淺析水文監測系統站網在恩施智慧水利建設中的應用

陳好山　汪慶　鄒潤

[摘 要]恩施水文監測站網經過七十余年的發展，為地方防汛抗旱減災、水資源管理及可持續利用、水土保持和水生態保護、水工程設計與運行調度等智慧水利建設提供了技術支撐，發揮了積極作用。本文在對現有水文站網設置的基礎上進行科學性、合理性分析，提出了應對智慧水利建設的對策。

[關鍵詞]水文站網；智慧水利；應用

[中圖分類號]P336 [文獻標識碼]A

水文監測系統站網是恩施水文監測及洪水預報、預警綜合管理服務平臺搭建的基礎，實現對站網進行分級管理、分級管控、信息共享，以及管理信息的數字化、可視化，確保水文應急測報信息的時效性和一致性。為優化水文站網全面布設，提高站網綜合管理水平，在發生突發事件時能提供迅速、全面的信息，需將境內各水文監測站網監測的雨情、水情、工情等進行實時匯集分析，使整個系統形成智慧水利不可缺少的重要組成部分。

1 概況

恩施州境內群山疊嶂，地形復雜，植被分布不均，地勢西高東低，海拔最高3023m，最底66m，平均1000m。恩施水文部門在清江、澧水、沅江、烏江、長江五大水系設立了水文監測系統站網，在防汛抗旱減災、最嚴格水資源管理、水生態文明建設、智慧水利建設等方面都發揮了技術支撐作用。但是，恩施水文監測系統的信息化、智能化程度還有待提高，為加強水文監測及洪水預報服務能力建設，實現信息集成化、智能化，需要對現有系統進一步提檔升級，需要認真謀劃“水文監測系統站網智慧水利建設工程”，以滿足現代水文監測業務的需求，為恩施水利建設、抗擊洪水災害、預測預警以及社會發展提供高效可靠的水信息技術支撐。

2 水文站網

2.1 發展歷程

恩施州水文站網始建于1931年（巴東雨量站），1933年設立恩施站，1939年設水位站，1944年收集流量，1956年觀測蒸發分析泥沙，1960年觀測水溫，1964年分析水質。隨著社會的發展，水文站網得到高度重視，先后經過了5次調整并逐步設置到位，如圖1所示。50年代末至70年代初水文站網發展迅速，二十年間共設有雨量站99個、報汛站50個、水質監測站2個、水文站13個，基本上滿足于當時的需求。隨著經濟的不斷發展，信息發展突飛猛進，水文監測站無法滿足需求，90年代初按照湖北省水文水資源局規劃要求，對恩施州水文站網進行了優化調整，在原基礎上增加了60個報汛站點，5個水質監測站。因咸豐朝陽寺、三峽樞紐等水利工程建設，1989年撤銷朝陽寺設大河邊站，1996年撤銷沿渡河站設石板坪站。2011年洪水易發區項目建設新設降水量站18處。2012年全國中小河流水文監測系統項目建設新建水文站25處、水位站23處、降水量站42處。

2.2 布設原則

水文監測站在地理上的分布網統稱為水文站網，其主要作用是監測、收集自然界水的時空分布、變化規律，滿足水資源評價、水文監測、水文計算、水文情報、水文預報、水文科學研究的基礎資料需要。為滿足社會快速發展需要，水文監測站的布置也需要進一步發展，但必須遵循流域與區域相結合、區域服從流域，布局科學、密度合理、功能齊全、適度超前的原則。

2.3 現實站網

恩施水文站網經過多年的建設、調整、完善，總體上趨于基本合理。截至2017年底，已建成各類水文站網378站（點），水文站網密度為706km2/站，水位站網密度為429km2/站，降水量站網密度為84km2/站，各縣市站網分布如表1所示。

3 存在問題

恩施水文站網隨著社會的不斷發展，已基本形成了為國民經濟和社會發展提供服務的水文勘測、水文情報預報、水資源監測評價三大服務體系。但隨著新時代的發展，水文站網未能及時跟進調整，已無法適應和滿足社會經濟及智慧水利事業發展的需求。主要體現在：

（1）站網布置、建設及功能設置跟不上社會發展的步伐?？瞻讌^、省界河流（郁江、梅子水）無基本水文站。

（2）站網責權不清晰。除水文部門管理外，境內還有地方防辦管理的山洪災害站網及水利工程單位設立的站網，存在多頭管理現象，比如山洪災害站網產權在防辦，運行管理維護在水文。

（3）水雨情預警平臺兼容性不夠。中小河流、山洪災害站網因多家單位參建、管理，存在各系統數據與水文部門無法兼容，無法融合，造成應用困難、煩瑣。

（4）站網重復現象多。山洪災害站點重點考慮的是以小流域為單元，突出洪水易發區，勢必會造成同水文部門設置的站網重復，即同一區域內出現多個站點，且各站點管束權不統一，導致監測數據不一致，影響防汛指揮決策，需進一步優化。

（5）站網監測項目不齊全。區域內布置泥沙站網太少，目前只有一個泥沙站（恩施站），無法適應水土保持和生態環境保護工作需要。同時，報汛站網嚴重不足，澧水、沅江水系報汛站無法滿足現實需要；水質站網密度不夠，布局欠合理，主要是州內集水面積1000km2以上的9條河流中就有6條無水質站，其他河流也僅1、2個站點，無法科學客觀地反映水資源質量狀況，水功能區劃水質站常規監測只占17%。

（6）站網信息化程度不高。境內目前只有13個水文站安裝了視頻監控系統，但還不能自動識別水雨情信息，離智慧水利建設的要求甚遠。

4 對策

為適應發展的需要，水文部門要以河湖長制為契機，充分利用現有技術成果，按照水資源管理、水環境保護、水生態修復、水污染防治等工作需要，科學設置水文監測站網，確保準確采集水資源數量信息、水環境質量信息和水生態狀況信息。

（1）調整水質站網。在重要河段、省界市界、重要城市支流、在主要河流的源頭、水功能區劃河段大中型水庫等地增設水質站。

（2）增設報汛站網。增設沅江、澧水、烏江水系的報汛站網，以最經濟的測站數達到能夠控制和掌握所需水文情勢的變化，實時進行檢測，滿足水情服務需要。

（3）增設泥沙站網。為了摸清區域內河流的泥沙運動規律，控制輸沙模數在面上的變化，滿足水土保持、生態環境保護等社會需求，在石板坪、來鳳、鶴峰、大河邊、五里峽、納吉灘、唐崖、龍鳳壩等水文站增加泥沙站網。

（4）提高站網信息化監測能力。在監測要素上大力引進科技成果，實現水雨情信息遠程化、可視化、自動化、集成化，建立與智慧水利相適應的站網體系。

5 結語

水文監測系統站網在恩施智慧水利建設中的應用，明顯提高了水情監測預警水平及水文信息化、現代化程度。今后，恩施水文部門需要對各部門監測信息進行整合，統一集成到綜合信息平臺上，實現水文信息化、服務智能化，滿足社會發展需求。

[參考文獻]

[1] 春喜，建維，張國英.優化調整水文站網 發揮站網綜合功能[J].水利天地，2004（04）.