海河流域基本水文站網(wǎng)密度及布局評價

李春麗，劉鑫楊，安會靜

（1.海河水利委員會水文局，天津 300170；2.海河水利委員會通訊中心，天津 300170）

水文站網(wǎng)密度可以用“現(xiàn)實密度”與“可用密度”這兩種指標(biāo)來衡量，前者是指單位面積上正在運行的站數(shù)，后者則包括雖停止觀測但已取得有代表性的資料或可以延長資料系列的站數(shù)。本次站網(wǎng)評價的站網(wǎng)密度是指“現(xiàn)實密度”。

為滿足防汛抗旱、水資源評價和開發(fā)利用的最低要求，由起碼數(shù)量水文測站組成的站網(wǎng)稱為容許最稀站網(wǎng)。

1 流域概況

海河流域的北部和西部為山地和高原，東部和東南部為廣闊平原。山地與平原近于直接交接，丘陵過渡區(qū)甚短。按成因，平原可分為山前沖積洪積傾斜平原、中部沖積湖積平原和濱海沖積海積平原。平原地勢自北、西、西南3個方向向渤海灣傾斜，其坡降由山前平原的1‰～2‰漸變?yōu)闁|部平原的0.1‰～0.3‰。由于黃河歷次改道和海河各支流的沖積，對流域內(nèi)的地形、地貌也有影響，一般是黃河和本流域泥沙含量較大的河道流過的地帶地勢較高，在這些河道之間的泥沙含量較少河道流過的地帶地勢則較低。

由于自然地理、氣候環(huán)境的多樣性、復(fù)雜性和社會經(jīng)濟、人文環(huán)境在區(qū)域上的較大差異，水文站網(wǎng)的宏觀布局在區(qū)域空間上受地理、氣候與經(jīng)濟發(fā)展水平和人類活動影響，形成了水文站網(wǎng)分布不均的格局。

2 水文站網(wǎng)密度評價標(biāo)準(zhǔn)

本次水文站網(wǎng)密度評價標(biāo)準(zhǔn)主要依據(jù)WMO推薦的容許最稀站網(wǎng)密度。WMO推薦的容許最稀站網(wǎng)密度也是我國水文站網(wǎng)規(guī)范性技術(shù)文件——《水文站網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)導(dǎo)則》（SL34-1992）所推薦的，在水文站網(wǎng)建設(shè)初期或在布站密度十分不足的地區(qū)可以參照的標(biāo)準(zhǔn)。SL34-1992針對WMO部分類別的站網(wǎng)密度標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合我國實際情況作了部分調(diào)整。本次評價將綜合考慮上述標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)籌進行站網(wǎng)密度評價。

需要指出的是，WMO推薦的容許最稀站網(wǎng)密度是在1970年出版的 《水文實踐指南》（第2版）第1卷“資料收集與整理”中提出的。盡管時隔30多年，各國水文站網(wǎng)有了一定發(fā)展，但是作為“最稀”這一標(biāo)準(zhǔn)不會因時間推移而有太大變化，仍是適用的。WMO推薦的水文站容許最稀站網(wǎng)密度評價標(biāo)準(zhǔn)，見表1。

表1 WMO關(guān)于水文站網(wǎng)容許最稀密度

理論上，在天然情況下，山區(qū)地形起伏大，降雨量、河流流量的時空變化較平原區(qū)劇烈，因此站網(wǎng)密度應(yīng)較平原地區(qū)要求更高。但實際中的情況往往是由于平原區(qū)經(jīng)濟發(fā)達、人口密集、水資源開發(fā)程度高，站網(wǎng)密度較高；在山區(qū)，由于經(jīng)濟欠發(fā)達，人口稀少，交通閉塞，開發(fā)需求和設(shè)站條件都限制了站網(wǎng)密度的提高。因此，實際中平原區(qū)站網(wǎng)密度通常參照了表1中的一般情況密度，而山區(qū)站網(wǎng)密度則對應(yīng)于困難條件下的密度。

SL34-1992中，水文站最稀站網(wǎng)密度同WMO推薦標(biāo)準(zhǔn)一致。

3 水文站密度及布局評價

海河流域共有基本水文站289處，構(gòu)成了覆蓋各大主要干流、重要支流的骨干站網(wǎng)，為分析河流水文情勢、水資源分析計算、防洪抗旱、流域規(guī)劃、水利工程設(shè)計和調(diào)度決策、水環(huán)境水生態(tài)保護等提供長系列的科學(xué)數(shù)據(jù)。

如果根據(jù)河流天然特性設(shè)站，山區(qū)水文站網(wǎng)密度應(yīng)較平原地區(qū)為高，但在實際中，站網(wǎng)建設(shè)被賦予經(jīng)濟內(nèi)涵，經(jīng)濟發(fā)達、水資源利用程度高的地區(qū)站網(wǎng)密度比經(jīng)濟相對落后的地區(qū)高。流域內(nèi)北京市、天津市人口稠密，經(jīng)濟發(fā)展快，站網(wǎng)密度已大大超過最稀密度的上限，顯示出站網(wǎng)已跨越初級階段，進入與經(jīng)濟需求相適應(yīng)的穩(wěn)定發(fā)展階段。

由于海河流域河流水系的分布情況及河流源短流急的特殊性，流域站網(wǎng)密度與河系經(jīng)濟內(nèi)涵不如與行政單元站結(jié)合得緊密。各河系（本次評價河系劃分應(yīng)用1986年開展海河流域水文測站編碼工作時的流域河系劃分成果）基本水文站網(wǎng)密度見表2和圖1。

表2 海河流域各河系基本水文站網(wǎng)密度

本次評價海河流域總面積按照31.8萬km2計算，全流域共有基本水文站289處，平均站網(wǎng)密度為1 100 km2/站，由于海河流域處于半干旱、半濕潤地區(qū)，根據(jù)WMO有關(guān)容許最稀站網(wǎng)密度的推薦意見，平原區(qū)最低容許站網(wǎng)密度為1 000～2 500 km2/站、山區(qū)最低容許站網(wǎng)密度為300～1 000 km2/站。與此標(biāo)準(zhǔn)比較，海河流域現(xiàn)有基本水文站網(wǎng)總體上已達到WMO推薦的站網(wǎng)容許最稀密度要求。

圖1 海河流域各河系水文站網(wǎng)流域密度分布

從表2和圖1分析，冀東沿海諸河、薊運河、北運河、海河干流、大清河、徒駭馬頰河河系基本為平原區(qū)，冀東沿海諸河、薊運河、北運河河系站網(wǎng)平均密度已高于最稀站網(wǎng)密度，海河干流、大清河、徒駭馬頰河河系站網(wǎng)平均密度均已達到WMO推薦的容許最稀水文站網(wǎng)密度標(biāo)準(zhǔn)。灤河、潮白河、永定河、子牙河、漳衛(wèi)南運河河系基本為山區(qū)，根據(jù)容許最稀水文站網(wǎng)密度采用WMO推薦的300～1 000 km2/站，按此標(biāo)準(zhǔn)，只有潮白河河系的站網(wǎng)平均密度達到WMO推薦的容許最稀水文站網(wǎng)密度標(biāo)準(zhǔn)，其余河系站網(wǎng)平均密度均未達到規(guī)定的最稀密度要求。今后，應(yīng)加強山區(qū)站點布設(shè)，進一步提高站網(wǎng)密度。

4 綜合評價與建議

全流域基本水文站網(wǎng)平均密度已高于WMO標(biāo)準(zhǔn)最稀站網(wǎng)密度，為1 100 km2/站或9.1站/萬km2。其中，北京、天津兩市已大大超過最稀密度的上限，顯示出站網(wǎng)布局已跨越初級階段，進入與經(jīng)濟需求相適應(yīng)的穩(wěn)定發(fā)展階段。海河流域已建成布局比較合理的基本水文站網(wǎng)，在歷年的防汛抗旱、水利工程設(shè)計與運行調(diào)度、城鄉(xiāng)工業(yè)、生活供水調(diào)度以及水資源管理工作中都發(fā)揮了巨大的作用。但重點區(qū)域需增大站網(wǎng)密度，以滿足經(jīng)濟社會對水文信息的需要。