水利工程建设对水文测验工作的影响及对策

郭 英

(河北省唐山水文勘测研究中心，河北 唐山 063000)

1 水文测验现状

1.1 洪水期水位变幅和水位涨落率均有所减小

水位的变化需要每日对河道进行测验6～30 min，通过计算得出相关的图表，能够直观地了解水位变化的规律。将变化幅度最大的数值除以该次测量的时间长度，最后得到水位涨落率，每次计算出的涨落率都需跟上一次相比较，了解其规律变化。通过对近年测验结果分析发现，因为大量利用水资源以及不断建设水利工程使滕州站洪水水位变化和水位涨落率逐年减小。唐山市的河流的上游建设了水库，采取了削峰的措施，使河流的水位变幅和水位涨落率的变化巨大[1-2]。

1.2 水位记录失真水位极值代表性差

因为河道上游建设了许多水利工程，水位站的测验断面的水位降低，无法记录水位数据或者记录的水位数据不真实，不能代表该河道的水位变化。某水文站所处位置为荆河的橡胶坝周围，当河流所处汛期时，河流的洪峰流量非常小，所测的水文资料无法作为本月的水位最大值，而其他时期则有可能出现水位最高值，如橡胶坝上升或下落的时候。因此工作人员整理水位数据时，不能凭着自己的感觉将洪水期时测得的水位数据作为水位最高值，如实制作和填写水位要素摘录表。

1.3 受工程频繁调节影响

荆河上游建有水利工程，通过人工调节，使河道流量变化很大，一天之内的水位差极大，测验工作无法准确把握实际水流量，即使增加水文测验的次数，也不能掌控一天内完整的流量变化情况。

1.4 受水利工程回水影响

水利工程建设在荆河的上游，使得下游的水流量变化极大，河流流态遭到了破坏，即使利用水文站测验断面的下游，也无法保证数据不会失真，在不稳定的流态和稳定流态水流量测验的结果差距很大，得到的资料不具有代表性。

1.5 受水利工程调节和回水综合影响

由于水利工程建设在荆河上游，整条河流的上游人工调节水流量，而下游有工程阻水，最终导致中游的水位和水流量一天之内变化巨大，无规律可循。

1.6 受引水工程影响

因为水利工程位于水文站的上游，将天然河水引走，导致河流下游出现减水或者缺水的现象，造成水文站无法达到展开水文测验的基本要求，只能新增其他的测验断面，或者迁建水文站。

1.7 受城市景观工程影响

随着城市不断地发展，越来越多的城市改造城市景观，在河道上建设橡胶坝，使水文站无法达到展开测验的基本要求，影响水文测验，或者使水文站测验断面失去测验功能。

2 水利工程对水文测验的影响

2.1 对水系的径流量带来的影响

水利工程的建设使河道的流向、水流量、流速都发生改变，严重影响了河道流态。如果水利工程使河道的水流量减少，那么势必会影响到水文站的蓄水工作，水库的蓄水量没有达到最低标准，使该区域出现旱灾的机率增大。因为水利工程拦截了上游的许多水流量，导致下游的水流量减少，所以其流速也变得缓慢，这不仅影响了水文站的测验工作，也改变了河道的生态环境，影响生物的生长。一些水利工程建设时必须要改变河流的流向，最终使水系消失，这严重影响水文站测验工作。不能展开水文测验，也就无法获得相关的水文资料，使水文站无法正常运行，最终只能荒废。

2.2 对水文站网产生的影响

修建水利工程带来了许多的问题，改变了河道的水流量，对水文站网的影响非常大。一是水利工程降低了天然水系的径流量，使水文资料失真；二是水利工程的修建使水文测验在回水区无法正常开展工作；三是因为水利工程一般都建设多个水闸，导致水文测验得到的数据不具有代表性，因此需要多建设设置点。在城市不断发展的过程中，对水利工程的要求也越来越多了，大量的水坝随之建设，阻碍了水文测验工作的开展[3]。

3 减少水利工程对水文测验影响的具体方法

3.1 缓解水利工程对水文站水文测验影响的措施

水利工程单位应该与水文站单位相互了解对方工程的信息，两个单位互相了解工程的状况，降低水利工程对水文站的影响，然后与水利工程单位相互商讨出相应的互利互惠的解决方案。水利工程单位可以采取改建，使水文站能够正常工作，如果水利工程的规模需要进一步的扩大，那么需要将这个消息告知水文站，并且还要将工程扩建的信息提供给水文站，使其能够收集需要资料，让水利工程单位和水文站单位不会发生冲突，能更好地为工程服务。

3.2 根据水利工程对水文站影响的大小选择相应优化措施

据调查发现，水利工程的建设和运行无一不使河道的流量发生巨大的变化，与早年河流流量的差异大，因此水文站水文测验得出的结果都不准确。如果想要解决这个问题，虽然可以采取水文站迁移和改建的方案，但是这个措施所花费的成本太大，在没有足够经费的情况下都不会采用该措施，而最佳的方案是找一个新的测验断面或者采取枯水测验。如果设置一个新的测验断面，需要收集本地的降雨量、蒸发量配套资料，分析该区域采用测验工作获得的数据和资料的准确性高的位置，在这个位置设置新的断面，可解决水文资料失真的问题，使水文站发挥原始的功能。或者采取增设枯水测验的方案，这较适用于不存在大量问题的水文站的水文测验工作，为其他工程提供更精确的数据[4-5]。

3.3 引进或研发先进水文测验仪器和设备

水利工程还在不断地建设，其数量和规模还在扩大，因此水文站想要正常运行愈发的困难。水利工程的引水、放水和蓄水都会影响测验断面，其水流和水位的大幅度变化使测验获得的数据失真，无法具有代表性。不能再增设水文站的数量，也不能频繁改变水文站网的位置，所以要想正常展开水文测验工作，只能依靠先进的水文测验设备，保证数据的精确性。

3.4 结合社会需求增加辅助断面

水利工程运行使河流水位变化明显，有些水文站也没有迁移，因此就需要采取还原计算，提升数据的准确性。如水利工程的引水渠道很宽敞可以采取测验多个断面的方法，宽敞的引水渠道实行测验工作可以测验出真实性高的数据。如果采取了还原计算需要设置固定的水文调查点，能够得到准确性高的数据和资料。水文辅助站和调查点都具有辅助水文测验工作的功能，保障水文测验数据的准确性，让有效的数据服务于其他的工程。

3.5 探索新的测验方法提高水文监测能力

3.5.1 走航式ADCP法

ADCP是声学多普勒流速剖面仪，具有很稳定的工作效率，对天然水流的影响非常小，可忽略不计，每个时间段进行测流，而且测速范围非常广泛，安全性也高，适用于水利工程影响水流的情况，以及发生回水现象的情况下，采取走航式ADCP法能够快速的获得水文资料。

3.5.2 水工建筑物法测流

水利工程运行使水文测验的结果出现异常，当达到有关规定的要求进行水文测验工作时，在测验工作中运用水工建筑物法，获得具有代表性的水文资料，这些资料具有一定的功能，能够建立相关的模型以供参考。湖南省某水文站建设在市区内，采用了水工建筑物法测流，能够适应水利工程带来的环境变化，正常执行水文测验工作，得到准确的数据。

3.5.3 在线监测法

在线监测法适用于水位流量关系复杂，差异大，无法掌控水文流量的规律，不能快速得到测流结果的情况。水利工程运行时调节水位的变化，无法满足展开传统的水文测验工作的基本要求，或者测验无法得到准确的数据和资料，但运用了非接触式洪水流量测验系统，即可一天之内快速测量得到所有时间段的结果，提升了数据的准确性。

4 水文测验需要采取的措施

4.1 加强水文工作管理

要提升水利工程的管理人员和施工人员对水文测验的重视程度，才能在实际工作中保证正常执行水文工作。虽然水利工程的各项技术已经越来越成熟了，也为人民带来了许多的便利，间接促进经济的发展，但是还是会对水文站带来许多不利的影响，而相关部门并没有采取针对性的措施解决，使水利工程运行中存在许多危险，而且也破坏了河道的生态环境，打破生态平衡。所以，必须要提高对水文工作的重视程度，制定完整的水文工作计划，并严格按照有关法律法规执行水文工作。

4.2 对水文站网进行合理的调整

水文站的管理人员要有专业的知识储备，也要具有全局意识，合理规划建设水文站网，不断地完善水文站网系统，保障水文站网系统能够正常运行，具有高效率和质量。同时也要检验每份水文资料的真实性，提升水文站的准确率，减少失误。

4.3 善于使用辅助手段来解决水文问题

随着科技高速发展，越来越多的领域与科学技术相结合，水文站也需要将科学技术融入到相关的政策中，利用辅助手段解决水文问题。先进的水文测验技术和设备，能够提升水文测验的速度，快速得到水文资料，也能提高水文数据的准确性，减少发生数据失真的现象，让这些数据更好地服务其他工程。同时还能够备份和保存水文资料，防止水文资料丢失或受到侵害，提升水文站的效率，使水文站能够发挥更大的效益。

4.4 不断增强水利工程施工人员的素养和技能

虽然水利工程建设时对周边的水文站产生的影响是不可避免的，如果建设水利工程的施工人员具有丰富的专业知识和精湛的技术，具有环保意识，实际施工时就能够大幅度降低水利工程对水文站的影响。所以，要定期对水利工程施工人员进行培训，提升他们的技术技能，增强环保意识，减少对水文站的影响。

5 结 论

水利工程大量的建设、提升规模，为国家和人民群众带来了一定的经济效益，但是使水文站水文测验的结果出现异常，使测验结果失真，使水利工程运行存在隐患，影响河道生物的生存，打破生态平衡。水利工程能够促进经济的发展，但是对水文站水文测验工作带来许多困难。因此水文部门需要合理地规划水文测验工作，引进先进的技术和设备，提升水文测验的效率和水文资料的真实性，降低水利工程建设对水文测验的影响，使水利工程和水文站能够互利互惠。