延邊州水文站網布局分析與對策研究

余鳳 趙春子　朱衛紅

摘要結合吉林省水文水資源局延邊分局1956～2010年徑流數據和最新水文站網資料，對現有各類水文站網的分布情況和存在問題進行分析，結果表明：延邊州在開山屯站和河東站、河東站和圈河站之間應補充相應的大河控制站，在空白區域內補充區域代表站，結合水資源分區特征增設雨量站，并依托現有水文站增加蒸發觀測項目，由此滿足流域內的防洪抗旱、水生態與環境保護等方面的需求。

關鍵詞水文站網；站網密度；防洪抗旱；水資源；延邊州

中圖分類號S181.3；P337文獻標識碼

A文章編號0517-6611（2014）28-09891-03

Research on the Analysis and Countermeasures of the Layout of Hydrological Station Network in Yanbian State

YU Feng1， ZHAO Chunzi1*， ZHU Weihong1，2 （1. Geography Department， Science College of Yanbian University， Yanji， Jilin 133000； 2. Changbai Mountain Key Laboratory of Biological Resources and Functional Molecules of Ministry of Education， Yanji， Jilin 133000）

Abstract Coupled with runoff data of Yanbian Branch of Hydrology and Water Resources Bureau in Jilin from 1956 to 2010 and the latest information derived from the website of hydrologic station， the distribution and existing problems of the networks of various hydrologic station were analyzed. The results showed that the corresponding large river control station should be supplemented among Kaishantun Station， Hedong Station and Quanhe Station， territorial representative stations should be build in blank area and increase the amount of precipitation station with partitioning features of water resource as well as the project for evaporation observation based on existing hydrologic station in Yanbian region， so as to meet the need of flood control and drought relief within basin， water ecology， environmental protection， etc.

Key words Hydrologic station network； Density of station network； Flood control and drought； Water resources； Yanbian State

水文站網是水文測站在地理上按照一定的原則布設的水文監測資料收集系統。在水文信息資料的收集、流域規劃、防汛測報、水資源開發利用、水利工程興建、運行與管理方面都有著舉足輕重的作用[1]。水文站網的布設和建設不僅影響水文資料的可靠程度，對水文工作的開展，提高站網產出的社會效益和經濟效益均有廣泛而深遠的影響[2-5]。該研究使用了吉林省水文水資源局延邊分局1956～2010年徑流數據和最新水文站網資料，根據水利部水文司主編的《水文站網規劃技術導則（SL34-92）》[6]（以下簡稱《導則》）中水文站網布設的密度要求，結合世界氣象組織（簡稱WMO）有關容許最稀站網的推薦意見，從站網密度角度對現有各類水文站網的分布情況和存在問題進行分析，并提出建議，以期能適應社會發展的新形勢，滿足區域農業發展防洪抗旱的需求。

1研究區域概況

延邊州位于吉林省東部，在41°59′47″～44°30′42″ N，127°27′43″～131°18′33″ E，屬于中溫帶濕潤和半濕潤氣候區。流域面積為42 700 km2，占吉林省總面積的22.8%。延邊州屬河源地區，水系發育，河流眾多，流域面積在20 km2以上的河流有470多條，分屬圖們江、松花江、綏芬河3個水系。全州地貌呈山地、丘陵、盆地3個梯度，周邊地帶多為山嶺，山地邊沿為丘陵，江河兩岸和山嶺之間多分布盆地。

2水文站網布局

至2010年底，延邊州水文站網布局中，設有水文站29站（大河控制站9站，區域代表站18站，小河站2站），雨量站98站，蒸發站7站，泥沙站9站，水質站88站，地下水監測站153站。延邊州水資源四級分區[7]可分為蓮花水庫以上、豐滿水庫以上、嘎呀河、琿春河、圖們江干流區間、布爾哈通河和羅子溝以上7個水資源四級區，延邊州水文站分布及水資源分區情況見圖1。

2.1站網分布現狀分析

2.1.1水文站。

從圖1中可以看出延邊州水文站主要集中在流域的中部和西部地區，且分布較均勻，東部琿春河和羅子溝以上分區水文站分布較稀疏。

延邊州水文站的現實密度為1 472 km2/站，符合WMO規定的溫帶、內陸和熱帶的山區（濕潤山區）困難條件下暫時標準容許的最稀站網密度1 000～5 000 km2/站的要求，距《導則》中一般溫帶、內陸和熱帶的山區（濕潤山區）最稀站網密度300～1 000 km2/站的規定還有一定差距。各水資源分區水文站網現實密度見表1。

如表1所示，在延邊州各水資源分區中，布爾哈通河和豐滿水庫以上兩個水資源分區水文站現實密度分別993 km2/站、978 km2/站，符合《導則》中一般溫帶、內陸和熱帶的山區（濕潤山區）最稀站網密度300～1 000 km2/站的要求，其余分區水文站現實密度僅符合WMO規定的困難條件下暫時標準容許的最稀站網密度要求。其中，站網密度最小的水資源分區依次為琿春河、羅子溝以上、嘎呀河等。

2.1.1.1大河控制站。

大河控制站的密度是針對天然河道上流量站（通常稱作水文站）控制面積的大小及作用而言的。布設大河控制站的主要任務是為江河治理、防汛抗災、大規模開展規劃及重大水利工程的興建系統的收集水文資料[1]。根據《導則》規定，控制面積達到3 000～5 000 km2以上的大

圖1延邊州水文站分布及水資源四級分區示意

河干流上的流量站，為大河控制站[6]。由表1可知，延邊州大河控制站共有9站，在各水資源分區中僅圖們江干流區間有4站，羅子溝以上分區因面積不足3 000 km2未設大河控

制站，其余水資源分區中均為1個。全州大河控制站現實密

度為4 744 km2/站，除圖們江干流區間、琿春河分區站網現實密度符合《導則》規定外，其余分區僅符合WMO規定的困難條件下的暫時標準每站面積為3 000～10 000 km2的要求。

按照直線原則布設，大河水文站的數目應滿足任何兩相鄰測點之間，正常年徑流或相當于防汛標準的洪峰流量遞變率為10%～15%，河流上游條件困難的地區遞變率可增大到100%～200%，以及在干流沿線的任何地點，以內插的誤差不超過5%～10%的控制要求[8]估算布站數目的下限。以圖們江干流區間為例，該區間有南坪、開山屯、河東、圈河4站大河控制站，各相鄰大河控制站之間的正常年徑流遞變率見表2。如表2所示，南坪站和開山屯站、開山屯站和河東站、河東站和圈河站之間正常年徑流量遞變率分別為35.3%、180.4%、50.2%，其中由于南坪站是圖們江干流區的上游段，地形條件復雜，其正常年徑流遞變率符合《導則》要求，而開山屯站和河東站、河東站和圈河站之間正常年徑流量遞變率均已超出規定范圍，因此，在開山屯站和河東站、河東站和圈河站之間應補充相鄰流量站。

2.1.1.2區域代表站。

布設區域代表站的目的在于控制流量特征值的空間分布，區域代表站的集水面積在200～3 000 km2，經濟欠發達區空白區一般不大于3 500～5 000 km2。如表2所示，延邊州現有區域代表站18站，站網密度為2 372 km2/站，琿春河和圖們江干流區間未設區域代表站，存在空白區，按照各區域代表站集水面積計算，空白區面積級分別為3 000～4 000 km2、500～1 000 km2和1 000～2 000 km2。其他區域代表站不存在空白區，但200～500 km2一個面積級存在站網空白區。根據社會經濟發展水平和水文事業自身發展需求，需相應地在以上空白區域增設一定數量的區域代表站。

2.1.1.3小河站。通過小河站網的布設，可以收集小面積暴雨洪水資料，探索小流域暴雨洪水產匯流參數的地理變化規律，建立不同地域水文數學模型。如表2所示，延邊州共有2個小河站，分別為豐滿水庫以上水資源分區的白頭山口站和大蒲柴河站，分屬于《導則》要求的濕潤區20～50 km2和100～200 km2兩個面積級，能夠滿足現有水文事業的需求。

2.1.2雨量站。如表3所示，延邊州雨量站共98站，密度為436 km2/站，距WMO規定的溫帶、內陸和熱帶山區困難條件下容許最稀密度300 km2/站的要求差距較大。各水資源分區的雨量站站網密度均小于該要求，其中，布爾哈通河水資源分區差距最小，站網密度為326 km2/站，琿春河水資源分區差距最大，站網密度為793 km2/站，給水文服務工作帶來很大不便[9]，為避免暴雨洪水災害的產生，根據《導則》要求，應結合各水資源分區特征增設雨量站。

2.1.3蒸發站。

如表3所示，延邊州共有蒸發站7站，嘎呀河、琿春河、羅子溝以上未設蒸發站，蓮花水庫以上、豐滿水庫以上和圖們江干流區間水資源分區站網密度符合《導則》中2 500～5 000 km2/站的要求，布爾哈通河和延邊州蒸發站站網密度分別為6 847 km2/站和6 743 km2/站，僅滿足WMO規定的溫帶、內陸和熱帶山區的容許最稀密度50 000 km2/站要求，需依托現有水文站增加蒸發觀測項目[10]。

2.1.4泥沙站。

延邊州共有泥沙站9站，站網密度為4 744 km2/站。按《導則》最稀站網標準，一般地區泥沙站應占全部水文站的比重為30%～60%，延邊州泥沙站占水文站的比重的31.03%，基本滿足技術要求。

2.2存在問題

目前，延邊州水文站網項目較齊全，主要功能發揮正常，基本能夠滿足流域內的防洪抗旱、水生態與環境保護、水資源管理、水利工程運行等方面的需求。但站網的發展速度與經濟和社會發展的需求還有一定的距離，主要體現在站網密度和整體功能滿足不了當前經濟建設和社會發展的需要。延邊州現有水文站網主要問題是數量不足，且分布不均衡，局部地方水情信息不足，滿足不了防洪抗旱的要求。主要表現為大河控制水文站密度不夠，部分分區僅符合WMO規定的困難條件下的暫時標準，不能反映干流洪峰的變化 ，需要適當加密；區域代表站中琿春河和圖們江干流區間存在空白區域，需增設代表站。各水資源分區的雨量站站網密度均小于WMO規定的溫帶、內陸和熱帶山區困難條件下容許最稀密度300 km2/站的要求，差距較大，給現代水文工作帶來很大不便。現有蒸發站存在空白區域，僅滿足《導則》和WMO容許最稀站網密度水平。因此，雨量站和蒸發站應適當增設部分站點或依托現有測站增加觀測項目。

3對策

水文站網是開展水文工作的基礎，其布設是否合理，密度是否得當，直接影響到水文資料的可靠程度，對水文工作的開展有著廣泛而深遠的影響[2]。因此，針對現有水文站網進行合理規劃與建設是區域經濟建設和社會發展的保障。在今后的水文建設工作中，延邊朝鮮族自治州應加強現有水文測站的標準化建設，更新水文設備，達到現代化水平，讓測站達到“拓寬服務領域，提高服務能力”的要求[11]。具體措施如下。

（1）穩定現有水文站網，優化結構。穩定現有站網，結合各水資源分區的地貌、水文和社會經濟狀況，優化站網結構，提高監測能力，解決現有測站能力不足的問題，完善水文站網布局。合理地增設水文站、雨量站和蒸發站，使“容許最稀站網”向“最優站網”發展。

（2） 加大投資力度，進行全面的站網規劃。水文是保證經濟社會發展的基礎性行業，應理順投資體制，加大對水文事業的投資力度，保證站網規劃與建設滿足現階段和長遠發展的需要。規劃建設時以現有測站為基礎，兼顧無站控制的河流、行政區界、跨界河流、水資源重點開發區域、洪水易發區等地點，以滿足水資源配置、水資源保護與水污染監控，防洪抗旱、環境保護等方面的需要。

（3）合理規劃新設測站的數目和標準。利用現有資料深入分析水文規律，為水文站網的規劃及調整提供理論依據。對規劃的站點數目和位置是否符合規范要求，站網結構的整體功能是否最強，大河控制站和區域代表站的代表性等方面均要進行細致的分析和論證。新設測站應按照《水文基礎設施及技術裝備標準》進行配置，防洪能力和測洪能力要達標，避免二次改造。

4結論與建議

結合吉林省水文水資源局延邊分局1956～2010年徑流數據和最新水文站網資料，根據水利部水文司主編的《水文站網規劃技術導則（SL34-92）》和世界氣象組織容許最稀站網的推薦意見，對延邊州水文站網的分布和存在問題進行了分析，結果表明小河站和泥沙站能夠滿足現有水文事業的需求。根據現有水文站網的布局分析，提出以下建議。

（1）在開山屯站和河東站、河東站和圈河站之間應補充大河控制站，從而提高其控制面積的大小和作用；在200～500 km2、500～1 000 km2和1 000～2 000 km2、3 000～4 000 km2等面積級中應增設一定數量的區域代表站，提高控制流量特征值的應用價值。

（2）延邊州雨量站密度為436 km2/站，距WMO的要求差距較大。各水資源分區的雨量站站網密度均小于該要求，琿春河水資源分區差距最大，站網密度為793 km2/站，應結合水資源分區特征增設雨量站，為延邊州觀測和預防暴雨洪水等災害提供可靠的依據。

（3）嘎呀河、琿春河、羅子溝以上未設蒸發站，布爾哈通河和延邊州蒸發站站網密度僅滿足WMO的要求，需依托現有水文站增加蒸發觀測項目，從而提高對各水資源分區間水資源的合理調度。

參考文獻

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