周 宇

(遼寧省河庫(kù)管理服務(wù)中心(遼寧省水文局)，沈陽(yáng) 110000)

近年來，水利事業(yè)的快速發(fā)展，使得水利工程以及人類活動(dòng)對(duì)水文測(cè)站產(chǎn)生一定干擾，水文監(jiān)測(cè)條件在自然環(huán)境下的變化較為明顯[1]。尤其是大型水利工程，傳統(tǒng)的遷移或變更測(cè)驗(yàn)斷面等手段，已無法解決根本性問題。對(duì)此，亟待在現(xiàn)實(shí)情況下改革創(chuàng)新水文資料收集整編方法，為提高水文工作以及保證整編質(zhì)量提供保障。

在時(shí)間上水文站收集的原始資料存在離散性，且僅反映瞬時(shí)觀測(cè)的情形，受人為或自然因素影響難免會(huì)出現(xiàn)誤差，由于測(cè)驗(yàn)設(shè)備故障等還可造成測(cè)驗(yàn)時(shí)機(jī)的難以準(zhǔn)確把握，所以生產(chǎn)部門不能直接使用這些原始資料[2]。采用統(tǒng)一的規(guī)格與標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過整編、計(jì)算、分析提煉成存在一定精度且系統(tǒng)完整的成果，匯編成相應(yīng)的形式或水文年鑒，從而應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、科研、國(guó)防、水利建設(shè)、抗旱以及防汛等領(lǐng)域。另外，水文資料整編有利于發(fā)現(xiàn)水文測(cè)驗(yàn)存在的技術(shù)問題[3]。所以，資料整編屬于一項(xiàng)非常重要的、不可或缺的工作，這也是一年中基層水文工作者的工作總結(jié)。在國(guó)家文獻(xiàn)資料中整編成果占據(jù)重要地位，因此整編工作必須嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)，各個(gè)環(huán)節(jié)要符合規(guī)范化、程序化要求。

1 水文資料的收集整編現(xiàn)狀

1.1 資料收集

水文資料的收集要充分考慮人為與自然因素影響，收集過程中需要對(duì)待觀測(cè)水文體系利用較為先進(jìn)、專業(yè)的技術(shù)設(shè)備觀測(cè)，經(jīng)整合處理與初步整理提升所獲取信息的良好適用性。然而，現(xiàn)狀條件下水文資料收集仍存在一些不足，如數(shù)據(jù)信息的重視程度不夠、未執(zhí)行相關(guān)規(guī)定科學(xué)匯編或分析重要的水文信息數(shù)據(jù)等，這在很大程度上降低了水文資料的質(zhì)量。所以，為保證水文資料的科學(xué)性與準(zhǔn)確性有必要利用先進(jìn)的技術(shù)加以指導(dǎo)。

1.2 資料整編

實(shí)質(zhì)上，水文資料整編就是利用統(tǒng)一規(guī)范、科學(xué)合理的方法，對(duì)原始水文資料匯編、審核、統(tǒng)計(jì)、刊印、存儲(chǔ)的總成。資料整編主要涉及合理性檢查、指標(biāo)、定線、考證等內(nèi)容，其中定線僅存在于泥沙、流量項(xiàng)目；整編結(jié)果查閱和存儲(chǔ)記錄的主要形式為表格，主要包括考證資料、綜合圖表、逐日統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)指標(biāo)、記錄瞬時(shí)變化的摘錄表、實(shí)測(cè)內(nèi)容成果表等。

在水環(huán)境保護(hù)、水資源合理開發(fā)、防止洪澇災(zāi)害等方面，水文資料整編發(fā)揮著重要作用。我國(guó)開始印制水文年鑒的時(shí)間較早，通過對(duì)原始觀測(cè)資料的整編、審查、復(fù)審、匯編、刊印等過程，可以形成整編成果。這種方式能夠?qū)Φ乇硭虻叵滤煞?、水文、蒸發(fā)量、降水量、泥沙量、流量、水位等數(shù)據(jù)項(xiàng)直接錄入。

通過查閱資料，我國(guó)水文監(jiān)測(cè)最早出現(xiàn)于戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，而當(dāng)時(shí)未形成完整的資料整編步驟，對(duì)資料的保存、整理、統(tǒng)計(jì)、收集等流程明顯較晚，觀測(cè)值的記錄操作直到19世紀(jì)才開始出現(xiàn)，并于1841年正式形成降水量錄入工作，隨后水文監(jiān)測(cè)點(diǎn)才陸續(xù)建成。近年來，水文水質(zhì)自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)在水文系統(tǒng)內(nèi)的建設(shè)不斷加強(qiáng)，模型的研發(fā)、應(yīng)用比較充分且信息發(fā)布系統(tǒng)建設(shè)相對(duì)全面，而開發(fā)利用的后期數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)比較薄弱?？傮w上，將數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)按照不同類型劃分為：各大企業(yè)或?qū)W校、水利單位、采集供應(yīng)商開發(fā)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。然而，因系統(tǒng)功能相對(duì)單一使得后期數(shù)據(jù)處理較為復(fù)雜，在客觀上會(huì)給模型化考量的準(zhǔn)確度和所發(fā)布信息的精準(zhǔn)度帶來影響。因此，改革創(chuàng)新水文資料整編技術(shù)極其必要。

2 水文資料收集改革與創(chuàng)新

2.1 整編技術(shù)

整編技術(shù)屬于水文資料整編的核心要素，資料整編的要點(diǎn)有：認(rèn)真的考證和繪制精準(zhǔn)的水尺零點(diǎn)高度水平線；依據(jù)規(guī)則整編相關(guān)表格摘錄以及水文站監(jiān)測(cè)的日平均水文表。其中，確認(rèn)與考證水尺零點(diǎn)高度的準(zhǔn)確度為水文資料整編的核心技術(shù)。對(duì)此，水文工作者要反復(fù)測(cè)量及計(jì)算水尺零點(diǎn)高度數(shù)據(jù)，并且按照規(guī)定工作人員要考證和計(jì)算實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)誤差?，F(xiàn)階段，廣泛應(yīng)用于水文資料數(shù)據(jù)修正的方法為凍結(jié)界面法，由于具有原理簡(jiǎn)單、思路清晰的優(yōu)點(diǎn)，這種方法普遍適用于我國(guó)水文部門，且實(shí)際中的應(yīng)用效果良好[4]。

此外，在水文資料整編領(lǐng)域內(nèi)流量資料整編工作也是關(guān)鍵內(nèi)容，且整編過程較為復(fù)雜。具體而言，采用整編成表的流量測(cè)量數(shù)據(jù)，對(duì)不同水位面積、各變化時(shí)期的水文資料等數(shù)據(jù)詳實(shí)地記錄。隨著科技的進(jìn)步各種新型整編技術(shù)不斷涌現(xiàn)，結(jié)合我國(guó)河流特性水文部門妥善應(yīng)用水文資料，對(duì)提高水文資料質(zhì)量以及優(yōu)化資料編整技術(shù)起到巨大作用[5]。

2.2 數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)

1980s，在水文監(jiān)測(cè)領(lǐng)域就應(yīng)用了數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，這種能夠?qū)崟r(shí)高效的提供水文數(shù)據(jù)的集中存儲(chǔ)技術(shù)，為后續(xù)工作的順利開展奠定了基礎(chǔ)。通過綜合統(tǒng)計(jì)和整理不同的水文數(shù)據(jù)，可提高水文資料整編的科學(xué)性以及水文數(shù)據(jù)庫(kù)的普遍適用性。

采用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)明顯改變了水文資料整編的工作性質(zhì)，相比以往大大提高了整編數(shù)據(jù)的效率以及數(shù)量。水文資料資源將更加結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用于未來的水文資料整編工作，從而推動(dòng)水文數(shù)據(jù)庫(kù)的進(jìn)一步發(fā)展。目前，經(jīng)人工整編的大量水文數(shù)據(jù)一般存儲(chǔ)于水文資料的數(shù)據(jù)庫(kù)，其中以專業(yè)數(shù)據(jù)(如水文年鑒)為主，而將其應(yīng)用于多領(lǐng)域時(shí)還具有明顯的不足。另外，水文數(shù)據(jù)的編制形式較少且數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)方式比較單一，大多為簡(jiǎn)單的表格數(shù)據(jù)而缺乏直觀的多媒體數(shù)據(jù)，對(duì)此還需要進(jìn)一步的完善。

2.3 自動(dòng)化處理

在快速發(fā)展的時(shí)代背景下，水文資料利用了許多信息化、現(xiàn)代化新型技術(shù)，如遙感技術(shù)獲取數(shù)據(jù)信息。然而，應(yīng)用遙測(cè)技術(shù)提取的數(shù)據(jù)多且復(fù)雜，這在很大程度上提高了水文資料編整工作的復(fù)雜程度，若能夠恰當(dāng)?shù)氖褂梅椒?，將大大減少?gòu)?fù)核與復(fù)查工作量。例如，通過編制計(jì)算機(jī)程序管理遙測(cè)水文數(shù)據(jù)文件，對(duì)人工操作時(shí)間的縮短起到明顯成效；對(duì)于檢查測(cè)試水文合理性的流量測(cè)驗(yàn)，可將水文數(shù)據(jù)誤差進(jìn)行橫向?qū)Ρ?，并?duì)復(fù)雜的對(duì)照?qǐng)D形利用較短時(shí)間完成復(fù)查，將結(jié)果以圖形顯示的方式直觀地顯現(xiàn)[6]。

水文資料整編還涉及數(shù)據(jù)完整性檢查、數(shù)據(jù)合理性分析、擬合算法的應(yīng)用等過程，實(shí)踐表明數(shù)據(jù)量很大和真正理論應(yīng)用時(shí)，難免會(huì)存在一定偏差，并產(chǎn)生難以預(yù)料的結(jié)果。實(shí)際上，許多繁雜的數(shù)據(jù)普遍存在于資料整編的各個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)其利用傳統(tǒng)的方法直接處理時(shí)工作效率較低，并且增大了用戶理解數(shù)據(jù)的難度[7]。另外，核對(duì)與檢查數(shù)據(jù)的過程也較為繁瑣。將傳統(tǒng)方法利用計(jì)算機(jī)軟件和算法替代，可有效解決數(shù)據(jù)不易于理解、檢查不便、處理繁瑣的問題，保障高質(zhì)、高效工作目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

2.4 收集整編質(zhì)量的提升

綜上分析，為進(jìn)一步提高行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及推動(dòng)水文資料整編改革，還要考慮以下要求做好資料整編工作：①認(rèn)真做好日常管理和前期工作，各項(xiàng)數(shù)據(jù)要及時(shí)認(rèn)真記錄，定期開展專業(yè)培訓(xùn)，保證水文整編人員的全面學(xué)習(xí)，并對(duì)各相關(guān)單位每年安排交流學(xué)習(xí)，切實(shí)提升資料整編水平。

確保匯編和計(jì)算的原始水文資料質(zhì)量：所有在站存儲(chǔ)資料要有準(zhǔn)確的結(jié)果、完善的手續(xù)、完整的項(xiàng)目約束；此外，及時(shí)上報(bào)無法給出結(jié)論的技術(shù)性問題，以防止戰(zhàn)線過長(zhǎng)導(dǎo)致整編過程中出現(xiàn)累積誤差；根據(jù)相關(guān)要求對(duì)完成整編的水文資料封存，明晰的封底、封皮對(duì)后期使用和查閱資料極其重要，整編方法要防止出現(xiàn)錯(cuò)誤；最終保證整編資料要科學(xué)準(zhǔn)確、規(guī)格統(tǒng)一、說明完備、圖表氣團(tuán)、資料可靠詳實(shí)。②自查工作對(duì)保證水文資料質(zhì)量也發(fā)揮著重要作用，可依據(jù)一定的規(guī)范要求確保水文數(shù)據(jù)誤差處于可接受范圍，即保證資料說明書、降水量對(duì)照表、實(shí)測(cè)流量成果表、電算數(shù)據(jù)加工表、輔助性圖表、實(shí)測(cè)大斷面成果表、水尺考證、原始數(shù)據(jù)記載資料等真實(shí)可靠性。③對(duì)資料的真實(shí)性、準(zhǔn)確性要嚴(yán)格復(fù)審與審查，該過程要引起足夠的重視，也是保證匯編資料質(zhì)量的必要環(huán)節(jié)，包括審查各種圖表、流量及水文等數(shù)據(jù)。

根據(jù)以上流程，經(jīng)匯編和輸出生成最終的水文數(shù)據(jù)成果，具體而言匯編與輸出的成果即為審查后的整編數(shù)據(jù)資料，存入數(shù)據(jù)庫(kù)后利用“整編表項(xiàng)輸出”，完成打印輸出、預(yù)覽、顯示等操作，裝訂成冊(cè)以便于匯編參考。水文資料整編要有嚴(yán)格規(guī)范的工作流程，可為提高資料整編精度提供基礎(chǔ)保障。

3 結(jié) 論

認(rèn)真做好水文資料的收集整編是提升水文行業(yè)整體水平的重要基礎(chǔ)，這也是尊重水文工作成果的主要體現(xiàn)，同時(shí)為水利工程建設(shè)和各項(xiàng)基礎(chǔ)事業(yè)發(fā)展提供科學(xué)的決策依據(jù)。隨著科技的進(jìn)步和時(shí)代的發(fā)展，社會(huì)對(duì)水資源管理、水土保持與生態(tài)、水環(huán)境保護(hù)與監(jiān)測(cè)、水旱災(zāi)害控制等提出了更高的要求，對(duì)應(yīng)用服務(wù)、存儲(chǔ)、處理、分析水文資料的要求也不斷提高，這就要求水文工作者要扎實(shí)工作、擁有更大的使命感與責(zé)任感，從最基礎(chǔ)的測(cè)驗(yàn)整編入手為水文事業(yè)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。此外，水文資料整編工作要引起水利部門的高度重視，妥善保管重要的水文資料，制定維護(hù)和管理水文資料的方法方案，促進(jìn)系統(tǒng)化、科學(xué)化水文資料整編的發(fā)展。