官邦錦 ，英小勇

（1.云南省水文水資源局大理分局，云南 大理 671000；2.水利部南京水利水文自動化研究所，江蘇 南京 210012）

0 引言

洱海是中國第 7 大高原淡水湖泊，屬國家重點保護的水域之一。洱海是大理市重要的飲水水源地，同時，在農灌、發(fā)電、漁業(yè)、航運、旅游及調節(jié)和維護水生物多樣性等方面都發(fā)揮著重要作用，是大理市生存和發(fā)展的重要物質基礎。隨著洱海區(qū)域經濟社會的快速發(fā)展，洱海周邊地區(qū)的工農業(yè)面源及生活垃圾污染，一度對其構成了嚴重威脅，洱海保護治理一度成為社會關注的焦點。

為保證大理市的供水安全，解決好興利用水、水環(huán)境保護和防洪安全之間的矛盾，實現(xiàn)洱海保護治理的可持續(xù)發(fā)展，大理水文分局在開展大量的水文監(jiān)測前期工作前提下，按照《水文站網規(guī)劃技術導則》，提出了 1 套洱海地表水資源監(jiān)測系統(tǒng)（以下簡稱監(jiān)測系統(tǒng)）規(guī)劃設計方案。因此，有必要對規(guī)劃設計依據(jù)、內容、可行性、先進性、合理性進行分析，在綜合評價基礎上，總結經驗教訓，作為今后改進水文工程規(guī)劃設計和立項決策的借鑒[1]。

1 監(jiān)測系統(tǒng)建設概況

1.1 流域現(xiàn)狀

洱海位于云南省大理市境內，屬瀾滄江流域黑惠江支流天然水域。流域面積 2565 km2，蓄水位1965.69 m 時，水域面積 248.55 km2，庫容為28.80 億 m3，湖岸線長 127.85 km。入湖河溪大小共 117 條，凈入湖水量 7.641 億 m3。西洱河是洱海惟一的天然出口河流，多年平均出湖水量 7.743 億 m3；1994 年建成引洱入賓隧洞，多年平均引水量 0.622 億 m3。

洱海流域屬中亞熱帶西南季風氣候，年平均氣溫 15.1 ℃，年平均降水量 1102.9 mm，5～10 月降水量占全年的 85.6 %，年平均日照 2276.6 h，生物資源十分豐富，是云南生物多樣性分布比較典型的地區(qū)之一。目前，洱海水質總體控制在 Ⅲ 類以內，年內枯水期水質比豐水期好，箐口水質較入湖口好。

洱海流域現(xiàn)有國家基本水文站 2 個、水位站 2 個、雨量站 12 個、蒸發(fā)站 2 個、水質站 10 個。

1.2 規(guī)劃設計要點

目前洱海流域水文站網布設不盡合理，功能不健全，監(jiān)測信息化程度低，致使洱海水資源量計算精度較差，難以科學合理地實現(xiàn)水量調度和生態(tài)保護，為此提出洱海地表水資源監(jiān)測系統(tǒng)。建設目標是通過水文站網優(yōu)化調整，建設和利用現(xiàn)代通信技術手段、數(shù)據(jù)整理軟件，建成科學、先進、高效、實用和功能齊全的水信息服務平臺，為地方實施洱海綜合治理保護提供水文信息、技術服務支撐，實現(xiàn)洱海水文測報現(xiàn)代化、水資源管理科學化。規(guī)劃設計的重點，應放在對 3 個關系的處理上。

1.2.1 水文站網優(yōu)化與水量控制的關系

水文站網優(yōu)化調整是為洱海水資源量的計算精度和時空分布規(guī)律服務的。水文站網優(yōu)化調整重點放在產水高值區(qū)、蒸發(fā)站點空白區(qū)和水質變化突出區(qū)的代表性上，分析的基礎是煉城、下關、大關邑3 個水文（位）站，蒼山中和寺等 10 個現(xiàn)有雨量站和水質站資料，以及 2004～2007 年洱海區(qū)域 26 條河流、33 個水文斷面短期巡測資料。經過分析，認為高程在 2100 m 以上的高山雨量站嚴重不足，為此新增蒼山電視臺等 9 個雨量站，將雨量站網密度由213.75 km2/站提升到 122.14 km2/站；增加洱海西部的白石溪和東部的海東 2 個蒸發(fā)站，蒸發(fā)站網密度由 1282.5 km2/站提升到 641.3 km2/站；新增洱海 4 大水源區(qū)（彌苴河、蒼山 18 溪、鳳尾箐和海東箐、波羅江）上江尾、莫殘溪、白石溪、陽溪、萬花溪、波羅江 6 個水文（位）站，以及洱海出流的海東、污水處理廠 2 個水文站，水文站網密度由 855 km2/站提升到 233 km2/站；新增 7 個入湖水質站、2 個出湖水質站和 3 個大氣降水監(jiān)測站；在波羅江、白石溪、彌苴河 3 條河流上增設泥沙監(jiān)測項目，泥沙與水量同步監(jiān)測[2]。具體水文站網分布如圖 1 所示。

1.2.2 站點布設條件與監(jiān)測方式的關系

規(guī)劃建設站點地處點蒼山沖洪積扇前部和洱海湖積盆邊緣，地質構造穩(wěn)定，有 214 線、大麗路、大鳳路等交通公路網，區(qū)域網絡信號覆蓋。蒼山 18 溪水文站點均布設在箐口和入湖口處，其他水文站站點也布設在交通便利的地方。承擔洱海水文監(jiān)測工作的大理水文分局已建成水情自動測報系統(tǒng)，具有相應的人力和技術資源條件。規(guī)劃設計方案應利用現(xiàn)有水文設施條件，合理布設站點，結合站點布設條件來制定水文監(jiān)測方式。對于集水面積在 5～10 km2，河寬小于 6 m 的白石溪、萬花溪站，流量、泥沙采用測橋施測；集水面積大于 10 km2的莫殘溪、陽溪、污水處理廠、波羅江 4 個寬淺小河站[2]，流量采用懸桿纜道或走航式 ADCP 施測；引洱入賓人工渠道站采用固定式 ADCP 在線監(jiān)測。監(jiān)測方式采取水位、雨量遙測；流量采用巡測和在線監(jiān)測；泥沙、蒸發(fā)量采用駐測；水質采取巡測方式進行。

1.2.3 設備穩(wěn)定性與系統(tǒng)先進性的關系

圖1 洱海地表水資源監(jiān)測系統(tǒng)水文站網分布圖

規(guī)劃監(jiān)測系統(tǒng)由 10 個遙測水位斷面、19 個遙測雨量站、22 個水質監(jiān)測點和 1 個遙測中心站組成。各遙測站通過 GSM 短信、有線電話網組成的通信信道，將自動采集到的水位、雨量等信息，傳輸?shù)竭b測中心站，遙測中心站收集、整理各種信息后，通過水情信息平臺完成共享、分發(fā)、分布式處理、成果入庫，再通過網絡實現(xiàn)對監(jiān)測數(shù)據(jù)的各種應用、管理、發(fā)布等功能。遙測設備的適用性和性能決定著水文資料收集的準確性，在設備選型方面著重考慮了目前行業(yè)內部廣泛推廣的 OTT RLS 雷達水位計、氣泡式水位計、多普勒流量儀和水面雷達測速儀，以及與南方水文整編軟件相兼容的 RTU、傳感器、太熱能電池組等遙測設備，以滿足洱海流域水資源管理與保護的需要，保證設備的穩(wěn)定性。系統(tǒng)軟件設計滿足《國家防汛抗旱指揮系統(tǒng)工程總體設計報告》要求，保證了系統(tǒng)的先進性、合理性，其目的是改變以往靠人工收集水文數(shù)據(jù)的落后狀況，擴大水情測報范圍，提高洪水預警預報能力，實現(xiàn)應急決策的科學性、準確性。

2 規(guī)劃設計評價

2.1 水文資料對站網布設的分析評價

洱海流域站網規(guī)劃所依據(jù)的水文資料，下關水文站刊印有 62 年，煉城水文站有 56 年，大關邑水位站有 58 年，還有 10 個雨量站和 2 個氣象站水文資料，滿足 SL34-92《水文站網規(guī)劃技術導則》系列年限要求。入湖代表性河流的精簡也是通過 2004～2007年26 條主要入湖河流中 32 個監(jiān)測斷面、2500 多次流量泥沙監(jiān)測資料分析得來的，規(guī)劃布設的站點從水文資料收集方面來看，具有一定的代表性和準確性。

2.2 工程選址與合理性評價 [3]

1）規(guī)劃雨量站中 63 % 的雨量站站址布設在蒼山一帶產水高值區(qū)、暴雨多發(fā)區(qū)和泥石流頻繁地帶，大部分處于大理市人口集中地帶，其中增加了16 % 的高山雨量站點（海拔高于 2600 m），這種布設能更好地掌握洱海流域降水量的時空分布特性，為研究流域內山區(qū)小河的降雨徑流變化規(guī)律，開展蒼洱洪水預報和蒼山生態(tài)保護與治理工作提供準確的水文數(shù)據(jù)。

2）從自然地理、水系、河流和流域特征分析，蒼山 18 溪各河流形態(tài)及下墊面條件基本相似，分別在溪流箐口和入湖口處布設監(jiān)測斷面，未設站的河流，利用空間的內插或資料的移用進行分析計算，能有效分析區(qū)間人類活動對水質、水量的影響。一般河溪山箐口斷面較入湖口偏僻，生活及交通條件也比較艱苦，但箐口斷面能有效控制水量，人類活動影響程度也比較低，方便水賬還原計算。出流控制斷面選擇在引洱入賓隧洞口和西洱河出口，站址條件較好，能采取遙測與巡測方式進行觀測。

3）洱海湖面蒸發(fā)量以大理氣象站為代表站，采用煉城水文站蒸發(fā)資料進行修正。規(guī)劃新增了洱海東部和西部 2 個蒸發(fā)站點，測得的蒸發(fā)量能代表多雨區(qū)和少雨區(qū)蒸發(fā)量，站址選擇具有一定的代表性。

2.3 工程建設規(guī)模評價 [3]

根據(jù)總體規(guī)劃方案，新增加 9 個雨量站、3 個小河站、4 個輔助水文站、1 個水位站、12 個水質監(jiān)測點設施設備，采取巡測、遙測與駐測方式，還利用現(xiàn)有水文中心站和水環(huán)境監(jiān)測設備進行資料收集，避免水文設施重復投資，盡快發(fā)揮建設的最大效益。通過配置雷達水位計、壓力式水位計、遙測終端、ADCP、手持式雷達測速槍等設備，節(jié)約了10 % 的土建工程投資，縮短了建設工期，減少了勞動強度，贏得更多時間從事水文分析研究。規(guī)劃建設內容涵蓋測驗河段、水位、流量、降水、蒸發(fā)、泥沙測驗設施建設和儀器設備配置等。建設規(guī)模滿足 SL276-2002《水文基礎設施建設及技術裝備標準》[4]，總投資 685.95 萬元，其中建筑工程費占總投資的 14.60 %，設備購置及安裝費占總投資的75.46 %，獨立費用占總投資的 2.53 %，基本預備費占總投資的 7.41 %，投資估算基本合理。

2.4 工程等級及設計標準評價 [3]

根據(jù)總體規(guī)劃，站址及流量測驗設施設計滿足《水文基礎設施建設實施意見》的要求，測驗河段有堤防的白石溪、萬花溪、波羅江、污水處理廠等 4 個站，能施測到堤防防洪標準水位的洪水，對于其他一般站能施測到 30 年一遇的洪水。

2.5 規(guī)劃設計先進性評價 [3]

規(guī)劃設計以“科學實用、高效可靠”為原則，采取常規(guī)監(jiān)測與現(xiàn)代水文科技相結合，以信息采集為基礎，水文自動測報系統(tǒng)為核心，以洱海流域水資源綜合分析評價、水環(huán)境綜合整治為主線，進行了系統(tǒng)地規(guī)劃設計，滿足洱海流域水資源管理、水環(huán)境保護和水生態(tài)安全等方面的需要，無論從設備的先進性還是從規(guī)劃思路方面都具有一定的前瞻性和先進性。

2.6 工程運行管理評價

水文事業(yè)是水利事業(yè)的重要組成部分，屬于社會公益性事業(yè)，其投資來源離不開地方政府的支持。規(guī)劃設計中已明確建設各方的權利和職責，明確了由大理州水利局牽頭，大理水文分局負責組建工程管理機構，依照國家相關規(guī)范具體負責實施；項目建成后交由大理水文分局負責運行管理。這種工程建設運行管理模式，符合國家對水文事業(yè)經費的投資渠道，有利于多渠道籌集資金，行使水文部門職責和充分利用現(xiàn)有水文部門資源，達到水文資料共享與有償服務的最佳結合。

2.7 工程實施意見評價

規(guī)劃設計提出分 2 期 4 年實施，1 期建設 2 個出湖水文站、1 個入湖水文站、1 個中心站和 15 個雨量遙測站，配置應急監(jiān)測設備，1 期投資 465.38 萬元；2 期建設 4 個入湖水文站、1 個水位站，配置大理州水環(huán)境分中心監(jiān)測設備，2 期投資 220.57 萬元。1 期項目的實施，解決了洱海出湖水量不清、總量不準的問題；2 期項目的實施，有利于研究洱海蓄變量、防洪與興利、生態(tài)保護等問題的解決，最終實現(xiàn)洱?！八靠烧{度、水質可控制、生態(tài)可監(jiān)測、洪水資源化、生物多樣化、濕地持續(xù)化”的目標。工程實施意見明確，提出的分期建設意見具有可操作性。

3 結語

通過從水文資料對站網布設的精度、工程選址的合理性、工程建設規(guī)模與等級、系統(tǒng)設計的先進性、工程運行管理和實施意見等方面的綜合分析，論證了洱海地表水資源監(jiān)測系統(tǒng)規(guī)劃設計方案在設計上是合理的，技術上是可行的，投資估算也是符合國家行業(yè)標準的，具有前瞻性和可操作性。

項目建設能為大理州委、州政府有效解決洱海水賬問題提供技術支撐，有利于實現(xiàn)洱海水資源優(yōu)化配置、統(tǒng)一管理和調度，最終達到洱海水資源、水環(huán)境與流域社會經濟協(xié)調發(fā)展的目標，項目建設是非常有必要的，應盡快分期組織 1 期項目的實施。

盡管規(guī)劃設計已充分考慮了陸面小水體蒸發(fā)站布設，但由于技術條件限制，尚未規(guī)劃洱海湖面蒸發(fā)場，還需進一步開展這方面的專題研究工作。

通過蒼山 18 溪 4 條代表性河流 3～5 年完整水文資料的分析，其水文監(jiān)測斷面還可以精簡?？衫玫乇硭Y源監(jiān)測系統(tǒng)作為支撐，開展蒼山 18 溪地表徑流與地下水關系、蒼山洱海水生態(tài)試驗等方面的研究工作。

[1]中國水利經濟研究會.水利建設項目后評價理論與方法[M]. 北京：中國水利水電出版社，2004: 21-24.

[2]水利部水文司. SL34-92 水文站網規(guī)劃技術導則[S]. 北京：中國水利水電出版社，1992: 9-17.

[3]白思俊，王保強. 項目評價與項目中評價[J]. 工業(yè)工程與管理，1999 (3): 3-5.

[4]水利部水文局. SL276-2002 水文基礎設施建設及技術裝備標準[S]. 北京：中國水利水電出版社，2002: 12-28.