熊文慧

（漯河水文水資源勘測(cè)局，河南 漯河 462000）

0 前言

舞陽縣位于河南省中部偏南，屬漯河市轄縣。南鄰舞鋼市，北接襄城縣，東連源匯區(qū)，西靠葉縣。截至2013年，舞陽縣轄9鎮(zhèn)5鄉(xiāng)，總面積777km2，耕地面積5萬hm2，總?cè)丝?0萬人。

舞陽縣屬于南暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，多年平均氣溫14.60 ℃，極端溫度最高43.80 ℃，最低-16.00 ℃。年日照時(shí)間2198h，無霜期220d。區(qū)域多年平均降水量830.40mm（采用舞陽轄區(qū)內(nèi)馬灣、何口、紙房、保和、坡楊站五站建站至2020年平均年雨量），降水年際、年內(nèi)變化較大；最大年降水量與最小年降水量相差3.50 倍。年內(nèi)降水主要集中在汛期的6—9月，占全年降水量的60.00%以上。年水面蒸發(fā)量1120mm，陸地蒸發(fā)量605mm，干旱指數(shù)r=1.38 ，屬于半濕潤(rùn)半干旱地帶。

舞陽縣境內(nèi)河流均屬淮河流域，其中最南部的三里河屬洪河水系，中部及北部的河流均屬潁河水系。較大河流有沙河、澧河、灰河、唐河、泥河。除沙河、澧河為常年性河流外，其余河流均為季節(jié)性河流。沙河發(fā)源于魯山縣石人山，多年平均徑流量16.03 億m3（馬灣水文站1932—2020年資料），水量較為充沛；澧河發(fā)源于方城縣外方山，多年平均徑流量5.34 億m3（何口水文站1932—2020年資料）沙河、澧河流自西向東橫穿全境。

1 轄區(qū)站網(wǎng)與監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀

河南省舞陽水文局是2016年漯河新成立的第一個(gè)縣級(jí)水文局，2017年1月掛牌運(yùn)行，隸屬河南省漯河水文水資源勘測(cè)局，為正科級(jí)公益類事業(yè)單位。

1.1 站網(wǎng)現(xiàn)狀

根據(jù)《河南省水文監(jiān)測(cè)管理改革方案》和舞陽水文局測(cè)區(qū)任務(wù)書要求，該局管轄國(guó)家基本水文站2處（何口、馬灣站）、水文巡測(cè)站1處（上澧河店）、水位站3處（紙房、羅灣、白莊）、基本雨量站6處、雨量遙測(cè)站15處（含馬灣、何口和6個(gè)基本雨量站）、自動(dòng)墑情站1處、移動(dòng)墑情站5處。

1.2 監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀

該局水文觀測(cè)要素主要有降水量、水位、流量、墑情、蒸發(fā)，監(jiān)測(cè)方式如下：

降水量：水文站采用JDZ05翻斗式雨量計(jì)、虹吸式雨量計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)式雨量計(jì)；基本雨量站和雨量遙測(cè)站采用JDZ05翻斗式雨量計(jì)。

水位：均為浮子式自動(dòng)水位計(jì)、視頻觀讀水位和人工觀讀直立式水尺。

流量：水文站位駐站采用纜道流速儀和ADCP進(jìn)行測(cè)流；巡測(cè)站采用巡測(cè)方式進(jìn)行測(cè)流。墑情：自動(dòng)墑情站自動(dòng)觀測(cè)，移動(dòng)墑情站定點(diǎn)定時(shí)巡測(cè)。蒸發(fā)：采用E601蒸發(fā)皿人工駐站觀測(cè)。

2 巡測(cè)條件與要求

根據(jù)舞陽水文局實(shí)際情況和任務(wù)書要求，巡測(cè)站和墑情站已經(jīng)實(shí)行巡測(cè)，現(xiàn)需對(duì)降水量、水位、流量進(jìn)行研究與分析，是否滿足巡測(cè)要求，結(jié)合水利部頒布的《水文巡測(cè)規(guī)范》巡測(cè)條件和應(yīng)滿足以下規(guī)定：

2.1 降水量水位巡測(cè)條件

實(shí)行巡測(cè)的水文測(cè)站，水位、降水量觀測(cè)應(yīng)采用自動(dòng)監(jiān)測(cè)。

2.2 流量巡測(cè)條件

流量實(shí)行巡測(cè)，應(yīng)符合下列條件之一：①水位流量關(guān)系呈單一線，或水力因素與流量或流量系數(shù)的關(guān)系呈一條或一簇關(guān)系線，或者經(jīng)過單值化處理后水位流量關(guān)系線（或推流關(guān)系線）呈單一線，流量定線達(dá)到本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的允許誤差。②枯水期采用定期測(cè)流者。③水位流量關(guān)系不呈單一線的測(cè)站，當(dāng)距離巡測(cè)基地較近，具備交通、通信條件，能按水情變化及時(shí)施測(cè)流量者。

3 測(cè)站控制條件及變化分析

3.1 何口水文站控制條件及變化分析

測(cè)驗(yàn)河段基本順直，河床穩(wěn)定，組成為細(xì)沙、黏土，屬窄深河道，兩岸灘地較窄，離大堤約10m有少量農(nóng)作物種植?；舅邤嗝嫔稀⑾掠?0m為混凝土護(hù)坡，上、下游80m處各有彎道，中高水對(duì)測(cè)驗(yàn)有影響；受澧河上游孤石灘水庫(kù)和甘江河上游燕山水庫(kù)影響，低水測(cè)驗(yàn)河段有大量水草，對(duì)測(cè)驗(yàn)也有影響。通過對(duì)2015-2021年7a大斷面進(jìn)行分析，7a大斷面主槽部分（起點(diǎn)距40.00 ～85.00m）有反復(fù)的輕微沖淤變化，該站大斷面相對(duì)穩(wěn)定，年際間沖淤變化不大。

3.2 馬灣水文站控制條件及變化分析

測(cè)驗(yàn)河段基本順直，河床穩(wěn)定，兩岸為人工護(hù)坡，上游300m處有一彎道，彎道右側(cè)是馬灣進(jìn)水閘；下游275m是馬灣攔河閘；受上游彎道影響，中高水時(shí)右岸有回流?；舅邤嗝嬗野恫捎没炷磷o(hù)坡。通過對(duì)2015-2021年7a大斷面進(jìn)行分析，馬灣水文站測(cè)流斷面近，7年基本穩(wěn)定，年際間沖淤變化很小。馬灣電站測(cè)驗(yàn)斷面為人工開挖引水渠，河床為混凝土襯砌，略有彎曲，由于電站人工整治混凝土硬化河道，斷面近幾年無變化。

4 各要素巡測(cè)測(cè)驗(yàn)方案及分析

4.1 降水量主要測(cè)驗(yàn)方案及分析

該局降水量主要觀測(cè)方案為：人工標(biāo)準(zhǔn)雨量計(jì)、虹吸式自記雨量計(jì)、JDZ05翻斗式雨量計(jì)觀測(cè)降水量。根據(jù)水利部頒發(fā)的《水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》，遙測(cè)數(shù)據(jù)合格標(biāo)準(zhǔn)為：遙測(cè)日雨量誤差≤人工觀測(cè)日雨量的±10%，30mm以下降雨量為±3.00mm，汛期7-9月人工與遙測(cè)對(duì)比分析詳見表1。

根據(jù)表1分析，2021年7-9月馬灣、何口水文站遙測(cè)雨量與人工雨量對(duì)比包含了各種降雨強(qiáng)度，經(jīng)過對(duì)比分析，JDZ05翻斗式雨量計(jì)遙測(cè)雨量誤差在規(guī)范規(guī)定范圍內(nèi)，符合規(guī)范要求，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)監(jiān)測(cè)，可以實(shí)行巡測(cè)。

表1 舞陽水文局雨量站遙測(cè)雨量與人工雨量對(duì)比表

4.2 水位主要測(cè)驗(yàn)方案及分析

該局水位觀測(cè)方案為人工觀讀直立式水尺、浮子式自記水位計(jì)自記和視頻觀讀水尺。根據(jù)水利部頒發(fā)的《水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》，遙測(cè)數(shù)據(jù)合格標(biāo)準(zhǔn)為：遙測(cè)水位誤差與人工觀測(cè)水位誤差±2cm，2021年6-8月人工與遙測(cè)對(duì)比分析詳見表2。

表2 舞陽水文局水文站遙測(cè)水位與人工水位對(duì)比表

根據(jù)表2分析，2021年6-8月經(jīng)過對(duì)馬灣、何口水文站遙測(cè)水位與人工水位對(duì)比分析，浮子式水位計(jì)遙測(cè)水位誤差在規(guī)范規(guī)定范圍內(nèi)，符合規(guī)范要求，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)監(jiān)測(cè)，可以實(shí)行巡測(cè)。

4.3 流量測(cè)驗(yàn)方案及分析

4.3.1 馬灣水文站流量測(cè)驗(yàn)方案及分析

該站測(cè)站控制屬于河槽控制，由于該站為閘壩站，測(cè)流采用纜道，駐站采用纜道流速儀和ADCP進(jìn)行測(cè)流，推流采用水力學(xué)因素法進(jìn)行，通過2021年46次實(shí)測(cè)流量測(cè)驗(yàn)，高、中、低水均有良好控制，暢流期水力學(xué)因素法關(guān)系曲線為單一線，根據(jù)沙河馬灣水文站e/hu～M（其中e：閘門開高、hu有效水頭，閘上水位與閘底板高程之差、M為流量系數(shù)正因素關(guān)系曲線檢驗(yàn)計(jì)算表可得，最大相對(duì)誤差高水為5.18%、中水為6.35%、低水為3.16%），根據(jù)《水文資料整編規(guī)范》要求，該站為二類精度水文站，該站高中低水相對(duì)誤差允許范圍分別為6%、8%、12%；隨機(jī)不確定度為6.00%，規(guī)范要求為12%，關(guān)系曲線三線檢驗(yàn)見表3、關(guān)系曲線圖見圖1。

根據(jù)表3和圖1分析，馬灣水文站采用水工建筑物水力學(xué)因素法進(jìn)行推流，經(jīng)過2021年三次較大洪水，對(duì)水力學(xué)因素法曲線進(jìn)行綜合點(diǎn)繪，曲線穩(wěn)定，符合測(cè)站特性，該曲線滿足相對(duì)誤差、隨機(jī)不確定度和三線檢驗(yàn)要求，可以進(jìn)行巡測(cè)，當(dāng)閘門變化時(shí)及時(shí)進(jìn)行測(cè)流校核曲線。

圖1 沙河馬灣水文站e/hu～M校正因素關(guān)系曲線圖

表3 沙河馬灣水文站e/hu～M校正因素關(guān)系曲線檢驗(yàn)計(jì)算表

4.3.2 何口水文站流量測(cè)驗(yàn)方案及分析

該站測(cè)站控制屬于河槽控制，測(cè)流采用纜道駐站采用纜道流速儀和ADCP進(jìn)行測(cè)流，推流采用臨時(shí)曲線法和連實(shí)測(cè)流量過程線，通過近幾年水位流量關(guān)系曲線分析，中高水控制較好，暢流期水力學(xué)關(guān)系曲線為單一線，低水或枯水期由于受上游燕山水庫(kù)、孤石灘水庫(kù)和下游漯河節(jié)制閘影響，河道內(nèi)水草生長(zhǎng)嚴(yán)重，測(cè)流困難，關(guān)系紊亂，采用連實(shí)測(cè)流量過程線推流，根據(jù)澧河何口站水位～流量關(guān)系曲線檢驗(yàn)計(jì)算表可得，最大相對(duì)誤差高水5.16%、中水6.82%，根據(jù)《水文資料整編規(guī)范》要求，該站為二類精度水文站，該站高中水相對(duì)誤差允許范圍分別為6%、8%；隨機(jī)不確定度為8.20%，規(guī)范要求為12%，關(guān)系曲線三線檢驗(yàn)見表4、關(guān)系曲線圖見圖2。

圖2 澧河何口水文站水位流量關(guān)系曲線圖

據(jù)圖2和表4分析，何口水文站經(jīng)過2020年、2021年水位流量關(guān)系點(diǎn)繪，汛期中高水可以采用單一線推流，該曲線滿足相對(duì)誤差、隨機(jī)不確定度和三線檢驗(yàn)要求，可以進(jìn)行巡測(cè)，根據(jù)《水文巡測(cè)規(guī)范要求》流量測(cè)驗(yàn)次數(shù)的布置要求，采用當(dāng)年資料定線的，每年可測(cè)7～15次，對(duì)曲線進(jìn)行修正檢驗(yàn)；低水或非汛期水位流量關(guān)系無規(guī)律，不呈單一曲線關(guān)系，由于該站離舞陽水文局16.30 km2、距漯河水文局32.20 km2，漯河市屬于平原地區(qū)，交通、通信條件方便，視水情變化定期5-10d進(jìn)行測(cè)流，連實(shí)測(cè)流量過程線進(jìn)行推流，滿足枯水期采用定期測(cè)流者；水位流量關(guān)系不呈單一線的測(cè)站，當(dāng)距離巡測(cè)基地較近，具備交通、通信條件，能按水情變化及時(shí)施測(cè)流量，故何口站可以實(shí)行巡測(cè)。

表4 澧河何口站水位～流量關(guān)系曲線檢驗(yàn)計(jì)算表

5 存在問題及建議

自記雨量計(jì)采用的是分辨率0.50mm的翻斗式雨量計(jì)，不能滿足整編基本水文站摘錄表1的要求，建議基本水文站更換為分辨率0.10mm的雙翻斗雨量計(jì)，遙測(cè)雨量站繼續(xù)使用0.50mm的翻斗式雨量計(jì)；冬天下雪，自記雨量計(jì)不能使用，建議增加一套雨雪量計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)全天候進(jìn)行自動(dòng)降水量觀測(cè)。

蒸發(fā)由于一直采用的E601蒸發(fā)皿人工進(jìn)行觀測(cè)，不能滿足巡測(cè)自動(dòng)監(jiān)測(cè)的要求，現(xiàn)在還需要每天固定一名職工進(jìn)行觀測(cè)，建議更換為自動(dòng)蒸發(fā)皿。

由于舞陽水文局觀測(cè)水位自記均為浮子式水位計(jì)，該水位計(jì)經(jīng)分析水位穩(wěn)定，但是容易受漲水泥沙沉積影響，建議每次較大洪水后，及時(shí)對(duì)自記水位井進(jìn)行沖淤，保證其準(zhǔn)確度。

提高應(yīng)急監(jiān)測(cè)能力。該局職工對(duì)現(xiàn)有水文站水文測(cè)驗(yàn)掌握熟練，當(dāng)本站現(xiàn)有水文設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)或特殊水情時(shí)，需應(yīng)急監(jiān)測(cè)，技術(shù)人員缺乏相關(guān)應(yīng)急監(jiān)測(cè)知識(shí)的掌握和實(shí)踐，對(duì)特殊水情的應(yīng)對(duì)能力欠缺，需對(duì)職工進(jìn)行培訓(xùn)，配備先進(jìn)的水文儀器，提高應(yīng)急監(jiān)測(cè)能力。