黃河水沙監測體系現狀與存在問題

高毅+張正萍+胡佳慧

長期以來，水文工作主要是為防汛指揮決策，水利工程設計、建設和管理等方面服務，在黃河治理開發及流域經濟社會快速發展的新的歷史時期，迫切要求黃河水文工作在防洪、抗旱減災、水量調度管理、水沙調控體系建設與運行、水環境保護、生態環境恢復等方面提供強有力的支撐。目前黃河水文站網體系無論是密度功能等方面均不能滿足黃河治理開發及經濟社會發展的要求。

黃河流域現有水文站416處（含黃委，流域各省區及非水文部門）；水位站76處；雨量站（含水文站觀測降水的站）2281處；泥沙觀測站252處；蒸發站161（含水文站觀測蒸發的站）處；地下水觀測井2128處。流域內水文站平均單站控制面積為1900km2，雨量站平均單站控制面積為330 km2。現有水文站網在防汛抗旱、水資源管理、水利工程的規劃設計、國民經濟建設中發揮了巨大作用。

截止目前，黃河流域水文系統共建成各種水文纜道592處，各種測船163艘，專用測橋85座，水位觀測平臺561處。配備無線電臺532部，ADCP 24臺。全站儀86臺，GPS 66臺。生產業務用房39.62萬平方米。配備水文測驗、防汛用車483輛。固定資產總額達8.86億元。

水文現代化是水利現代化的基礎。目前，黃河流域國家重要水文站進行改造的站僅占30%，未改造的測站多數設施設備已老化落后。多數測站采用傳統測驗方法，部分站為人工觀測，現代化水平不高，不能適應水利現代化的要求。

黃河下游河道淤積測驗工作開始于上世紀50年代，1962年以后開始進行統一性的河道淤積測驗，并一直不間斷的延續至今。

截至目前，黃委管轄范圍內水庫、河道及河口濱海區淤積測驗斷面數量為808個，主要分布在三門峽庫區及以下地區。常年開展的觀測項目主要有：水庫淤積測驗、水庫異重流測驗、庫區水位觀測、庫區水沙因子測驗、壩前漏斗測驗；河道斷面淤積測驗、河道水位觀測、河勢觀測、表層及深層河床質測驗；濱海區地形測驗、河口攔門沙測驗、潮水位觀測等。在開展淤積測驗的區域布設了GPS控制網和水準網，布設了大量的斷面端點樁、控制樁、地形樁和斷面標志等。

目前主要開展的預報項目有氣象預報、洪水預報、徑流預報等。黃河氣象預報目前主要依賴天氣學預報方法，MM5和AREM中尺度數值降雨預報模式預報成果，預見期為24-72小時。現在已經開發多種黃河干支流主要站的洪水預報方案，近年來隨著中國洪水預報系統的推廣，黃委和省區基本建立了相應的預報系統。黃委正在實施的“黃河小花間暴雨洪水預警預報系統”中的氣象水文預報系統，可實現定量降水預報與洪水預報、徑流預報有機結合，實現連續、滾動的氣象、洪水、徑流預報。

治黃工作的新形勢、新任務要求黃河水文提供更加全面準確的實時信息、預測預報信息和各類分析成果。近年來，黃河水文預報在預報項目上有所拓展，預報精度也在不斷提高，但仍存在著氣象、水文和水資源信息量不足，不能滿足精確預報的需要；暴雨預報在強度、落區、時段等方面尚不能滿足增長洪水預報預見期的目的；降水預報與洪水預報、徑流預報尚未有效結合，沒有實現氣象、洪水、徑流的連續、滾動預報；泥沙預報和冰凌預報剛剛開始研究，處于摸索階段。現有的水文信息服務系統無論從軟硬件環境，還是技術水平都不高，特別是綜合信息服務水平不高，功能單一，向社會發布的信息仍以刊發簡報、公報和報告的紙介質為主，基于網絡的查詢服務范圍和內容十分有限。

水文作為基礎性公益性事業，長期以來，為治黃事業和流域國民經濟建設提供的大量的實時和歷史信息資料，發揮了巨大的社會和經濟效益。但目前仍實行差額撥款體制，導致水文行業在經費上存在不足的局面。而隨著治黃工作的不斷深入，水文工作的業務范圍已擴展到治黃工作的各個層面。特別是在防汛抗旱、水資源統一管理、調水調沙、防凌、放淤試驗、水土保持、生態建設等方面的工作任務急劇增加，但設施設備人員經費保障卻未同步增加，加劇了運行困難的局面。水文基礎保障能力與目前的服務需求極不相稱。

（1）規劃原則

完整性原則：鞏固優化調整現有水文站網，初步建成基本滿足流域經濟社會發展和水文變化規律、防汛抗旱、水資源保護、水資源管理調度、水土保持、水沙調控體系建設運行、水工程規劃運行等需求的水文站網。

統一性原則：全流域統一規劃，流域水系、水文分區和行政區域相結合，尊重歷史分工，有機協調總體和局部的關系。

需求牽引原則：在水文站網、水文測報能力、水文情報預報、水文信息服務等方面，充分考慮流域治理開發和經濟社會發展國民經濟建設各方面的需求。

先進性原則：充分考慮科學技術進步和現代化發展水平，加速推進黃河水文事業的現代化進程。

前瞻性原則：由于水文的基礎性公益事業性質，要堅持前瞻性原則，特別是水文站網布設方面，要適度超前考慮各方面需求和科技進步水平。

（2）規劃目標

水文站網：按照黃河治理開發，流域內國民經濟建設和社會發展、防災減災等各方面實用要求，以合理的布站數量，能夠有效開展黃河水文監測，為防汛抗旱、水資源開發利用、生態環境保護提供適時準確的實時信息，為政府決策以提供可靠的技術支撐，為經濟社會安全提供基礎保障，同時滿足在空間上針對水文資料進行內插和移用，在時間上對缺測系列進行插補和延長。近期基本形成比較完整的黃河流域水文站網體系，在評價的基礎上補充水位、流量、雨量、蒸發等各類站網，調整受水利工程影響的站網，增設省（區）界、重要城市、重要取水和退水口的水資源、水量監測站，增設重點水土流失區的泥沙站網，增設或恢復實驗站，建設重點地區的地下水觀測井網。遠期以發展和提高為主，協調水資源量與質、地表水與地下水監測站點、水量監測站點與沙量監測站點、基礎站網和實驗站網的同步發展，達到信息面廣，代表性強，可快速、靈活體現站網整體功能的作用。

水文基礎設施和測報能力：根據規劃總體原則和黃河治理開發及流域經濟社會可持續發展對水文的要求，結合規劃站網整體功能的調整，按照標準化、規范化、現代化的要求，依據《水文基礎設施建設及技術裝備標準》，應用現代先進技術和手段，建設和改造水文測報基礎設施設備，提高測驗能力，縮短測驗時間，逐步實現現代化。近期對現有水文測站達到報廢年限的設施設備進行更新改造；新建測站除重要干支流控制站外，以遙測、巡測為主。部分重要水文站基本實現現代化；繼續推進水文測驗方式改革，加強水文巡測基地及巡測設施設備建設改造。遠期對已有水文測站及基地達到報廢年限的設施設備進行更新改造；繼續充實完善水文監測站網和巡測基地功能建設，滿足國民經濟及社會發展需求，基本實現水文現代化。

水文水資源情報網絡：建成覆蓋黃河流域（含省區）各級水文系統的水情報訊通信體系和計算機網絡，實現各類觀測信息傳輸的自動化、網絡化。建設政務信息傳輸系統，實現政務辦公信息的傳輸和共享，建設全河水文視頻會議系統，進一步提高辦公效率。

水文水資源情報預報：進一步開展氣象、水文預報基礎研究，研制、改進、完善預報模型和方案，建成以GIS為平臺，覆蓋黃河流域的氣象預報與水文預報有機結合的水文水資源預測預報系統，使黃河水文水資源預測預報的預見期和精度明顯提高，實現流域局地性突發暴雨和洪水監測及預警，提高黃河水文水資源預測預報能力，逐步構建黃河水文水資源預測預報體系。

水文水資源信息管理與服務：建立水文信息的標準化處理系統，實現信息資源的有效管理；建成黃河流域水文數據中心和沿黃省區水文數據分中心，實現各類水文信息資源的存儲、管理和異地分布式存儲模式下信息資源的交換和共享，構建統一的應用服務平臺，在此基礎上開發綜合信息服務，滿足防汛抗旱和社會化服務的要求。