1.黄河水利委员会中游水文水资源局 山西晋中 030600 2.黄河水利委员会晋陕蒙接壤地区水土保持监督局 陕西省榆林市 719000
摘要：以黄河流域水文站资料为基础，采用统计方法分析了黄河流域流量的测报方法。结果表明，流量测量可分为常态驻测、汛期驻测和巡测调查等，其中常态驻测最多，占63.1%。水文站的Z-Q关系多为非单线性关系，自动流量测报水平较低。水文测量是扩大流量数据采集范围的有效途径，是逐步实施“站网优化、站队合并、分类管理、技术先进、服务优质”的工作模式必由之路。黄河流域应努力创造条件，开展流量测报，并尽可能在流量测报中应用最新的技术成果。
关键词：黄河流域；流量测报；技术方式
水文对社会的服务水平在很大程度上取决于水位、流量、沉积物和降水等水文信息采集方法的能力。随着科学技术和信息技术的飞速发展，黄河流域水文信息的采集、记录和传输不断完善。流量是水文测报的重要内容，特别是洪水资料是防洪决策的主要依据，枯水资料是抗旱决策的主要依据[1]。黄河流域既有水资源短缺的特点，又有洪涝灾害频繁、破坏严重的特点。因此，流量测报对服务于黄河流域社会经济发展，提高自动化水平具有重要意义。
一、黄河流量监测方式
黄河流域共有水文站453个，其测量方法主要包括全年286个测站，占总测站数的63.1%；汛期118个测站，占总测站数的26.1%；巡测站49个，占总测站数的10.8%。这些站段有377个非单一的Z-Q关系，即一个水位值对应两个或两个以上的流量值。单纯依靠水位信息难以判断和掌握准确的流量变化信息，需要根据流量变化安排流量测量。
Z-Q关系线是否单一是进行流量测量的重要依据。单一的Z-Q关系线在一定水位只有一个流量，对水位进行连续观测或有效控制，可以提高相应的有效流量精度，以满足有关需要[2]。据统计，黄河流域共有76个具有单Z-Q关系的水文站，其中非报讯站31个，占单一Z-Q关系站总数的41%；一般报讯站45个，占单一Z-Q关系站总数的59%。黄河流域76个单一的Z-Q关系监测站仅占总站数的17%。从统计学的角度来看，越来越多的水文站受到水利工程建设的影响，以前单一Z-Q关系的水文站水沙特性发生了很大变化，关系线可能不再单一，今后应进一步研究Z-Q单元化问题，以增强巡测的力度。
二、黄河流量测报技术
（一）流量测验信息采集设施配置
黄河流域共有流量信息采集断面480条，其中索道采集段215条，占采集断面总数的44.8%(自动控制索道10条，占总数的2%；动力索道58条，占总数的12%；手摇索道27条，占总数的6%；缆车索道120条，占总数的25%)；共有41个流量调查点，占收采集断面总数的44.8%(10条自动控制索道，占总数的2%；58条动力索道，占总数12%；27条手摇索道，占总数6%；120条缆车索道，占总数25%)；41个测船测流点，占采集断面总数的8.5%(8个机动测量船站点，占总数2%；33个非机动测量船站点，占总数7%)；23个水工建筑物采集点，占采集断面总数的4.8%，其他采集方法(浮标、微波测流计、ADCP、电波测流计、测流槽)201个，占采集总数的41.9%。经验表明，索道跨河流量测量具有许多优点，相应的循环控制、信号采集等系统也取得了很大进展[3]。
（二）流量测验信息记录设备配置
黄河流域流量测量信息采集记录设备，主要配备流速仪和ADCP测量设备，在配置浮标、非接触式微波流速仪等设备时，遇到洪水或水面漂浮物过多或时，可以进行流量测量[4]。在收集和记录水深、起点距离、流速等流量测量信息的过程中，如果有一个或多个人工操作，则采用人工观测的方法计算站内流量。在此基础上，黄河流域只有少数水文站，如白马寺等，实现了流量测量的自动化。水文站采集和记录的数据中约96%仍然是采用人工读取，虽然有60%的流速仪信号及持续时间是自动采集和记录，但流量测量信息采集和记录的自动化水平相对落后。
（三）流量测验信息传输设备配置
目前，黄河流域的信息传输方式主要依靠人工数传方式，即数传电台，又称无线数据传输模块，是通过数字信号处理和无线电技术，依靠高性能的专业无线电台进行传输[5]。一些条件受限的测站仍保留传统的人工话传模式模式，主要包括电话传输和电台传输。近年来，随着电子网络的快速发展，无线公共网络和卫星平台信息传输方式也在强劲增长。根据黄河流域的实际情况，在流量信息传输以卫星通信等高端技术迅速发展的同时，适当保留或发展其他后备信息渠道，确保水文信息在各种情况下都畅通。
三、黄河流量巡测技术与管理革新
（一）流量实测技术
近年来，自动索道、ADCP、微波流速仪等流量测量技术得到了迅速的发展。如利用移动ADCP结合渡河设备测量流量；利用固定ADCP可以自动监测沿岸一定宽度流层的特征流量，结合相应的流量面积计算断面流量。如果该站的断面和流量条件可用，这些技术可以根据预先设定的条件自动及时测量流量，实现对流量测量过程的完整监控。水面电波流速测量仪能够在断面线或滑动多处定位监控水面流速，结合水位、水深的同步观测，以及对应的水流面积，从而计算出断面流量。微波流速仪已经在一些站点得到了试用，其系数是流量测量中的一个重要参数，严格按照有关技术规定进行检验和确定。
(二)水文基地建设
20世纪80年代，黄河流域开始实行站队结合，流域共有37个站队结合点，分别以水文分局、水文中心站和勘测队的形式组建。这些站队分布在黄河流域不同地区，形成了平原地区、丘陵地区、经济发达地区等多种管理模式并存的发展格局。测试方式由常年驻测逐渐向遥测、巡测、间测和委托观测(即对当地群众进行专业培训，少量拨款，委托监测水位、雨量资料)转变。水文服务由简单测量、汇报转变为综合社会服务。管理模式的转变对水文监测的有效运行起到了重要作用，水文巡测可以发挥其灵活性优势，弥补水文水资源监测系统中定位观测无法完成的工作，扩大水文信息的采集范围，为社会提供优质服务。
（三）水文站队发展前景
站队结合是对水文生产管理体制基本模式的综合改革。在现有水文站网和职工队伍的基础上，运用先进的科技手段和方法，组建调查队或巡查队，取代传统的单站观测模式[6]。实行站站结合观测、巡查观测、站间观测、委托观测、水文调查、以及采用工程控制方法和水利要素法相结合，完成了测区水文水资源信息的采集、传输和处理，最终实现了决策自动化，即“数字水文”模式。这种模式提高了工作效益和经济效益，为防汛抗旱、水资源开发提供了准确的水文信息服务。
结束语：
总而言之，水文巡测是调查方法的一项重大改革，是扩大数据收集范围的一条途径。因此，应结合新方法认真开展黄河流域水文调查，尽可能在流量测报中应用完善的新技术，改善黄河流域流量测报技术水平低、流量测报方法落后的状况，推动黄河流域流量测报的发展。
参考文献：
[1]拓展翔,史小芹,赵三峡.黄河流域流量测报方式分析[J].水利信息化,2017,(1):37-40.
[2]张家军,刘彦娥,王德芳.黄河流域水文站网功能评价综述[J].人民黄河,2013,(12):21-23.
[3]吴幸华.黄河水文测报能力提升花园口水文站(一)[J].人民黄河,2018,40(10):3.
[4]蒲强.流域水文自动测报站网规划设计及实践探析[J].地下水,2016,38(4):166-167.
[5]马阵.浅析陕西水情自动测报系统的运行维护与管理[J].陕西水利,2015,(4):31-32,30.
[6]王援生,徐康明,丁占涛,等.新疆开都河水情自动测报系统建设与运用[J].西北水电,2020,(1):32-36.