淦河流域水環境水文特性勘測技術分析

晏娟娟

（湖北省咸寧市水文水資源勘測局，湖北 咸寧 437000）

0 引言

近年來，社會經濟飛速發展，城市化進程不斷加快，部分隸屬于自然生態的河流在此環境下被更替為城市河流域，受工業、農業排放等污染影響嚴重，流域水資源破壞問題突出。為降低水污染的不良影響，維護生態環境平衡穩定，加強水污染治理至關重要。在水污染治理中，水文特性勘測工作發揮著重要的作用，能夠有效且全面地分析水環境特點，為水污染治理提供重要參考依據，促進水污染工作高效進行。

1 流域水環境水文特性勘測內容

流域水環境指的是在某一地理區域下的水體以及自然水分布狀況，涉及地下水、地表水、濕地、湖泊、河流、冰川等內容，水體的變動會直接影響流域下的氣候條件以及生態系統穩定性。流域水環境的水文特性主要衡量水質與水量兩項內容，它與水文循環有著十分密切的關系，水文循環全過程的各項環節都會對流域水環境的水量與水質狀況產生影響。

在流域水環境水文特性勘測中，按照技術標準和規范，使用水文勘測儀器設備、遙感設備等先進技術，測量勘察、記錄整理水文特性相關信息，包括水體流量、水位、含沙量等水文要素，并對水體水質變化進行取樣和化驗。

流域水環境水文特性勘測，能有效發現水文地質問題，改善地質環境污染，保護生態環境，提高經濟效益。對于淦河流域污染環境，利用水文特性勘測技術，能夠進一步探查污染區域現狀和歷史活動狀態，對水環境進行全面調查。調查內容可包括污染現狀、污染途徑、污染來源等多方面情況，了解地下水分布、水位、流向、地下水徑流、動態變化等信息，對水環境污染進行綜合評估，給出針對性治理意見。通過科學的水文環境分析，采取針對性解決策略，促進淦河流域優化發展。

水文特性勘測技術分析，主要包括以下內容。

（1）水文監測。汛期每天8：00、20：00 各觀測一次；非汛期每天8：00 觀測一次。其中要加強降雨量監測，記錄并分析降雨量、降雨覆蓋區域等情況，建立降雨模型，分析總結區域降水特點，掌握充分信息并有效利用。

（2）水環境監測。淦河水功能區劃為保留區，根據《水環境監測規范》（SL 219—2013）要求，水功能區為保留區的河流，每年采樣6 次，豐、平、枯水期各兩次。對于部分含泥沙較多的水域，當含泥沙較多的流域流經平坦區域時，會逐漸向下沉淀，地面高度有所提升，使用泥沙監測儀器，可有效判斷分析水文泥沙情況，為水文地質環境污染治理工作提供幫助。

（3）水生態監測。根據《水環境監測規范》（SL 219—2013）要求，浮游生物每季采樣1 次，全年4 次；著生生物春秋季各采樣1 次，全年2 次；底棲動物春秋季各采樣1 次，全年2 次；魚類樣品在秋季采集，全年1 次；也可按照豐平枯水期或一年四季采集。水體初級生產力監測每年2 次，春秋季各1 次。生物體污染物殘留量監測每年1 次，在秋季或冬季采集樣品。

（4）水域岸線監測。人工巡測和遙感動態監測是項周期性工作，根據河流區域位置和水功能區劃，確定監測頻次。河流管理機構巡視員直接執行的人工巡測每3 個月一次，沿河水利站及沿河行政村村長執行的日常巡測每周次。遙感動態監測和對遙感影像的處理解譯工作1 個月一次。

（5）水文站網監測。現階段，信息技術發展迅速，水文特性勘測技術與信息技術相結合，能夠達到更好的應用效果。通過水文站網，調整和優化水文站網布局，優化水文勘測方法，分析全方位數據信息，健全水文網絡檢測體系，保證水文勘測的準確性和科學性。

（6）水文循環監測分析。流域水環境水文循環為水的氣候循環，用來描述自然環境中的水分布狀況以及運動變化情況，它涉及眾多動態化以及復雜化內容，水文循環過程為蒸發、凝結、降水、產流以及匯流，它容易被外界多種條件因素所干擾，如氣候狀況、地形地質條件、植被分布以及人類活動影響。

2 流域水環境水文特性勘測技術方法

2.1 技術選擇

水文特性勘測技術，常有鉆探技術、動態監測技術、鉆井抽水技術等，不同的技術有不同的優缺點，適用于不同水文勘測工作，應合理選擇技術類型，保證勘測效果。物探方法，能夠有效確定富水帶和含水層位置，為探孔布置提供參考依據，具有準確性、全面性、精度高的應用有點，但成本相對較高；抽水試驗，能夠有效計算地下水水量，可直接獲取各種邊界對流場信息，但耗費時間較長，不太適用于小規模勘測；鉆探技術能采取地層剖面情況，選取實體樣本，為實驗提供一定數據資料，其可獲得實體樣本，直觀性更強，但也不適用小規模勘測；同位素技術，可利用同位素，對地下水循環機制追索，根據水體同位素含量，確定水體年齡，以此研究地下水溶質運移機制，方法靈活度較高，能夠準確定量定位，但示蹤劑可能會對水源造成污染，成本也較高；水文地質測繪技術，可初步分析判斷地下水類型、分布、水動力條件等，分析詳細全面，但比較耗時費力。

2.2 勘測點設置

對污染區域進行勘測前，應首先選擇合適的勘測點。區域內部的環境信息和污染地點是動態變化的，勘測點的設置也應當根據不同時間段特點合理選擇。一般情況下，應將勘測點分散布置在不同的污染區域內，并確保兼顧全部污染點，方圓50cm 內，布置2～5 個勘測點，保證勘測全面性和水體勘測的高效率[1]。對于潛在污染區域，應設置3 個以上勘測點。若污染區域的規模較大，應盡量多設置勘測點，保證勘測的有效性，全面反映出污染場地的特征[2]。

2.3 樣品采集

樣品的采集，是水文勘測的基礎環節。首先，要梳理調查內容，提前做好勘測方案，制訂樣品采集計劃，注意樣品采集的深度和廣度，采集土壤樣品和污水樣品等，保證采樣工作質量和效率，避免出現遺漏或錯誤等問題。其次，使用先進的儀器設備進行勘察和樣品采集工作，全方位了解水文地質環境特征，充分分析地質水文條件等情況，對污染來源進行集中勘察，以此掌握區域內各項數據信息，為水文特性勘測的順利開展提供有利條件[3]。

2.4 樣品保存

為保證檢測結果的有效性和科學性，要避免采集樣品發生性質變化，做好樣品的儲存工作。首先，應在采集的樣品上，全面標注出地點、時間、數量等相關信息。其次，做好樣品密封保存，避免其受到外界環境因素的干擾。另外，還應定期檢測樣品的性能特質，2h 內進行樣品檢測。為防止樣品性質變化，還應將其放在恒溫箱或干冰袋中保存，控制溫度適宜。在樣品檢測前，檢查樣品保存情況，若存在異常，則不可應用到檢測工作當中。

2.5 樣品檢測

樣品檢測過程，應全面分析樣品的組成和各物質含量等情況。在檢測前，技術人員應查閱區域相關資料，確定可能存在的污染類型與范圍。例如，在水樣品檢測時，應進行水樣試驗，分析廢水濃度和流向的有關數據，確定不同區域的排污條件[4]。土壤試驗中，則主要檢查分析土壤的物理性質、含水率、土壤有機質濃度、塑性指數等。對于水污染的測定，還應根據光譜、化學反應等特征，判斷水污染組成和濃度，以確定各地區的污染范圍和具體情況等。

2.6 數據分析

在樣品檢測完成后，要進行充分的數據計算分析，構建數據模型，進行準確的模擬計算，整合分析報告內容，全方位掌握污染信息，包括環境地質污染來源、地質特征、地下水分布、地下水污染、動態分布等情況，結合實際情況，根據風險評價機制，對現存的污染區域和潛在的污染區采取有效的處理和應對措施，減少風險發生概率。

3 流域水環境水文特性勘測技術具體應用

為進一步研究流域水環境水文特性勘測技術的應用，以長江一級支流金水水系中的淦河作為研究對象，分析水文勘測技術的實際應用。

3.1 淦河流域現狀

3.1.1 地理位置

淦河系長江中游南岸支流金水上游的主干，發源于大幕山南麓通山縣萬家鄉門樓村，由南向北流經咸安區桂花、馬橋等鄉鎮，穿咸寧市城區后沿向陽湖垸北緣于龔家懈注入斧頭湖，匯入金水經金水閘最后注入長江。淦河（金水斧頭湖以上）流域面積854km2，占金水流域面積2615.9km2的32.6%，干流河長76.6km。淦河咸寧市城區段從徐家灣至熊家灣，位于淦河中下游河段，城區河段長約22km，河道平均比降為1.36%。淦河屬鄂東南低山丘陵區[5]。

3.1.2 地形地貌

淦河流域屬鄂東南低山丘陵區。地勢南高北低，嶺谷平行相間，山丘盆地參差，沿江濱湖交接，為其地貌特征。其東南邊緣屬幕阜山脈，白西南向東延綿于湘、鄂、贛三省邊界，海拔高程1000m 左右。地形地貌以中山和低山丘陵為主，山間溝谷縱橫。

3.1.3 水文氣象

淦河流域屬典型的亞熱帶大陸性季風氣候，夏熱冬冷，四季分明。由于幕阜山脈面對季風暖濕氣流的來向，地形的抬升作用，促成本地區為全省多雨區之一。淦河流域地處亞熱帶季風氣候帶，四季分明，雨量充沛。流域多年平均降水量1560.7mm，折合水量13.33 億m，多年平均水面蒸發量685mm，屬較濕潤地區。降雨在空間上分布不均，自西北平原向東南山地遞增，形成東南大于西北，山地大于平原，迎風坡大于背風坡的規律。在時間上分布也不均勻，降雨主要集中在3—8 月，占年降雨量的70%以上，豐、枯水年之間，差別較大。全區多年平均氣溫為17.4℃，極端最高氣溫41.4℃，極端最低氣溫-15.4℃，年日照數為1524～1824h，無霜期240～270d。淦河水溫最高為34℃，最低為0.4℃，年平均水溫17.9℃，無封凍。淦河流域設有溫泉水文站、十好橋水文站；設有柏墩、大橋雨量站。溫泉水文站多年平均降水量1634.5mm，多年平均蒸發量826.2mm，多年平均徑流量5.254 萬m3；十好橋水文站多年平均降水量1542.5mm，多年平均蒸發量667.2mm，十好橋水文站多年平均徑流量5.346 萬m3。

3.1.4 自然災害

淦河流域洪水均由暴雨形成。洪水發生時間與暴雨基本相應。3—8 月為汛期，年最大洪水多發生于每年5—7 月，其中5、6 兩月出現次數最多。淦河屬山溪性河流，雖然面積不大，但坡度大，匯流快，調節能力小，加之雨量豐沛，河網密布，流域水系形狀呈扇形，洪水過程多為尖瘦單峰型，且峰高量大，歷時3d 左右。

3.2 淦河流域水質狀況

淦河總體水質為優，監測斷面水質當中，黃石洞、一號橋水質符合Ⅰ類標準，南川水庫、山下陳、十好橋水質符合Ⅱ類標準，咸寧蜂場以及窖咀符合Ⅱ類標準，無劣Ⅴ類水質。在自然因素的影響下，不同區域的河流域水質存在明顯差別，在不同區域的受污染程度也不同，隨著水流方向，污染不斷加深，河流交匯區域的污染最為明顯。淦河監測斷面水質情況如表1 所示。

表1 淦河監測斷面水質情況

4 結語

綜上所述，利用水文勘測技術，對該河流水文特性調查研究，進而有效為淦河水環境污染治理工作提供參考資料。應用水文勘測技術，淦河未來要達到符合地表水質量標準、農田灌溉水質標準、漁業水質標準以及地下水質量標準要求；水污染排放標準則要達到輕度污染甚至是無污染標準要求；水體透明度、溶解氧以及氧化還原電位都要達到水質要求的標準。

為保證水文勘測的科學性和準確性，應提高水文特性勘測技術的操作水平，首要充分了解流域特性，合理布置測點，采樣，分析等手段，進而為流域水環境分析等工作提供重要參考依據，提高水環境監測管理，促進流域健康發展。