黄河水沙监测体系现状与存在问题

高毅+张正萍+胡佳慧

长期以来，水文工作主要是为防汛指挥决策，水利工程设计、建设和管理等方面服务，在黄河治理开发及流域经济社会快速发展的新的历史时期，迫切要求黄河水文工作在防洪、抗旱减灾、水量调度管理、水沙调控体系建设与运行、水环境保护、生态环境恢复等方面提供强有力的支撑。目前黄河水文站网体系无论是密度功能等方面均不能满足黄河治理开发及经济社会发展的要求。

黄河流域现有水文站416处（含黄委，流域各省区及非水文部门）；水位站76处；雨量站（含水文站观测降水的站）2281处；泥沙观测站252处；蒸发站161（含水文站观测蒸发的站）处；地下水观测井2128处。流域内水文站平均单站控制面积为1900km2，雨量站平均单站控制面积为330 km2。现有水文站网在防汛抗旱、水资源管理、水利工程的规划设计、国民经济建设中发挥了巨大作用。

截止目前，黄河流域水文系统共建成各种水文缆道592处，各种测船163艘，专用测桥85座，水位观测平台561处。配备无线电台532部，ADCP 24台。全站仪86台，GPS 66台。生产业务用房39.62万平方米。配备水文测验、防汛用车483辆。固定资产总额达8.86亿元。

水文现代化是水利现代化的基础。目前，黄河流域国家重要水文站进行改造的站仅占30%，未改造的测站多数设施设备已老化落后。多数测站采用传统测验方法，部分站为人工观测，现代化水平不高，不能适应水利现代化的要求。

黄河下游河道淤积测验工作开始于上世纪50年代，1962年以后开始进行统一性的河道淤积测验，并一直不间断的延续至今。

截至目前，黄委管辖范围内水库、河道及河口滨海区淤积测验断面数量为808个，主要分布在三门峡库区及以下地区。常年开展的观测项目主要有：水库淤积测验、水库异重流测验、库区水位观测、库区水沙因子测验、坝前漏斗测验；河道断面淤积测验、河道水位观测、河势观测、表层及深层河床质测验；滨海区地形测验、河口拦门沙测验、潮水位观测等。在开展淤积测验的区域布设了GPS控制网和水准网，布设了大量的断面端点桩、控制桩、地形桩和断面标志等。

目前主要开展的预报项目有气象预报、洪水预报、径流预报等。黄河气象预报目前主要依赖天气学预报方法，MM5和AREM中尺度数值降雨预报模式预报成果，预见期为24-72小时。现在已经开发多种黄河干支流主要站的洪水预报方案，近年来随着中国洪水预报系统的推广，黄委和省区基本建立了相应的预报系统。黄委正在实施的“黄河小花间暴雨洪水预警预报系统”中的气象水文预报系统，可实现定量降水预报与洪水预报、径流预报有机结合，实现连续、滚动的气象、洪水、径流预报。

治黄工作的新形势、新任务要求黄河水文提供更加全面准确的实时信息、预测预报信息和各类分析成果。近年来，黄河水文预报在预报项目上有所拓展，预报精度也在不断提高，但仍存在着气象、水文和水资源信息量不足，不能满足精确预报的需要；暴雨预报在强度、落区、时段等方面尚不能满足增长洪水预报预见期的目的；降水预报与洪水预报、径流预报尚未有效结合，没有实现气象、洪水、径流的连续、滚动预报；泥沙预报和冰凌预报刚刚开始研究，处于摸索階段。现有的水文信息服务系统无论从软硬件环境，还是技术水平都不高，特别是综合信息服务水平不高，功能单一，向社会发布的信息仍以刊发简报、公报和报告的纸介质为主，基于网络的查询服务范围和内容十分有限。

水文作为基础性公益性事业，长期以来，为治黄事业和流域国民经济建设提供的大量的实时和历史信息资料，发挥了巨大的社会和经济效益。但目前仍实行差额拨款体制，导致水文行业在经费上存在不足的局面。而随着治黄工作的不断深入，水文工作的业务范围已扩展到治黄工作的各个层面。特别是在防汛抗旱、水资源统一管理、调水调沙、防凌、放淤试验、水土保持、生态建设等方面的工作任务急剧增加，但设施设备人员经费保障却未同步增加，加剧了运行困难的局面。水文基础保障能力与目前的服务需求极不相称。

（1）规划原则

完整性原则：巩固优化调整现有水文站网，初步建成基本满足流域经济社会发展和水文变化规律、防汛抗旱、水资源保护、水资源管理调度、水土保持、水沙调控体系建设运行、水工程规划运行等需求的水文站网。

统一性原则：全流域统一规划，流域水系、水文分区和行政区域相结合，尊重历史分工，有机协调总体和局部的关系。

需求牵引原则：在水文站网、水文测报能力、水文情报预报、水文信息服务等方面，充分考虑流域治理开发和经济社会发展国民经济建设各方面的需求。

先进性原则：充分考虑科学技术进步和现代化发展水平，加速推进黄河水文事业的现代化进程。

前瞻性原则：由于水文的基础性公益事业性质，要坚持前瞻性原则，特别是水文站网布设方面，要适度超前考虑各方面需求和科技进步水平。

（2）规划目标

水文站网：按照黄河治理开发，流域内国民经济建设和社会发展、防灾减灾等各方面实用要求，以合理的布站数量，能够有效开展黄河水文监测，为防汛抗旱、水资源开发利用、生态环境保护提供适时准确的实时信息，为政府决策以提供可靠的技术支撑，为经济社会安全提供基础保障，同时满足在空间上针对水文资料进行内插和移用，在时间上对缺测系列进行插补和延长。近期基本形成比较完整的黄河流域水文站网体系，在评价的基础上补充水位、流量、雨量、蒸发等各类站网，调整受水利工程影响的站网，增设省（区）界、重要城市、重要取水和退水口的水资源、水量监测站，增设重点水土流失区的泥沙站网，增设或恢复实验站，建设重点地区的地下水观测井网。远期以发展和提高为主，协调水资源量与质、地表水与地下水监测站点、水量监测站点与沙量监测站点、基础站网和实验站网的同步发展，达到信息面广，代表性强，可快速、灵活体现站网整体功能的作用。

水文基础设施和测报能力：根据规划总体原则和黄河治理开发及流域经济社会可持续发展对水文的要求，结合规划站网整体功能的调整，按照标准化、规范化、现代化的要求，依据《水文基础设施建设及技术装备标准》，应用现代先进技术和手段，建设和改造水文测报基础设施设备，提高测验能力，缩短测验时间，逐步实现现代化。近期对现有水文测站达到报废年限的设施设备进行更新改造；新建测站除重要干支流控制站外，以遥测、巡测为主。部分重要水文站基本实现现代化；继续推进水文测验方式改革，加强水文巡测基地及巡测设施设备建设改造。远期对已有水文测站及基地达到报废年限的设施设备进行更新改造；继续充实完善水文监测站网和巡测基地功能建设，满足国民经济及社会发展需求，基本实现水文现代化。

水文水资源情报网络：建成覆盖黄河流域（含省区）各级水文系统的水情报讯通信体系和计算机网络，实现各类观测信息传输的自动化、网络化。建设政务信息传输系统，实现政务办公信息的传输和共享，建设全河水文视频会议系统，进一步提高办公效率。

水文水资源情报预报：进一步开展气象、水文预报基础研究，研制、改进、完善预报模型和方案，建成以GIS为平台，覆盖黄河流域的气象预报与水文预报有机结合的水文水资源预测预报系统，使黄河水文水资源预测预报的预见期和精度明显提高，实现流域局地性突发暴雨和洪水监测及预警，提高黄河水文水资源预测预报能力，逐步构建黄河水文水资源预测预报体系。

水文水资源信息管理与服务：建立水文信息的标准化处理系统，实现信息资源的有效管理；建成黄河流域水文数据中心和沿黄省区水文数据分中心，实现各类水文信息资源的存储、管理和异地分布式存储模式下信息资源的交换和共享，构建统一的应用服务平台，在此基础上开发综合信息服务，满足防汛抗旱和社会化服务的要求。