宜良水文水资源监测中心巡测条件分析

发表时间:2020/5/21   来源:《基层建设》2020年第3期   作者:毛利权
[导读] 摘要:随着水文现代化的发展,水文要素监测从传统驻测方式向巡测方式转变。
        云南省水文水资源局昆明分局  云南昆明  650216
        摘要:随着水文现代化的发展,水文要素监测从传统驻测方式向巡测方式转变。本文依托宜良水文水资源监测中心,从辖区内各站水文要素、交通条件、通信条件等方面,分析了宜良水文水资源监测中心开展巡测的可能性,为宜良水文水资源监测中心开展巡测工作提供科学依据。
        关键词:巡测条件;分析;宜良水文水资源监测中心
        1 概况
        宜良水文水资源监测中心(以下简称宜良中心)位于宜良县城,周边与石林县和阳宗海风景名胜区(以下简称阳管区)毗邻。为方便协调管理,根据行政区划和水系区划相结合的原则,拟定宜良中心辐射范围包括宜良、石林县全部及阳管区部分地区,主要涉及南盘江流域。监测区域国土面积约3737 km2,监测区域人口总数约70万人。
        1.1水系湖库概况
        辖区内河流、水利工程众多,主要河流有南盘江、麦田河、贾龙河、巴江等,均属珠江流域西江水系。与测验、水情服务、水资源管理有关的主要大中型水利工程有:阳宗海、柴石滩水库、黑龙潭水库和月湖水库等。
        1.2降雨特性
        南盘江属珠江流域西江水系,本流域属亚热带-热带高原型湿润季风气候,受印度洋季风和太平洋季风影响,气候垂直变化显著,干湿季节分明,类型多样。平均气温4~24℃。5~10月为雨季,6~8月降水约占全年总降水量的60%。
        1.3站网概况
        随着一批中小河流监测工程项目的投入运行,水位、流量站网得到大规模扩充。截止目前,辖区内共有流量站8个(9个监测断面),水位站2个。
        1.4监测现状
        辖区内各站流量监测采用流速仪法、ADCP等施测;水位监测全部实现水位自动监测;降水监测均采用翻斗式自记雨量计,实现降水量自动监测;蒸发为人工监测;泥沙为人工取样。
        1.5人员现状
        根据初步统计,辖区内水文站现有水文监测人员共计16人,其中:在职人员8人,其它人员8人;30~50岁9人,50岁以上7人;男职工7人,女职工1人(不含委托观测员)。
        2 巡测条件分析内容
        本次巡测条件分析内容为:辖区内各站观测项目及各站交通、通信的巡测条件分析,重点是流量巡测条件分析(详见表2-1)。
        表2-1    辖区内测站巡测条件分析项目表
       
        3分析资料来源
        本次选取各站建站以来系列资料进行分析,主要采用各站2014~2018年整编成果进行分析,其中,耿家营站、贾龙河站2016年建站,采用各站2017~2018年整编成果进行分析,摆夷河(二)站2015年年初河床整治,河流特性发生变化,采用2015~2019年整编成果进行分析。各站所采用的整编成果资料均经昆明水文分局审查、云南省水文局复审、流域委汇编刊印,具有可靠性、一致性和代表性。
        4 分析情况
        4.1水位、降水量、蒸发量、水温巡测条件分析
        辖区内各站水位、降水量测验均安装遥测自记系统,与网络联通,已实现数据在线采集。满足《水文巡测规范》(SL195-2015)4.2.3规定,可以进行巡测。
        辖区内涉及蒸发量观测的站点有高古马、黄家庄站。两站委托看管人员能够完成日常人工观测工作,认为满足开展巡测工作要求。
        辖区内涉及水温观测的站点为阳宗海(汤池)站。该站委托看管人员能够完成日常人工观测工作,认为满足开展巡测工作要求。
        4.2流量巡测条件分析
        (1)辖区内采用单一线法推流的站点为柴石滩、摆夷河(二)、汤池(引洪沟二)、耿家营站,4站水位流量关系定线均达到《水文巡测规范》(SL195-2015)规定的允许误差,满足《水文巡测规范》(SL195-2015)4.2.4规定,可以进行巡测。
        柴石滩站受上游柴石滩水库调洪及柴石滩电厂发电影响,该站断面上天然水位过程已无法形成,在一定时期内,每天的水位过程非常相似,水量无明显变化,水位过程主要由关闸尾水、一台发电机发电水量、两台发电机发电水量、三台发电机发电水量及水库调洪下泄水量形成。为此,流量巡测根据柴石滩水库放水、电站发电情况实时确定巡测时机。
        摆夷河(二)站巡测时机可根据遥测水位及视频远程监控观测水情的变化情况,按水情变化控制水位级,施测流量。年头年尾各1~3次,根据水情变化情况,每月不少于1次。
        汤池(引洪沟二)站巡测时机可根据遥测水位及视频远程监控观测水情的变化情况,按水情变化控制水位级,施测流量。
        耿家营站非汛期水流较平稳,全年可按水位级布置测次,可按非汛期每月至少测1次流量,汛期可根据视频监控观测水情变化,根据洪峰涨落施测流量。
        (2)辖区内采用临时线法推流的站点为高古马(二)、小兑冲(三)、贾龙河、汤池(闸下)站。分别对各站最近3年每一年度的水位流量关系进行合并定线分析,分析多条单一线相互间最大偏离程度。
        高古马(二)站2016年临时线1线~3线相互间最大偏离高水位级为-28.0%、中水位级为-22.3%,2017年临时线1线~3线相互间最大偏离高水位级为49.0%、中水位级为34.6%,2018年临时线1线~2线相互间最大偏离高水位级为-19.0%,中水位级为-15.3%,不符合《水文巡测规范》(SL195-2015)表5一类精度站相互间最大偏离绝对值高水位级不超4%、中水位级不超5%的要求,因此不可合并定线推流,从水位流量关系合并定线方面来看,该站流量不具备巡测条件。该站上游狗街闸门启闭对流量影响较大,枯水期村民堵坝育秧,抽水频繁,附近村民在河里捞沙,也造成断面经常冲淤,因此枯水期或部分时段流量也不可开展流量巡测工作。
        汤池(闸下)站2016年为1条临时性。2017年为2条临时线,1线与2线比较,两线最大偏离:高水46%,中水54%,不满足《水文巡测规范》(SL195-2015)三类精度站高水应小于8%,中水应小于10%的要求,不可合并定线。2018年为3条临时线,1线与2线比较,两线最大偏离:高水17%,中水48%;2线与3线比较,两线最大偏离:高水42%,中水46%,不满足《水文巡测规范》(SL195-2015)三类精度站高水应小于8%,中水应小于10%的要求,不可合并定线。可见,2016~2018年的水位流量关系不满足合并定线误差要求,不具备巡测条件。该站低、枯水期水草生长茂盛,影响低水流量施测,枯水期不存在不受影响的时段。该站测验断面上游500m有西河大闸1座,放水时段一般为2~6月份,放水时水位陡涨陡落,不具备流量施测条件,因而,该站枯水期或部分时段流量也不可开展流量巡测工作。
        小兑冲(三)站2016年为三条临时性,其中:2线与3线比较,两线最大偏离:高水10.2%,中水23.0%,不满足《水文巡测规范》(SL195-2015)二类精度站高水应小于6%,中水应小于8%的要求,不可合并定线。2017年为单一线。2018年为单一线。可见,2016~2018年的水位流量关系不满足合并定线误差要求,不具备巡测条件。该站低、枯水期水草生长茂盛,影响低水流量施测,枯水期不存在不受影响的时段。该站基本水尺断面上游约1km处,九乡风景区建有游船船闸一座,主要为游客划船蓄水使用,放水无规律,高、中、低水均受影响。放水时段,水位陡涨陡落,不具备流量施测条件。因而,该站枯水期或部分时段流量也不可开展流量巡测工作。
        贾龙河站2017年临时线1线~2线相互间最大偏离高水位级为-40.1%、中水位级为-43.7%,2线~3线相互间最大偏离中水位级为66.2%;2018年临时线1线~4线相互间最大偏离中水位级为-58.5%,2线~3线相互间最大偏离中水位级为-73%,不符合《水文巡测规范》(SL195-2015)表5及第4.6.3条三类精度站相互间最大偏离绝对值高水位级不超12%、中水位级为14%的要求,因此不可合并定线推流,从水位流量关系合并定线方面来看,该站流量不具备巡测条件。该站测验断面流态不稳,断面冲淤频繁,枯水期或部分时段也受影响,因此枯水期或部分时段流量不可开展流量巡测工作。
        (3)辖区内采用改正系数法推流的站点为黄家庄(二)站。该站实测流量点子散乱,全年流量测次在90~160次之间,从水位流量关系特征来看,不满足《水文巡测规范》中可巡测条件中的任何一项。因此,该站不可以实行巡测。
        4.3泥沙巡测条件分析
        辖区内观测泥沙的站为高古马(二)站。
        (1)输沙率巡测分析
        按流量测验方式分析,由于该站流量不可实行巡测,因此该站输沙率不可实行巡测。
        (2)输沙率停测时段分析
        高古马(二)站泥沙测验为实测单沙过程,采用实测单沙过程线法推求断沙。本次采用1959年~2018年实测整编资料进行分析。
        经过对高古马站1959年~2018年月输沙率统计,按每年低、枯水期连续3个月以上的时段输沙量小于多年平均年输沙量的3.0%为原则进行试算分析,经计算,高古马站多年平均输沙量为78.48万吨,1959年~2018年低枯水期2~4月连续3月的时段输沙量最大值为2.55万吨(2005年),占多年平均年输沙量的3.25%,大于3%,因此,本站输沙率低枯水期不满足停测条件要求,不可实施停测。
        4.4测站交通、通信条件分析
        宜良中心到辖区内各站交通比较便利,主要交通干线为昆石高速公路,贯穿阳宗、宜良、石林三个县(区),还有纵横交错的次等级公路,均为水泥或沥青路面,辖区内各监测站距中心站时程在0.5~2小时路程。通过单边车程时间与涨洪历时比较,单边车程时间小于涨洪历时,认为可以巡测(详见表4-1)。
       
        从上表可以看出,宜良中心所属各站单边车程时间不超过涨洪历时,各站均能开展巡测。其中阳宗海(汤池)、北羊街站为水位站,均安装遥测自记系统,可以进行巡测。
        辖区内通讯条件较好,有线通讯网络及无线通讯信号已覆盖到所有自然村,基本站均安装了有线电话。
        5分析结论
        (1)宜良中心所属各站单边车程时间不超过涨洪历时,均可以开展巡测工作。
        (2)宜良中心所属各站水位、降水测验均安装遥测自记系统,与网络联通,已实现数据在线采集,满足巡测要求,可以开展巡测。
        (3)宜良中心所属阳宗海(汤池)站水温、黄家庄站蒸发、高古马站蒸发观测,委托看管人员能够完成日常人工观测工作,认为满足开展巡测工作要求。
        (4)宜良中心所属柴石滩、摆夷河(二)、汤池(引洪沟二)、耿家营站采用单一线法推流,4站水位流量关系定线均达到《水文巡测规范》(SL195-2015)规定的允许误差,满足《水文巡测规范》(SL195-2015)4.2.4规定,可以进行巡测。
        (5)宜良中心所属小兑冲(三)、贾龙河、汤池(闸下)站采用临时线法推流,尽管各站水位流量关系不满足合并定线误差要求,枯水期或部分时段流量也不具备可开展流量巡测工作的条件,但综合考虑交通条件和流量实际监测情况,建议小兑冲(三)、贾龙河、汤池(闸下)站可以开展巡测工作。
        (6)宜良中心所属高古马(二)站采用临时线法推流,水位流量关系不满足合并定线误差要求,不可开展流量巡测工作,枯水期或部分时段流量也不具备开展流量巡测工作的条件,输沙率测验与流量测验同时进行,也不可实行巡测,且输沙率低枯水期不满足停测条件要求。因而,该站不可以开展巡测
        (7)黄家庄(二)站采用改正系数法推流,实测流量点子散乱,全年流量测次在90~160次之间,工作量较大,不可开展巡测工作。
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