吕梁市水文监测服务现状分析与对策

任六平

（吕梁市水文水资源勘测分局，山西 吕梁 033000）

1 吕梁市概况

1.1 位置及地形

吕梁市位于山西省西部，辖1市辖区，2县级市，10县。全市东西宽约110km，南北长约210km，总面积20988km2。由于吕梁山脉天然屏障，整个地区明显分为西部高原山地和东部丘陵盆地，自然气候条件存在显著差异。西部地区从北到南，由东向西倾斜，诸河流直接汇入黄河，该区大部分地区海拔高程在900～1700m之间，区内黄土广布，沟壑纵横，支离破碎，地表植被差，水土流失严重。东部地区位于太原盆地的西侧，地势平坦，土壤肥沃。

1.2 河流水系及水库

流域面积50km2及以上的河流共有129条，流域面积100km2及以上的河流共有72条。1000km2以上的河流有9条，其中，黄河水系5条，分别是岚漪河、蔚汾河、湫水河、三川河、屈产河；汾河水系4条，分别是岚河、磁窑河、文峪河、段纯河。

有大型水库2座（文峪河水库、柏叶口水库），中型水库7座（横泉水库、阁老湾水库、阳坡水库、陈家湾水库、吴城水库、张家庄水库、天古崖水库），小型水库41座。

1.3 水文（位）站及雨量站

吕梁市现有水文（位）站21处。其中，吕梁分局管辖的水文（位）站有17处，包括国家基本水文站4处，分别为水库站1处（文峪河水库站），区代站2处（双家寨站、圪洞站），小河站1处（万年饱站）；中小河流建设水文站6处，分别为圪卓头站、岭底站、二十里铺站、岚城站、李家湾站、秦王岭站；中小河流建设水位站5处，分别为河堤站、南村站、阳宇会站、沙窑站、王狮站；大河大江水文站1处，为官桑园站；省水文局委托站1处，为逯家岩站。黄委会管辖的水文站5处，分别为后大成、林家坪、兴县、裴沟、杨家坡。

水面蒸发观测站4处（水文站兼测）。现有241处雨量站。其中，国家基本雨量站84处，中小河流新建雨量站157处。

2 现状分析

2.1 水文监测任务

巡测。根据《吕梁市水文巡测方案》，以吕梁市境内中心站或基本水文站为控制划分巡测区，全市巡测区共有4个，分别为官桑园水文站管辖官桑园、秦王岭2处水文站；万年饱水文站管辖万年饱、沙窑、南村、李家湾4处水文站；岚县中心站管辖圪洞、阳宇会、王狮、岚城、二十里铺5处水文站，孝义中心站管辖双家寨、逯家岩、文峪河水库、河堤、圪卓头、岭底6处水文站。

应急监测。根据《吕梁市水文应急监测实施方案》组建吕梁市水量水文应急监测队，负责应急监测工作，吕梁市应急监测分为防洪重点区域和防洪重点河段。重点区域为吕梁市各县（市、区）及9座大中型水库。重点河段为流域面积大于1000km2以上的9条较大河流。

水文调查。内容包括暴雨、洪水、枯水、流域、水系、洪泛区、水资源、水量等调查。

2.2 水文（位）站、雨量站布设合理性简析

2.2.1 站网数量

吕梁市水文站网密度达999km2/站，雨量站网密度达87km2/站，根据《水文站网规划技术导则》（SL34-2013），符合世界气象组织（WMO）推荐的主要测站类容许最稀密度（见表1）。

表1 WMO主要测站类容许最稀密度

2.2.2 站网布局

吕梁市中小河流水文（位）站，主要分布在山西省水利厅确定的10条中小河流上，基本水文站分布在沿黄支流及文峪河之上，72条流域面积100km2及以上的河流，只有17条河流上布设水文站；大中型水库9座，只有文峪河水库设立出库站，柏叶口水库、横泉水库、陈家湾水库分别设立入库站（双家寨、圪洞、万年饱），其余中型水库、水资源监测站及水生态监测站没有充分考虑。

2.3 自记水位计比测分析

按照《水位观测标准》（GB/T50138-2010），选取圪洞站2017年的两场洪水过程，进行人工观测水位和自记水位计水位对比分析，分别为7月23日0时～8月1日16时，7月24日1时～8月1日8时，水位比测次数为108次。经计算，圪洞站置信水平95%的综合不确定度为0.006cm（计算结果见表2），小于《水位观测标准》允许误差范围，置信水平95%的综合不确定度应为3cm，系统误差应为±1cm。

表2 圪洞站综合不确定度计算结果表

2.4 电波流速仪比测分析

吕梁市基本水文站积极进行比测工作，主要进行了手持电波流速仪与流速仪的比测分析，经分析，4个水文站电波流速仪与流速仪测流量回归方程线性关系显著，相关系数（R2）介于 0.9759～0.9955之间。文峪河水库（永田渠）站、万年饱站、双家寨站、圪洞电波流速仪回归方程公式分别为：

y=0.8316x+0.0255，R2=0.9955；

y=0.417x+0.0895，R2=0.9857；

y=0.7645x-0.1268，R2=0.9759；

y=0.6250x-0.0381，R2=0.9796。

3 存在问题

3.1 水文特性的复杂性和特殊性

吕梁市大部分测站水少沙多、洪水暴涨暴落、漂浮物多、水位变幅极大、测验断面冲淤变化剧烈，主流游荡多变。河流摆动阻碍着水位观测的自动化，水位～流量关系的不稳定影响巡测技术推广应用，泥沙时空变化剧烈制约了在线测沙技术的引进和自主研发。水文特性的复杂性和特殊性，使得许多先进仪器设备，在吕梁境内河流上使用的不太好。

3.2 流量、泥沙的不同测验要求

水文的流量要素测验已经向自动监测、实时在线监测方向发展，时效性及精度均有很大的提高；泥沙测验规定，施测断沙时必须进行流量测验，增加了断沙测验的工作量。由于流量测验实现了在线监测，泥沙测验基本采用人工，造成两者监测的方式方法、监测频次等不同步，制约了水文测验方式的整体进步。

3.3 驻测、巡测、应急监测相互矛盾

当吕梁市境内发生全流域洪水时，基本水文站还未实行巡测，由于受人力资源等所限，测站人员只能驻守在基本测站进行测洪，待洪水消退后才能赶往中小河流水文（位）站进行应急监测或巡测，造成部分站大、中洪水无法及时施测。

3.4 使用与维护存在某些脱节现象

现阶段某些测验设施、设备由维护单位统一维护，如水位计、在线测流监测系统等，当仪器发生故障后，第一时间知道的是水文使用人员，但由于维护单位受各种因素（如人员情况、成本核算等）的影响，不能及时处理仪器故障，造成无法挽回的损失。

3.5 水文站网的布局不够合理

吕梁市水文站网密度为999km2/站，过去其布局与结构均以暴雨洪水来源区为主导。显然，现有水文站网的布局与结构已无法满足新的需要。如吕梁市境内水资源监测站、水生态监测站、水库站等站网密度偏稀，直接影响到水资源的统一调度管理，不利于对有限资源的高效利用；随着山西大水网的实施（吕梁重点是中部引黄工程），引水引沙资料是掌握黄河水资源数量、时空分布和水量实时调度的重要依据。如何完善引水监测站网，并加强引水监测站网的监测，是实施最严格水资源管理的必然要求。

4 对策建议

按照“驻巡结合、巡测优先、测报自动、应急补充”的现代水文监测模式，通过水文监测改革，将基本水文站由单站管理向多站集中管理转变，从多人固守水文站监测向巡测、驻测、检测、间测、应急监测相结合转变，并适当引入购买社会服务，从而解决水文监测任务增加、服务业务拓展和人员不足的矛盾。

4.1 对水文站网进行规划与优化

水文站网布局是水文工作的战略问题，在科学分析水文站网功能的基础上，加强水文测验方式优化分析研究，改变现有测验和管理模式，主要是突破现有的以驻测为主，改为以巡测为主，部分不能实现巡测的驻测站，水位、降水量、在线流量系统等观测项目可以实现自记，实现以驻测、巡测、间测等方式相结合的水文站测验运行管理模式。

按照水资源管理“三条红线”的指标体系要求，在吕梁市河流的市(县）界断面增设测站，完善市界水文水资源监测体系，以满足水量调度的需要，并为落实最严格的水资源管理制度提供基础支撑。通过补充完善中部引黄工程等引水口水资源监测站网，增强引水量的监测能力，贯彻落实“实行最严格的水资源管理制度”的需要。进一步增设水库水文站，提高水库水文监测能力建设。

4.2 水文测站管理引入社会化服务

在水文测站的管理中，加大引入社会化服务的力度，不但可以提高测站的管理水平，对测报技术的进步和测报质量的提高也是十分有益的。目前，自记雨量计、自记水位计、在线流量监测系统的日常管护工作，已由山西省水文局委托维护公司负责，必须加强对维护公司的管理，促进测站管理的科学化、正规化，进而提高水文站的水文测报质量和工作效率。

5 结语

充分发挥水文专业强项和技术装备优势，拓展水文服务领域和范围。通过服务水资源管理、防汛抗旱、工程建设、生态保护、农业水利建设、工程规划设计等众多领域，为河长制提供高效优质服务。及早动手，加强练兵，未雨绸缪。首先为各级河长提供河湖基本情况；其次为水资源“三条红线”管理做好技术支撑；最后为河长制考核提供最有权威的数据。