◎張小鳳 張長江
陜西省渭河流域屬典型的大陸性季風氣候,暖溫帶半濕潤氣候帶。1956年~1995年關中地區年降水量介于413mm~951mm,多年平均670mm,具有由南向北遞減的趨勢;連續干旱少雨年比連續多雨年長,連續多雨期最長4年,連續干旱期最長6年,6月~9月降雨量占全年降雨量的60%左右,降雨歷時相對集中,多形成暴雨洪水。洪水主要來源于涇河、渭河干流咸陽以上和南山支流,洪水具有暴漲暴落、洪峰高、含沙量大的特點,且集中在7月~9月份。
渭河流域涉及陜西、甘肅、寧夏三省(自治區),是西部大開發的重要區域。渭河又是陜西人民的母親河,陜西境內流域面積6.71萬km2,占流域總面積的50%,河長502.2km,寶雞以上123km為上游段,屬峽谷型河道;寶雞林家村至咸陽鐵橋171km為中游段,屬平原型游蕩河道;咸陽鐵路橋至潼關河口208km為下游段,屬蜿蜒型河道。
渭河屬不對稱水系,主要支流集中在北岸,多發源于黃土丘陵和黃土高原,源遠流長,比降較小,含沙量大,主要支流有涇河、北洛河、葫蘆河等;南岸支流眾多,均發源于秦嶺北麓,源短流急,徑流較豐,含沙量小,中下游主要有石頭河、黑河、灃河、灞河、尤河、羅敷河等。
在河流上或流域內設立的各種水文要素觀測現場稱為水文測站,按測驗項目可分為雨量站、水位站、流量站、泥沙站、蒸發站、水環境監測站等;按服務功能分為報汛站、水資源站等。按測站性質分為基本站、專用站與實驗站;天然河道上的水文站根據控制面積大小及作用可分為大河控制站、區域代表站和小河站。
水文站網是指在流域或者區域內,由適當數量的各類水文測站構成的水文監測資料收集系統。單個水文站只能控制一個點的水文要素的變化規律,其作用是十分有限的。而相互關聯的多個水文站組成的網,能控制水文要素的地理分布規律。運用它所搜集的資料,能內插任何點的水文特征值。要使水文站網最大程度地發揮作用,就必須使水文站網的整體功能達到最強。
1949年,全省僅有水文站13處、水位站6處、雨量站28處。新中國成立初期,水位站網得到迅速發展,1952年全省有水文站31處,水位站2處,雨量站82處。1956年在水利部統一部署下開展了第一次水文站網規劃,隨著規劃的實施,形成了統一完整的水文站網,到1960年全省有水文站102處,水位站2處,雨量站183處。60年代初因自然災害,水文事業也受到一定的影響,1961年~1963年有近20處水文站被迫停測或撤銷,1964年進行了第二次站網規劃,規劃的重點為區域代表站,但實施的很少,主要是恢復對因三年自然災害而撤銷和停測的站,到1976年全省有水文站105處,水位站4處,雨量站541處。1977年進行了第三次水文站網規劃,重點為小河站,按分區、分類、分級原則,取代了原先采用的站群原則,到1985年,全省有水文站110處、小河站21處、水位站7處、雨量站831處。1985年進行了第四次水文站網規劃,這次為全面規劃,包括水質站網、地下水監測站網規劃和站隊結合與巡測規劃,到2005年全省有水文站115處、水位站18處、雨量站742處、水質站40處、地下水監測站509處、蒸發站58處。
(1)渭河流域水文站分類現狀
陜西省渭河流域現設有水文水位站點共47處,其中水文站37處,水位站10處,輔助淤積監測斷面79處,雨量站727處,水環境監測站10處,地下水監測站132處;渭河流域水文、水位站按目的和作用分為基本站38處、專用站9處;按觀測項目分為水文站37處、水位站10處、泥沙站29處、雨量站727處、水面蒸發站22處、地下水監測站132個、水量調度站26處,水環境監測站10處;按控制面積大小及作用分為大河控制站8處、區域代表站29處;按分級管理分為國家重要站8處、省級重要站18處、一般站11處。
我省范圍內渭河干流水文站有拓石、林家村、魏家堡、咸陽、臨潼、華縣6處;水位站有耿鎮、交口、渭南、陳村、華陰、吊橋6處。其中由黃委會三門峽水文局管理的測站3處,省水文局管理的測站3處,由渭河流域管理局管理的測站6處。
(2)渭河流域水環境監測斷面布設現狀
陜西省渭河流域共布設地表水水環境監測斷面30個。其中,渭河干流13個,支流15個,水庫2個,監測項目有:pH值、懸浮物、總硬度、電導率、溶解氧、高錳酸鹽指數、生化需氧量、氨氮、氰化物、砷、汞、六價鉻、鉛、鎘、石油類等。
陜西省渭河流域共建成水環境自動監測站12個。其中,渭河干流5個站,支流6個站,飲用水源保護地1個。5個渭河干流站分別建于寶雞魏家堡斷面、寶雞~楊凌市(區)界面、咸陽~西安市界面、西安~渭南市界面、渭河出陜潼關斷面(該站為國家環保總局建設并管理);6個支流站分別建于灃河、皂河、新河、澇河、小韋河、沋河的入渭斷面;1個飲用水源保護地站建于西安黑河站。以上12個水環境自動監測站已實現與省市環保部門自動監控平臺聯網,可以對沿渭河各市生化需氧量(COD)排放情況進行動態跟蹤監測。
目前我省渭河流域水文站網布局相對合理,項目比較齊全,主要功能發揮正常,基本上可以滿足防汛抗旱、水工程規劃設計與運行、水資源保護與管理、水環境監測保護等國民經濟建設基本需求。但站網的發展速度與經濟社會發展的需求尚有相當的距離,在站網建設中還存在不少問題,主要表現在以下幾方面:
(1)水文站網密度偏低。陜西省渭河流域現有水文站37處,平均站網密度為1814km2/站,基本達到《水文站網規劃技術導則》允許最稀站網密度;基本上滿足世界氣象組織(WMO)規定的最稀站網密度要求,但涇河和北洛河站網密度偏稀,還達不到困難條件下的允許最稀站網密度,還不能完全滿足我省渭河流域防洪報汛、水資源管理和水量調度對水文站網布設密度的要求。
(2)水質監測站網嚴重不足。水質站網在流域內省界、重要城市、重要取(退)水口、主要排污口的監測斷面嚴重不足,控制力度較弱,不能代表水功能一級區的評價河長的水質狀況,需增加站網密度,使其在干支流各水功能區段中合理分布。
(3)雨量站網密度較低。渭河流域現有雨量站727個(包括氣象和防汛部門452個站),平均站網密度為92.3 km2/站,涇河水文系統現有雨量站31個,站網密度為298 km2/站;北洛河水文系統現有雨量站75個,站網密度為327 km2/站,達不到300 km2/站的布設標準,面雨量站網密度不能完全滿足控制要求。
(4)水情報汛站點總體不足,防汛站網需進一步調整。干流基本滿足需求,支流部分地方數量偏少,難以監控全流域雨水情變化,滿足不了防汛對水情信息的需要。預報項目僅分布在涇河、渭河、北洛河重要控制河段上,大多數二級支流控制站和暴雨頻發區、重點防洪區(如渭河下游渭南以東的南山支流)控制站上游雨水情站偏少,不能滿足洪水預報需要,水情報汛站點總體數量和分布不能滿足防汛對水情站點布設需要。

(5)水文監測站點偏少。渭河流域地表水水文站網在區域內分布基本均勻,監測項目較為齊全,涇、渭、洛河干流控制站基本合理,支流區域代表站和小河站數量偏少,地表水、地下水及水量調度區域監測站點不足,分布不合理,不能滿足水資源管理和保護的需要。
(6)水環境監測站點偏少,分析設備落后。水環境監測站目前僅有10處,這些站點只涉及渭河干支流5條河流,不能覆蓋整個渭河流域干支流、取水水源地、工礦企業排污口和城市河段等,致使現有的水質監測資料不能全面反映渭河流域所有河流、灌區、水庫等水體的水質狀況,與當前緊迫的水環境治理和生態環境建設要求不相適應。
(1)穩定現有站網,著力于站網優化調整和提高監測能力。在經費投入不足,站網密度不能滿足需求的情況下,應當穩定現有站網,改革測驗方式方法,充分改進測驗設施設備,集中力量解決現有測站監測能力不足的問題,對現有站網的功能進行延伸和拓寬。
(2)要因地制宜,合理布局。著重補充調整渭河干流和主要支流水質監測站網,為水資源管理和水環境監測提供資料。部分支流尤其是重點防洪區如渭南二華南山支流,由于山高坡陡,降雨下滲少、匯流時間短,往往在南山支流出現中~大雨或暴雨時,支流便出現洪水,應加密雨量站網,增設水文測站。加強對暴雨洪水的監測能力,做好洪水監測與預警預報工作,為各級防汛部門決策提供可靠的科學依據。
(3)加強流域與區域水文站網管理的協調統一。渭河流域在我省境內由黃委水文局、省水文勘測局、省江河水庫管理局布設有37個水文站,針對這種交叉設站的現象,要充分利用這些已有水文站點作為行政區界地表水監測站點,更好地保障該區域內水文資料的可靠性,實現水文信息共享互通,避免重復設站或出現設站間距過近等問題,做到流域管理和區域管理相結合。
(4)加大投資力度,改革測驗方式,改進測驗設施設備。要根據水文站網的不同性質、作用和類別,研究和采取不同的測驗方法、精度控制、建設標準和管理形式。盡量減少駐測,發展巡測,推廣間校測和利用水工建筑物測流,擴大委托,普及固態存儲長期自記。
渭河干流及主要支流水量監測:支流達溪河入境無控制站,應新設張家溝站作為入境控制站,在漆水河入渭河口新設柴家嘴水文監測斷面;葫蘆河入境無控制站,應新設楊家灣站作為入境控制站。
桃曲坡水庫以上引欄濟桃工程引水口應新設水量監測斷面,水庫出庫口應新設水量監測斷面,同時利用耀縣、柳林水文站點達到銅川市界水量監測要求。
寶雞市行政區內,應在金陵河新設縣功水文站;在支流韋水新設杏林水量監測斷面;在千河王家崖水庫出庫口新設水量監測斷面;在石頭河引紅濟石工程入水口新設水量監測斷面,在石頭河水庫出庫口新設水量監測斷面;在渭河魏家堡渠首新設寶雞峽渠水量監測斷面。同時利用已有的鳳閣嶺、拓石、朱園、益門鎮、魏家堡、安頭、漫灣村水文站點達到寶雞市界水量監測要求。
咸陽市行政區內應在涇河支流達溪河入市界新設張家溝水文站;在漆水河入渭河口新設柴家嘴水文監測斷面,并利用現有的魏家堡、咸陽、安頭、楊家坪、雨落坪、桃園、張河水文站點達到咸陽市界水量監測要求。在田峪河新設田峪口水文站;在橘河新設高橋水文站;在石川河入渭河口處設立交口鎮水文站;在浐河新設常家灣水量監測斷面;在零河水庫出庫口新設水量監測斷面;在引乾濟石入水口和交口抽渭渠首新設水量監測斷面,并利用現有的魏家堡、黑峪口、澇峪口、秦渡鎮、馬渡王、臨潼水文站點達到西安市界水量監測要求。
渭南市地表水量監測站點布設,應在北洛河入渭處新設南城里水文站,在南山支流赤水河新設洪水村水文站,在羅紋河新設羅紋鎮水文站,在石堤河新設杏林鎮水文站,在零河水庫出庫口新設水量監測斷面,并利用臨潼、華縣、羅敷堡、南榮華站點達到渭南市界水量監測要求。
為及時掌握渭河河道監測站網布設泥沙淤積趨勢,服務于站網泥沙研究及洪水預報工作,在省內渭河流域咸陽以上應新設渭於38至78淤積監測斷面41處,并對現有的陜西省三門峽庫區淤積監測斷面及設施進行改造,其中渭河渭於44,渭攔12處,北洛河23處,主要對其斷面端點樁、標志樁平面及高程控制系統進行測設,增加部分測驗設備。
在洪水災害頻發或山洪災害易發區,大型地貌特征區應增設雨量站或水文站,滿足防汛抗洪對水雨情信息的需求。
在渭河、涇河、北洛河水系共增設25處水文站,99處雨量站,特別是渭南以下南山支流重點防洪區增設5處水文站,分別是赤水河設洪水村站、羅紋河設羅紋鎮站、石堤河設杏林鎮站、長澗河設華山鎮站、皇甫河設皇甫峪站。
增設省界、重要城市、重要取(退)水口、主要排污口的水質監測斷面85處;改建地下水水質監測站132處,增設監測站66處,項目設置為水位及水質常規指標,加強現有西安、寶雞2處實驗室的改造和新建渭南實驗室,建設4個大中城市重要水源地水質監測自動系統。
水文站網建設的原則是“根據需要和可能,著眼于依靠站網的結構,發揮站網的整體功能,提高站網產出的社會效益和經濟效益”,按照基本水文站網和水文調查相結合的原則,以適當的布站數量和合理的布局,滿足在時間、空間上提供水文信息的要求,在現有站網的基礎上,通過調整和補充,形成布局較為合理和科學的各類水文監測站網,制定整體功能較強的站網結構和合理的站網密度,以最經濟合理的測站數目,最科學的位置,達到控制水文要素的時空變化規律的目的,滿足渭河流域經濟和社會發展的需要。陜西水利