豫北涉水工程對水文測驗的影響與對策

□張欣欣 □張春盛（河南省安陽市水文水資源勘測局）

0 引言

近年來，隨著社會經濟快速發展，涉水工程不斷增多。這些工程雖然在當地經濟建設中發揮了積極作用，但對水文設施和水文監測環境造成了很大影響，致使某些水文站水文資料的代表性、可靠性和一致性遭到了嚴重破壞，有的測站甚至在低水時基本喪失了站網功能，其水文資料的利用價值大大降低。筆者多年在豫北基層水文測站工作，對安陽、鶴壁兩市行政區劃內的水文站情況較為熟悉。兩市現有12個水文(位)站，大都不同程度地受到涉水工程的影響。下面僅對受影響較大的6個站，在工程情況、主要影響因素及對策方面作一陳述。

1 各站主要影響因素及對策

1.1 新村站

1.1.1 工程概況

基本水尺斷面上游2000m處有鶴壁開發區提水站，下游100m處有高3.00m的混凝土滾水壩，2000m處有鶴壁開發區景觀大壩。

1.1.2 主要影響因素

新村站基本水尺斷面低水測驗的主要影響因素是其下100m處滾水壩。受其影響，低水水位變幅很小，且垂線流速分布紊亂、有回流，這樣給流量測驗造成了很多困難，現有測驗設施很難準確測出垂線平均流速，測量誤差很大，不能滿足流量測驗規范要求。

1.1.3 對策

為了使低水測出的流量達到相關規范要求，目前該站采用在其上1000m處建立臨時測流斷面進行流量測驗，然后將測得的流量與基本水尺斷面水位建立關系進行推流。除此之外，筆者認為還可以在其下5000m處建立臨時測流斷面進行流量測驗。如果在基本水尺斷面測流，可以用高精度低速流速儀采用多線多點法進行測流，以消除測驗誤差。

1.2 五陵站

1.2.1 工程概況

五陵站基本水尺斷面上游150m處左岸有五陵鎮抽水站，其灌溉面積約70 hm2，上游4000m處有一個臨時土壩（該壩僅供枯季灌溉使用），下游150m處有湯濮鐵路橋。

1.2.2 主要影響因素

主要影響因素有兩個。一個是上游4000m處臨時土壩，這一土壩每年都在汛期不定期炸壩，炸壩后水流迅速下泄，致使五陵站水位陡漲陡落。如果測站職工預先不知情，很難完整測得這一漲水過程。另一個是上游150m處的抽水站，該站裝有4臺直徑為0.50m的水泵。如果同時開動，斷面流量很小時，可使基本水尺斷面產生回流，影響低水流量測驗。

1.2.3 對策

在每年汛前，水文站要及早與鶴壁防汛指揮部建立聯系，使其在下令炸毀土壩前通知五陵站，站上可以提前做好準備，以確保測得完整的水位流量變化過程。另外，在流量很小且五陵抽水站全負荷抽水時，可以不測流。可以在年末加強水量調查工作，搞清斷面以上區間引入引出水量，算清水賬，以彌補基本水尺斷面測驗的不足。

1.3 橫水站

1.3.1 工程概況

橫水站基本水尺斷面上游1000m有一小型水力發電站，200m處有一座石拱橋，下游350m有一座漫水橋。

1.3.2 主要影響因素

橫水站低水測驗的主要影響因素是上游1000m處的小型水電站。受其影響，在水電站發電放水時，基本水尺斷面水位急劇變化，給低水水位、流量測驗帶來了很大影響，很難測得完整的水位、流量變化過程,甚至使整個過程漏測。按兩段制測得的水位不能控制整個水位變化過程。

1.3.3 對策

橫水站要主動與上游水電站建立良好的關系，做好溝通工作，掌握開閘放水(發電)和關閘的規律性。在放水發電時適當增加水位和流量的監測次數，力爭測得完整的水流變化過程。

1.4 小南海站

1.4.1 工程概況

南海站其上600m為小南海水庫大壩，其下50m有混凝土壩，100m有一座四孔石橋，橋墩寬2.50m。

1.4.2 主要影響因素

其下50m處的混凝土壩是影響南海站低水水文測驗的主要因素。受其影響，基本水尺斷面水深流小，且部分垂線還有回流。在此用纜道測流，測驗精度很難達到規范要求。無奈只得改在其下100m石橋下涉水測流，而橋下測流受橋墩及水深影響，測驗誤差仍然較大。每年水位流量關系曲線的隨機不確定度都在20%左右，不能滿足精度要求。

1.4.3 對策

筆者認為，南海站在沒有大的水情時，上游水庫大壩泄洪閘是不會開啟的，平時放水主要由輸水洞完成，流量一般很小。因此，南海站主要是低水測流。為了解決流量測驗誤差問題，可以在其上50m處建一個寬7.00m、長30m的矩形測流水槽，這樣不僅提高了測驗精度，同時也可以使測站職工避免在刺骨的涼水中測流。

1.5 安陽站

1.5.1 工程概況

基本水尺斷面上游250m有雙橋，下游800m有安陽橋，2000m有一個橡皮壩，為了市區景觀，常年蓄水。

1.5.2 主要影響因素

安陽站的主要影響因素是下游2000m處的橡膠壩，它會不定時放水。受此影響，安陽站基本水尺斷面在低水時水位與流量無關，無法使用水位流量關系曲線進行推流，不得不使用連實測流量過程線法推求流量。這種整編方法需要測流次數較多，實際很難達到規范要求的次數。因水深流小，使用常測法測流很難達到規范要求的精度。因此，安陽站在低枯水時基本喪失了其站網功能。

1.5.3 對策

最好是在上游或下游橡膠壩以下選取一個不受壩體影響的河段，作為安陽站低水水文測驗斷面。如果不遷移斷面，在基本水尺斷面測流，一方面須合理增加測次，以能達到控制流量變化過程為宜；另一方面須使用多點法施測垂線流速，以提高測驗精度。

1.6 天橋斷站

1.6.1 工程概況

基本水尺斷面上游25 km右岸為紅旗渠渠首，最大引水量為25.00m3/s；上游7km右岸為天橋渠渠首，引水量為1.10m3/s；上游4 km左岸為涉縣白村渠口，引水量為0.70m3/s；上游2000m右岸為穆家莊水電站引水渠渠口，引水量為3.00m3/s，且同處有一無灌縫石壩；其下600m左岸為河北引水渠。

1.6.2 主要影響因素

該站主要影響因素是基本水尺斷面上游2000m水電站引水渠渠口及無灌縫石壩。在低水時，大部分水都被水電站引走了，只有從石壩縫隙中滲漏下的一小部分水流入基本水尺斷面，水位變幅很小，幾乎恒定不變。這時所測得的水位流量已經不能代表附近河段的實際情況，失去了其代表性和一致性。

1.6.3 對策

將基本水尺斷面下遷至500m處，穆家莊水電站的下游。該斷面能較好地代表附近河段的實際情況，在此進行水文測驗還需要與水電站做好溝通，適時增加水位流量監測次數，以能控制水流變化過程。

2 結語

文章主要介紹了豫北安陽、鶴壁兩市受涉水工程影響較大的幾個水文站的情況。針對每個站的具體情況分別提出了一些消除其對水文測驗影響的具體對策與措施。這些對策與措施確實能增強各水文站水文資料的代表性、可靠性和一致性。但就各站以上區間來說，涉水工程很多，這些工程對整個河段的水流影響很大，河道的天然屬性已被破壞。因此，各水文站采取的在固定斷面進行水文測驗具有很大的局限性，要使水文資料更好地為社會服務，還需要加強巡測力度，加強水量調查工作，以彌補定點觀測的不足。

[1]岳利軍，趙彥增，韓潮.河南省水文站基本資料匯編[M].鄭州：黃河水利出版社，2014：198-215.

[2]趙志貢，岳利軍，趙彥增.水文測驗學[M].鄭州：黃河水利出版社，2005：41-47.