摘 要:西雙版納州位于云南省南部,瀾滄江的下游。至2017年底,我州共有9個基本水文水位站、6個中小河流水文站、4個水位站、1個州市界河水文站,均座落在主要河流的重要位置上。西雙版納州的很多水文設備是于20世紀50、60年代時期建成的,這些水文設備中收集了大量的水文相關的資料,這為開發、利用、保護、管理西雙版納州的水資源提供了詳細的水文數據,在防汛抗旱、建設水利水工項目以及水利規劃等工作中發揮了非常重要的作用,也為國際河流汛期水文信息交換、河運等方面的國際合作提供了可靠水文信息資料[1]。隨著全球氣候變暖、水利水工項目的建設以及河道的不斷改變等情況,最近幾年西雙版納州很多的水文測站的低水自計水位計已經不能正常開展工作;也有些水文測站在碰上洪水的時候,不能詳細的記錄洪峰時的水位。此外,在水利水工項目建設、人工挖沙以及河床沖刷等影響下,原來的水文要素規律已經產生了很大的改變,這對西雙版納州水文資料信息的收集產生了不利影響。為了有效發揮水文設施防汛抗旱的功能,更好的為國家、社會、人民服務,筆者通過查詢資料與實地調查對西雙版納州水文設施測洪與報汛能力進行了分析。
關鍵詞:西雙版納州;水文設施;測洪能力;報訊能力
中圖分類號:P332 文獻標識碼:A 文章編號:1004-7344(2018)35-0171-02
1 水文測驗設備現狀
調查了目前西雙版納州水文站水文設備的相關情況,主要包含了水文設備的測驗能力、測驗項目以及起用時間。在上述調查內容中,測驗能力主要包含了實際測量的最高洪水位、設計的洪水位、測洪標準、自計水位計記錄的最高水位值以及該水位值在歷史數據中的排列。
1.1 州內水文站分布情況
西雙版納州內絕大部分河流均屬于瀾滄江水系。西雙版納州中具有很多的河流,并且支流分布較密集,該州內河網的總長度為12177km,總徑流面積大約為20000km2,河網的密度大約為0.633km/km2。在所有河流中,長度處于60km之上的總共15條,集水面積處于1000km2之上的總共有7條。目前,西雙版納州中的雨量觀測站共100個、水情報訊站共有5個、水位站共有3個、水文站共有6個。
2017年期間,完成了曼安、光明、那勾壩以及允景洪水文站的測流纜道改造工作;光明、勐醒、象明已經實現遙測雨量計,曼安、允景洪等6個水文站已經完成E601蒸發器的規范整改。西雙版納州的12個水文站點測流纜道水文絞車已經加裝防護罩,提高了其安全性能。象明水文站測驗河段已經整治完畢,曼安、嘎灑水文站基礎設施完成改造,測站環境顯著改善;曼聽水位站水毀設施已經恢復重建。中小河流水文站點水位、雨量遙測系統,測流纜道控制系統運行維護,保證了水情信息采集的及時性、準確性,傳輸通暢[2]。
1.2 水流沙站的測驗與報訊能力調查
目前,除新建中小河流站外,西雙版納州共有那勾壩、光明、曼拉撒、曼安、勐海以及允景洪六個流量站,在這六個流量站中,屬于省級重要水文站的為光明、那勾壩兩個;屬于國家級重要水文站的為曼拉撒、曼安、勐海以及允景洪4個。在西雙版納州中,光明水文站、勐海水文站、曼拉撒水文站、曼安水文站以及允景洪水文站等承擔著很多城市、鄉鎮的防汛抗旱任務,此外曼安水文站、允景洪水文站還擔負著湄公河委員會國際報汛的任務。現階段,我州境內的水文站很多依然只是憑借傳統測報設備與技術對蒸發、降水量、流量以及水位等指標的測驗、報汛工作,常年駐測是主要的測驗方式,通過纜道鉛魚的方法進行流速儀法流量測驗,如果碰上特大洪水,常規測驗設備不可以測流,可通過浮標法、比降面積法、測速槍進行高洪測驗。
有調查表明,當前西雙版納州的水文測站測洪設施主要是纜道,在所有水文站中只有允景洪水文站、曼安水文站、曼拉撒水文站、勐海水文站4個站點具備流速法流量測驗測洪能力,能夠符合10年一遇較大洪水的測洪要求,其他的水文站只能夠滿足3~8年一遇的測洪要求,目前現有的水文設施還沒有能夠滿足20年遇一次的大型或者特大型洪水測洪的要求。此外,目前的取沙設施還是相對比較落后,很難滿足相應規范的要求。綜上所述,西雙版納州現在的水文測驗設備均存在一定的薄弱環節,技術裝備配置也存在不同程度的不足情況[3]。
2017年,西雙版納州水文站成功應對“7·23”南凹河流域和“11·24”補遠江回龍山電站險情暴雨洪水。曼拉撒、勐海、曼安以及允景洪等13個水文站的中小河流預報斷面的日常化預警預報系統較為完善,在中國洪水預報系統中自動運行,洪水有效預見期也大大增長,2017年發布水情預警預報206期、水情快報187期、水情日報184期。曼廣掌、關累水文站已經實現流量在線監測比測率定。
2 水文設施測驗能力的分析
西雙版納州的水文站經過了幾次較大規模的建設、改造更新,目前的常規測驗儀器、通信設施以及纜道等測驗報訊設備設施水平均顯著提高,并且大多處于良好的運行狀態。然而,最近幾年有些水文測驗設備設施出現了一定的測驗問題,對我州水文信息以及報訊信息數據收集的準確性產生了不利影響。經過分析,出現上述問題的主要原因主要包含了以下幾點:
(1)西雙版納州內水文測驗站進行高洪測驗時主要通過比降面積法、浮標法、雷達測速槍進行,但是現階段很多水文測驗站依然沒有浮標投放設備,有些水文測驗站也沒有配套相應的觀測道路、比降水尺以及比降斷面,而雷達測速槍又沒有普及,多數測站沒有,這就影響了大型、特大型洪水的及時測洪以及報訊方案的進行。
(2)目前,西雙版納州內的很多水文測驗站設備設施大都不能滿足水文測驗相關規范要求。有些水文設施因為使用年限比較長,長時間得不到更新(如流速儀、水準儀還在使用80、90年代生產的),新設備新設施的應用也不及時,所以水文信息報訊及設備設施相對比較薄弱,預警設備、預報設施以及預測設施等水平也比較差,報訊方法手段也比較落后。現階段,西雙版納州內雖然雨量站點基本實現了固態貯存、自動采集,但后期維護相對薄弱,暢通率得不到保障,部分水文測驗項目依然離不開人工方式采集水文信息(如降蒸),電話、電腦方式進行報訊[4]。
(3)水文測驗站設計的保證率比較低,難于正常完成大型洪水、特大型洪水的來襲。在水文測驗站建設的時候,對洪水估算可能會偏小,校核洪水位標準以及設計保證率水位均相對偏低。比如,勐海水文測驗站、曼拉撒水文測驗站目前的測洪能力很難正常完成以上的大型洪水。
(4)人類活動。隨著經濟的快速發展,人類活動加劇,對水文站的影響不斷增加,有些水文站甚至失去了原本功能,不能實現原來目的。有些測驗站處于斷流狀態,有些測驗點徑流產生了本質變化,人類活動對測驗點的影響不斷加重(如那勾壩水文測驗站)。
(5)巡測發展較慢。水文測驗巡測工作的開展受傳統習慣、測驗儀器、人員素質、經費以及交通等許多因素的影響。現階段,西雙版納州一些水文站還屬于駐測類型,巡測發展較慢。因此,巡測工作效率低,水文資料的收集范圍與很難擴大。
(6)現階段,西雙版納州的所有水文測驗站中,其測驗能力會受到涉水工程影響的共有4個,產生影響的表現形式主要有以下幾種:斷面周圍種植的橡膠林木、上下游攔河蓄水、水電工程建設以及上下游水力發電等。根據《水文站網規劃技術導則》中規定的方法,受到的影響較小的有曼拉撒站、那勾壩兩個水文測驗站,受到中等影響的有勐海、允景洪兩個水文測驗站,有部分水文測驗站測驗斷面上淤積聚集了大量的高桿經濟作物,比如橡膠林木等,會對過水產生一定影響。
(7)隨著自然環境的變化,使得測驗斷面不斷發生淤積,河道超過水斷面的面積顯著降低,江河水位也不斷升高,降低了洪水的下瀉能力,在枯季的時候測井不斷發生淤積,進而使得進水管發生堵塞,自計、水尺水位會出現失真、滯時的問題。比如,光明水文測驗站已經建站近50年,目前河道河床具有嚴重的淤積堵塞問題,河底高程已經升高了1.15m左右,同一量級洪水帶來的經濟上的損失實際上是遠超已有記錄的;允景洪水文站低水測井頻繁產生淤積堵塞的現象,在枯季的時候,偶偶會發生不能記錄水位的問題。
3 結 語
目前,西雙版納州水文測驗站的測驗能力普遍較低,測洪標準也相對較低,尤其是對局域性、突發性大型洪水的測洪能力更低,大多數水文測驗站均應當建設具備大型與特大型洪水測洪、報訊能力的水文設備。枯季低水期的時候,有些水文測驗站不能通過纜道進行流量的測定,低水測驗能力比較低,只可以通過人工涉水進行流量的測定,所以職工作業時具有較大的安全隱患;有些水文測驗站的水文設備設施已經逐漸老化,水文測驗過程中容易發生故障,很難確保水文測驗的質量。由于水文設施設備落后、測驗報汛手段落后,對西雙版納州水文測驗的精確性、時效性具有嚴重的影響,與目前水文發展趨勢是不適應的。
通過相應的調查分析,因為收集全面、可靠的水文信息資料非常重要,現階段西雙版納州內的水文測驗報訊設備設施需要加強建設的有:
(1)在勐海水文測驗站測流控制斷面上游的50m左右處的右岸具有嚴重的急彎沖刷塌方現象,會嚴重影響站房以及測驗斷面,需要對河岸實施加固修復,確保水文測驗站設施的安全性。
(2)允景洪水文測驗站建設時進行了分段蓄放、進水分時,所以在枯季低水位時,進水渠道、測井會部分暴露出來,就會造成可以自己記錄的水位斷線,會漏掉最低水位極值的測定,因此需要建立一個低水水位臺,以便滿足枯季低水水位的記錄。
(3)根據水位測驗站的類別,每年投入資金建立與高洪測驗方案相配套的設備,進而促進水文測驗站應急保障體系、快速應變能力的提升。
(4)積極引進計算機網絡、超聲波水位計、固態存儲、計算機測流以及遙測技術等先進技術,促進水文測洪、報訊能力與質量的提高,加快西雙版納州水文測驗報訊信息化的發展。
(5)加強人才隊伍的培養,注重全體職工整體綜合素質能力的提升,加快適應新時代現代化社會日新月異的發展需求。
(6)做好汛前準備、測報方案編制工作,科學合理修訂高水報汛曲線,確保大洪水到來時“測得到、測得準、報得出”,結合測站實際情況,做好測站大斷面圖和高水報訊曲線的修訂工作。
參考文獻
[1]沙 力.西雙版納州水文信息化研究[J].農民致富之友,2018(06):244.
[2]董明軍,李慶金,王德芳,丁慧敏.基于人工輔助的水文自動定線推流報汛軟件研究與開發[J].東北水利水電,2016,34(12):62~64+72.
[3]李 楊,高 強.水文測站編制測洪方案的幾點想法[J].科技資訊,2015,13(11):230.
[4]趙正軍.國際河流水文站網建設現狀及發展對策——以瀾滄江下段西雙版納地區為例[J].生態經濟(學術版),2014,30(01):325~328.
收稿日期:2018-11-5
作者簡介:黃明順(1981-),男,漢族,云南普洱墨江人,水文工程師,大學本科,主要從事水文水資源工作。