張佳寧,李德剛
(山東省水文局,山東 濟南250002)
山東省地處黃河下游,瀕臨黃海、渤海,海域面積廣闊,近海海域超過17 萬km2,主要入海河流包括:徒駭河、馬頰河、小清河、膠萊河、大沽河、五龍河、彌河等。隨著經濟社會發展,沿海地區的防汛防臺、水資源管理、河口生態環境保護、水工程規劃管理等都對水文工作提出了新要求,迫切需要水文資料作為支撐。然而,目前山東省沿海地區感潮河流及濱海區域的水文監測站點明顯不足,制約了水文工作對沿海地區經濟社會發展的有效支撐,亟須加強沿海地區感潮河段、河口區域水文站網規劃和布局,提高沿海地區感潮河流的水文監測能力。
截至2018 年底,山東省沿海地區現已建成水文站(潮流量站)25 處,潮水位站5 處,其他部門潮位站18 處。海洋等部門以離岸近海測站為主,多側重海洋觀測、海洋監測和海島監視監測,水文部門設站重點針對河流感潮河段和河口地區,監測項目除潮流量和潮水位觀測外,還觀測泥沙、水質、鹽度、水溫、水生態和輔助氣象等項目,水文部門和海洋等其他部門設置的測站信息共享還不夠通暢。
1)近年來,受人類活動和氣候變化等影響,極端天氣氣候事件頻發,沿海防臺防汛工作任務繁重。目前山東省沿海地區水文基礎設施老化,技術裝備水平不高,水文監測方法和手段基本采用傳統方式,水文監測自動化程度偏低,站網密度明顯不足,難以滿足新形勢下防洪防臺監測預警工作的需要,沿海地區水文監測能力不足已經成預警預報工作的短板。
2)沿海地區人口密集,經濟發達,隨著城市化進程加劇,眾多河口、近海面臨水污染和富營養化等問題,地下水過量開采導致海水入侵加劇,淡水資源嚴重短缺,水資源開發利用和保護迫切需要水文提供技術支撐,山東省沿海地區現有水文測站難以滿足支撐水安全保障和水生態文明建設的信息需求。
3)沿海區域監測站點分布不均,水文測站數量偏少,無法全面掌握流域、區域水文水資源及水生態動態監測情況,重要濱海區水文站點布設不足,對主要入海河流尚未實現全面監控。在觀測項目上,現有站點主要是觀測潮水位與潮流量,泥沙、水質、鹽度、水溫、水生態等其他監測要素缺乏,無法滿足區域水生態文明建設、河口形態、水生態系統等監測需求。
4)沿海各類供水調水工程、港口橋梁建設運行、海水淡化利用等一系列重大涉水工程的建設與運行管理都需要水文數據的支撐,各類水科學研究工作需要水文相關基礎資料。當前水文信息采集手段落后、水文信息產品單一、監測資料的代表性、全面性較差等問題仍然存在。
5)沿海地區應急監測水平低。“利奇馬”臺風期間,暴露出山東省在應急監測方面存在的短板,需補充建設和提檔升級沿海各地市級和縣級水文中心,增配先進巡測和應急監測裝備,充分利用衛星遙感、無人機、地面巡測等手段,擴大水文資料收集和服務范圍。
根據《水文站網規劃技術導則》,規劃近期布設新建水文站(潮流量站)7 處,潮水位站14 處,遠期新建水文站(潮流量站)7 處。除監測潮流量、潮水位項目外,還設置包括泥沙、水質、鹽度、水溫、輔助氣象和水生態等觀測項目。根據《水文現代化建設技術裝備有關要求》(辦水文〔2019〕199號),大量運用新技術新設備,增強測站功能,提升測站測驗能力,實現水文要素自動在線和可視化監測,新建站實現無人值守和自動測報,提高自動化監測水平。
通過對沿海地區水文站和水位站的布設,將形成能夠有效應對臺風、風暴潮、水資源預報調度、水生態保護、河口形態、用水安全、海水綜合利用等需求的全方位水文監測格局,山東省沿海地區水文監測能力顯著提升。
1)合理站網布局,入海河流實現全面掌控。進一步完善站網布局,適度補充和優化完善各類水文測站,擴大覆蓋范圍,初步實現沿海地區流域面積1 000 km2及以上入海河流實現水文站網全覆蓋,其他重要河流或敏感區域的河口、潮位變化明顯的感潮河段布設有水文測站;濱海區域沿海城市和人口密集區、產業園區、災害易發區、濱海保護區、重點島嶼等沿海岸線重點區域布設有水文測站。遠期實現沿海地區流域面積200 km2及以上入海河流水文站網全覆蓋,使水文站網布局更加完善,更好地發揮水文對經濟社會發展的基礎性支撐保障作用。
2)完善監測要素,加強與其他部門合作。依據《全國水文事業發展規劃》總體布局,針對山東省沿海地區感潮河段、河口和濱海區域,統籌研究規劃布設水文站網,以潮水位監測為重點,兼顧流量、泥沙、水質、鹽度、水溫、水生態、輔助氣象等監測要素,共享利用海洋等部門監測站點,形成科學合理、布局完整的區域水文站網,為區域的水生態文明建設提供有力支撐。
3)打造現代化水文,改變水文測站管理模式。習近平總書記在中央財經委員會第三次會議上強調,加強自然災害防治關系國計民生,要建立高效科學的自然災害防治體系。鄂竟平部長明確指出,水文監測站網體系建設今后要從強監管的需求出發進行調整優化,使水文監測成為行業監管的尖兵和耳目。在規劃站點時,充分采用現代技術手段和新儀器、新設備,實現水文要素的自動在線和可視化監測;除防洪、水資源管理等對水文監測有特殊要求的站點外,全部建立自動監測設施設備,實行無人值守和在線監測等要求。
4)提升信息處理能力,構建智能水文信息服務體系。在加強基礎設施建設,完善站點布局的基礎上,構建集數據處理、預測預報和分析評價等功能于一體的智能化水文信息處理服務,構建防汛抗旱水文預測預報預警智能化業務平臺,充分發揮好水文耳目和尖兵作用,完善水文數據服務系統,深化水文數據加工,提供多樣化水文數據服務產品,為水利行業強監管的監督考核提供依據。開發豐富公眾生產生活需求類水文服務產品,為沿海地區人民提供實時水文信息,更好地滿足經濟社會發展和社會公眾需要。
通過多年建設,山東省沿海地區已形成一定規模的水文站網體系,為沿海地區有效應對自然災害、水資源管理保護、生態環境保護以及水安全起到重要作用。通過進一步規劃落實,感潮河段、河口及濱海區域水文站(潮流量站)和水位站(潮水位站)等各類水文監測站網的布局與功能得到進一步補充優化,水文資料的廣度、深度和能力將進一步增強,為沿海地區的水資源管理和水環境保護、防汛防臺減災、水污染防治、生態效益補償等提供依據,具有十分重要的社會、經濟、生態效益。