沅江水系报汛站无法满足现实需要;水质站网密度不够,布局欠合理,主要是州内集水面积1000km2以上的9条河流中就有6条无水质站,其他河流也仅1、2个站点,无法科学客观地反映水资源质量状况,水功能区划水质站常规监测只占17%。

    (6)站网信息化程度不高。境内目前只有13个水文站安装了视频监控系统,但还不能自动识别水雨情信息,离智慧水利建设的要求甚远。

    4 对策

    为适应发展的需要,水文部门要以河湖长制为契机,充分利用现有技术成果,按照水资源管理、水环境保护、水生态修复、水污染防治等工作需要,科学设置水文监测站网,确保准确采集水资源数量信息、水环境质量信息和水生态状况信息。

    (1)调整水质站网。在重要河段、省界市界、重要城市支流、在主要河流的源头、水功能区划河段大中型水库等地增设水质站。

    (2)增设报汛站网。增设沅江、澧水、乌江水系的报汛站网,以最经济的测站数达到能够控制和掌握所需水文情势的变化,实时进行检测,满足水情服务需要。

    (3)增设泥沙站网。为了摸清区域内河流的泥沙运动规律,控制输沙模数在面上的变化,满足水土保持、生态环境保护等社会需求,在石板坪、来凤、鹤峰、大河边、五里峡、纳吉滩、唐崖、龙凤坝等水文站增加泥沙站网。

    (4)提高站网信息化监测能力。在监测要素上大力引进科技成果,实现水雨情信息远程化、可视化、自动化、集成化,建立与智慧水利相适应的站网体系。

    5 结语

    水文监测系统站网在恩施智慧水利建设中的应用,明显提高了水情监测预警水平及水文信息化、现代化程度。今后,恩施水文部门需要对各部门监测信息进行整合,统一集成到综合信息平台上,实现水文信息化、服务智能化,满足社会发展需求。

    [参考文献]

    [1] 春喜,建维,张国英.优化调整水文站网 发挥站网综合功能[J].水利天地,2004(04).

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更新时间:2025/3/23 7:38:42