水文資料的主要影響因素及改進(jìn)措施

□王擇明(河南省水文水資源局)

0 前言

河南省地跨長(zhǎng)江、淮河、黃河、海河四大流域，水文資料劃分到10個(gè)卷冊(cè)的《中華人民共和國(guó)水文年鑒》（以下簡(jiǎn)稱《水文年鑒》）中，《水文年鑒》是國(guó)家重要的基礎(chǔ)檔案資料，是水文部門向社會(huì)提供的一項(xiàng)重要文獻(xiàn)，是水文人辛勤勞動(dòng)的結(jié)晶。水文資料是防汛抗旱、水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)、水資源開發(fā)利用、科學(xué)研究和國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要依據(jù)。

水文站收集的原始資料是觀測(cè)時(shí)的瞬時(shí)情況，有些資料在時(shí)間上是離散的，由于自然或人為影響，不可避免地存在著誤差或未能把握最合理的測(cè)驗(yàn)時(shí)機(jī)，所以原始資料不能提交生產(chǎn)部門使用，需要運(yùn)用水文的專業(yè)整編技術(shù)和方法進(jìn)行處理，形成連續(xù)的數(shù)據(jù)，才能向社會(huì)提供服務(wù)。

水文資料整編是對(duì)原始水文資料按科學(xué)方法和統(tǒng)一規(guī)格進(jìn)行整理、分析、統(tǒng)計(jì)、審查、匯編、刊印等工作的總稱。原始水文資料到《水文年鑒》須經(jīng)過整編、審查、復(fù)審、匯編、刊印5個(gè)階段，各階段可以發(fā)現(xiàn)水文資料存在的技術(shù)或非技術(shù)問題。因此，水文資料整編工作是必不可少和非常重要的。

1 水文資料的主要影響因素

水文資料整編中，資料質(zhì)量的主要影響因素如下：

1.1 人員技術(shù)培訓(xùn)

新參加工作的同志，要進(jìn)行針對(duì)性地崗前業(yè)務(wù)培訓(xùn)，學(xué)校的理論教學(xué)，教給了學(xué)生理論知識(shí)，而崗前培訓(xùn)則可以實(shí)現(xiàn)理論知識(shí)向工作實(shí)際需求的轉(zhuǎn)型，讓新同志對(duì)水文工作的認(rèn)識(shí)由感性到理性，由陌生到熟悉，為今后的測(cè)驗(yàn)、整編、報(bào)汛、水資源等工作的開展提供良好的開端。

調(diào)研發(fā)現(xiàn)，接受過系統(tǒng)地崗前培訓(xùn)的同志，在資料整編工作中上手快，動(dòng)手能力強(qiáng)；未經(jīng)過培訓(xùn)的，則要花費(fèi)很大的精力進(jìn)行指導(dǎo)、實(shí)踐。因此，系統(tǒng)性的崗前業(yè)務(wù)培訓(xùn)是非常必要的。

1.2 水文資料整編準(zhǔn)備工作

為做好水文資料整編工作，河南省水文局對(duì)于上級(jí)水文部門的技術(shù)要求，應(yīng)及時(shí)組織勘測(cè)局及水文站貫徹執(zhí)行，采取措施保證資料整編的進(jìn)度和質(zhì)量，做好全省水文資料整編的準(zhǔn)備工作。

1.2.1 問題反饋

汛前把發(fā)現(xiàn)的上年資料的測(cè)驗(yàn)和整編問題總結(jié)下發(fā)到各勘測(cè)局，存在問題的資料提出合理的處理辦法，對(duì)特殊情況的水文站及時(shí)進(jìn)行業(yè)務(wù)指導(dǎo)。

1.2.2 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

組織水文資料整編專家，制定省水文資料整編技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)各表項(xiàng)的計(jì)算方法、有效位數(shù)、附注說明做出具體規(guī)定，各種整編表項(xiàng)的填寫做出明確說明和要求。

1.2.3 交流平臺(tái)

為便于水文資料整編工作交流，建立河南省水文資料整編群，為全省水文技術(shù)人員及時(shí)聯(lián)系溝通整編中的問題提供平臺(tái)。

1.2.4 學(xué)習(xí)培訓(xùn)

組織全省業(yè)務(wù)骨干及時(shí)學(xué)習(xí)相關(guān)規(guī)范，結(jié)合水文資料整編存在的問題，對(duì)資料整編技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)提出改進(jìn)措施。

1.2.5 轉(zhuǎn)變工作方式

組織人員開發(fā)數(shù)據(jù)校對(duì)軟件，改變完全依靠人工審查水文數(shù)據(jù)的局面。各勘測(cè)局利用數(shù)據(jù)校對(duì)軟件對(duì)水準(zhǔn)測(cè)量數(shù)據(jù)校核并打印；根據(jù)水文特性，把握規(guī)律，通過圖、表，從合理性方面對(duì)資料進(jìn)行審查，不合理的數(shù)據(jù)和問題很直觀的反應(yīng)出來，既保證數(shù)據(jù)質(zhì)量，又節(jié)省審查時(shí)間和經(jīng)費(fèi)。

2 水文資料整編常見問題

水文資料整編常見問題可分為測(cè)站管理、水利工程影響、新儀器使用3大類。

2.1 測(cè)站管理

勘測(cè)局在河南省水文局和水文站間起著橋梁紐帶的作用，只有加強(qiáng)對(duì)測(cè)驗(yàn)整編的質(zhì)量管理，注意技術(shù)人員的學(xué)習(xí)和培養(yǎng)，要求水文站嚴(yán)格執(zhí)行技術(shù)規(guī)范，堅(jiān)持“四隨”制度，對(duì)整編中發(fā)現(xiàn)的測(cè)驗(yàn)、整編問題，積極采取措施，才會(huì)提高測(cè)驗(yàn)和整編的資料質(zhì)量。

如果對(duì)水文站的業(yè)務(wù)疏于指導(dǎo)和管理，存在的問題做不到上傳下達(dá)，測(cè)驗(yàn)整編問題得不到及時(shí)解決，資料質(zhì)量就會(huì)下滑；典型的情況就是，審查資料時(shí)每年都發(fā)現(xiàn)同一水文站的同類問題，卻一直得不到改進(jìn)。整編中資料出現(xiàn)的共性問題主要如下：

2.1.1 水位資料

水位原始標(biāo)有插補(bǔ)符號(hào)，但有水尺讀數(shù)，前后矛盾；有水和河干的分界處理不合理，斷面斷流時(shí)間的確定缺少資料佐證；全年一段制觀測(cè)水位，無(wú)實(shí)測(cè)流量測(cè)次，流量按零處理，缺少數(shù)據(jù)證明。

2.1.2 實(shí)測(cè)流量資料

實(shí)測(cè)流量計(jì)算表填寫缺少儀器檢定后使用時(shí)間，測(cè)深方法、起點(diǎn)距計(jì)算方法填寫不統(tǒng)一，特殊情況下的測(cè)流情況缺少說明，無(wú)法分析誤差。

水位級(jí)相同，不同流量測(cè)次間的水深相差較多，未分析原因，引起流量誤差大。低水流量測(cè)速垂線和測(cè)點(diǎn)布設(shè)稀少，不符合測(cè)驗(yàn)規(guī)范要求。浮標(biāo)系數(shù)、半深系數(shù)、水面系數(shù)、糙率等水文參數(shù)采用理論值，缺少對(duì)比試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

年初、年末的流量、水位接頭及推流曲線之間接頭不符合水文規(guī)律。

2.1.3 大斷面資料

大斷面水準(zhǔn)測(cè)量成果填寫不全；起或終點(diǎn)樁位置不固定，致使高程變化，斷面變化未加說明，無(wú)法進(jìn)行河道演變分析和大斷面測(cè)量誤差評(píng)定。

2.1.4 水量調(diào)查

缺少水量調(diào)查，斷面之間水量不平衡，斷面過水量主要為跨流域調(diào)水時(shí)，徑流系數(shù)偏大，資料明顯不合理，因未調(diào)查跨流域過境水量，分不清跨流域調(diào)水或本流域產(chǎn)流水量，資料使用價(jià)值不高。

2.2 水利工程影響

由于人類活動(dòng)的影響，不少水文站的測(cè)驗(yàn)工作受工程影響嚴(yán)重，需要認(rèn)真探索，改進(jìn)測(cè)驗(yàn)方法，方能取得明顯效果。

統(tǒng)計(jì)分析2012年度資料，全省62處水文站受水利工程影響嚴(yán)重，占全部水文站的44%。水位流量關(guān)系紊亂，部分?jǐn)嗝媪魉佥^小，測(cè)驗(yàn)困難，無(wú)法控制流量過程，數(shù)據(jù)失去代表性。

受水利工程影響的斷面多采用連實(shí)測(cè)流量過程線法推流，而此法對(duì)測(cè)流精度要求高，受單次流量測(cè)驗(yàn)成果影響大，但目前大部分?jǐn)嗝嬉稽c(diǎn)法測(cè)流較多，資料誤差大，無(wú)法滿足定線要求。

有些水文站受工程影響后，采用臨時(shí)斷面測(cè)流，與基本斷面集水面積相差20%以上，已不屬同一資料系列，資料失去代表性，無(wú)法整理和分析使用。

分析發(fā)現(xiàn)，受上下游水閘影響的水文站，測(cè)流時(shí)機(jī)的把握，推流方法的選用，推流換線的流量接頭，是測(cè)驗(yàn)整編工作的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，這種情況下應(yīng)增加開閘期間的流量測(cè)次，控制流量過程的基礎(chǔ)上，才能更加得心應(yīng)手地選用推流方法。

2.3 新儀器使用

目前，河南省主要使用的新儀器有電波流速儀、全站儀、ADCP流速儀、翻斗式自記雨量計(jì)。

電波流速儀的原理和浮標(biāo)測(cè)流類似，用于測(cè)流時(shí)，水面系數(shù)仍采用浮標(biāo)系數(shù)，由于缺少必要的比測(cè)分析資料，計(jì)算出的數(shù)值誤差較大。

全站儀在大斷面上的使用，起點(diǎn)樁高程精度不能滿足測(cè)驗(yàn)和整編規(guī)范要求。

ADCP流速儀低流速時(shí)超范圍使用，參數(shù)設(shè)置不合理，有些水文站存在未進(jìn)行試驗(yàn)比測(cè)，無(wú)法控制流量過程，資料代表性差，數(shù)據(jù)輸出格式不統(tǒng)一，資料無(wú)法整理等問題。

翻斗式自記雨量計(jì)觀測(cè)精度0.50mm，達(dá)不到控制雨日過程的降水量觀測(cè)精度要求，需要制定翻斗式雨量計(jì)觀測(cè)資料參加整編的整編辦法，優(yōu)化站網(wǎng)，按需要和用途，對(duì)站網(wǎng)劃分等級(jí)，修改水文站測(cè)驗(yàn)任務(wù)書，以便替代人工委托雨量觀測(cè)站。

3 提高水文資料質(zhì)量的改進(jìn)措施

3.1 增加業(yè)務(wù)培訓(xùn)，提高業(yè)務(wù)素質(zhì)，加強(qiáng)業(yè)務(wù)考評(píng)

新頒發(fā)的行業(yè)規(guī)范，及時(shí)配至水文站，滿足工作學(xué)習(xí)需要。加大新職工的崗前培訓(xùn)力度，水文站站長(zhǎng)實(shí)行崗前培訓(xùn)，技術(shù)人員要定期培訓(xùn)，逐步提高業(yè)務(wù)水平。

為了適應(yīng)水文形勢(shì)的發(fā)展，要建立一整套切實(shí)可行的業(yè)務(wù)考評(píng)制度，各種措施落實(shí)到位，對(duì)業(yè)務(wù)實(shí)行獎(jiǎng)罰制度，改變水文業(yè)務(wù)水平下滑的現(xiàn)狀。

3.2 適時(shí)調(diào)整測(cè)驗(yàn)任務(wù)和斷面位置

資料出現(xiàn)問題的原因，一方面是測(cè)驗(yàn)斷面受各種因素影響，斷面條件已發(fā)生變化；另一方面是測(cè)驗(yàn)任務(wù)未及時(shí)調(diào)整，平原區(qū)堰閘站、水庫(kù)站僅某斷面有沙量測(cè)驗(yàn)任務(wù)的，都應(yīng)及時(shí)調(diào)整。

受工程影響的斷面，已失去天然河道的水文特性，水位資料受人為控制，使用價(jià)值不大。要么以控制水量為主，適當(dāng)增加流量測(cè)次，采用連實(shí)測(cè)流量過程線法推流，計(jì)算水量；要么遷移斷面，以滿足搜集水文資料的需要。

3.3 加強(qiáng)水量調(diào)查

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，工農(nóng)業(yè)用水量逐年增加，占斷面過水量比重加大，由于沒有按任務(wù)書要求進(jìn)行斷面上游（區(qū)間）的水量調(diào)查，僅有基本斷面流量資料，不能滿足水資源分析、計(jì)算的需要，影響水文資料質(zhì)量。

3.4 加強(qiáng)測(cè)驗(yàn)和整編工作管理

每年各卷冊(cè)水文資料匯編工作結(jié)束后，河南省水文局都及時(shí)把各級(jí)資料審查中發(fā)現(xiàn)的測(cè)驗(yàn)和整編問題及處理意見下發(fā)到各勘測(cè)局，問題的解決需要各級(jí)水文部門積極采取措施，針對(duì)問題認(rèn)真落實(shí)改進(jìn)。

3.5 制定新儀器使用規(guī)程

新儀器在全省使用前，要制定涵蓋比測(cè)試驗(yàn)，各類參數(shù)、系數(shù)率定，收集的數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)定，電子數(shù)據(jù)輸出格式，原始數(shù)據(jù)的審查、保存、歸檔，出現(xiàn)問題后的補(bǔ)救措施等內(nèi)容的使用規(guī)程。

4 總結(jié)

總的來說，水文資料質(zhì)量是水文行業(yè)水平的真實(shí)體現(xiàn)，其影響因素很多，把好水文資料的質(zhì)量關(guān)，才是水文行業(yè)的立足之本。