黄河水利委员会中游水文水资源局 山西晋中 030600
摘要：黄河水文科技技术的发展，全面提高了我国水文监测的技术水平，改善了监测设备的性能，从而提高了我国水文监测数据信息的准确性和可靠性，为我国水文环境的利用奠定了基础。本文论述了黄河水文科技技术的发展、特点和背景，以及黄河水文科技技术对水文监测发展的影响，希望黄河水文科技技术能在水文监测中发挥更大的作用。
关键词：黄河水文；科技技术；水文监测；发展影响
水文工作是水利工程的基础，是不可缺少的环节。因此，我们在发展水利工程的同时，也要做好水文监测工作。黄河水文监测是黄河流域开发管理的一项重要工作，要搞好黄河水文监测工作，必须不断提高监测技术水平，研制监测设备，保证监测数据的可靠性，以便顺利地开展水利工程等相关工作，为黄河水文监测奠定基础。
一、黄河水文科技技术的发展
随着我国科技技术的发展，黄河水文科技技术水平不断提高，黄河流域的流量和泥沙监测也越来越先进。北宋1078年提出了利用流速和断面面积估算洛河与黄河流量的思想；1086年文献中有黄河流量测量的相关记载；1677年，即清康熙十六年，《河防述言》也有关于水流量的计算方法[1]。在现代发展中，流量和面积仍然是监测水流的主要方法。1950年以前，主要使用浮标、流量计等设备作为河流主要监测工具；1950年以后，黄河水文监测设备发展较快，1951年建成了第一条水文缆车；1954年建成了第一条简单结构的流速仪缆道；2004年建成了国内第一条自动缆道并投入使用[2]。
在泥沙监测方面，早在公元4世纪，我国著名的大司马史张戎就有黄河泥沙含量的定量描述。中国最早的泥沙采样器记载于明代《问水集》。在近代水文监测史上，李仪祉曾于1923年设计了泥沙取样器，但1950年以后，我国主要采用横式取样器。我国自古以来就开始研究水文监测，随着时代的变化和科技技术的发展，水文监测设备和技术手段越来越先进，给我国水文监测工作带来了便利。同时，水文监测数据的准确性也为水利工程的发展奠定了基础。
二、黄河水文的特点和监测背景
黄河水文监测已有数千年的历史，但在19世纪初，黄河流域逐渐开始使用现代水文监测技术[3]。黄河流域及其他地理环境的地形地貌相对复杂，产沙、泥沙输送、汇流、暴雨、泥沙淤积等条件多种多样，这些因素使黄河水文监测和泥沙监测十分困难，许多水利水文监测设备和技术无法应用于黄河流域。从目前的科技技术水平来看，黄河流域水文监测设备和技术还停留在几十年前水平。传统的水文监测工作依靠人工操作，用直尺测量水位变化，用测绳和测杆标记检测数据，用秒表、电铃或流量计测量水流量。人工记录和计算流量结果较为普遍，自动化技术很少用于黄河流域的开发和管理。由于人力资源量大、工作量大、工作压力大、工作风险高，特别是对重大洪水灾害数据信息的监测，难以保证监测结果的准确性和可靠性，存在数据准确性差、误差大、安全隐患大等问题。
为了解决黄河流域水污染、河床抬高、河道断流、堤防溃决等问题，必须掌握详细、准确、全面的信息，然后才能在黄河流域进行水文自动监测。我国山东地区对黄河水资源采取了统一管理措施，传统的水文监测方法不仅滞后，而且不适应黄河水域的现行管理[4]。要更科学地解决黄河流域的有关问题，就必须做好水文监测工作，开发水文监测技术，研制高质量的水文监测设备。
三、黄河水文科技技术对水文监测发展的影响
（一）大幅度提高水文数据的精确度
随着我国科技技术的不断发展，水文监测已逐步渗透到人们生活的各个方面，黄河水文科技技术在科技的支持下也得到了迅速的发展。同时，具有规范特色的水文监测网站也逐步建立，水文监测正朝着自动化方向发展。
山东省地处黄河下游，从目前的实际情况分析，该地区的黄河管理面临着较大的问题，包括水资源调度、饮用水等问题较多，需要统一管理，水文监测水平要求很高[5]。为了提高水文监测数据的准确性，可以从以下几个问题入手:①在水域的低潮期，监测船很难满足监测的要求，甚至在监测过程中出现搁浅现象，缆车无法发挥应有的作用。②水文监测船舶多为机动船，空载时吃水深度较大，不利于浅滩或类似水域的监测。③低潮期水流流速和流量较低，水流偏离角较大，测量时船只会出现跑线情况。针对上述现象，从山东地区地形特点和黄河水域特点两个方面，建立大跨度吊箱索道，以实现水文监测的直接定位度和流速测量目标，有效提高监测数据信息的准确性。此外，在黄河下游水域管理中引入科技技术，增加流量仪表等设备，有效地缩短水流监测时间，有利于保障水文监测人员的安全。
（二）顺利实施调水、调沙的可持续发展
山东省位于黄河下游，这一地区经常发生的水资源问题主要集中在河床提高和下游断流问题。黄河水域的含沙量高居世界前列[6]。因此，治沙是目前黄河面临的最大问题，调水调沙是黄河开发治理中最科学的措施，能及时将黄河中的泥沙输入大海，从而减少山东省黄河流域的断流等问题。此外，利用高新技术对山东省黄河流域进行防沙治水取得了显著进展，能够有效地解决河流对生活质量和生命财产安全的影响。在目前黄河水文科技技术的应用中，调水调沙是一种非常科学的黄河治理方法，在实践中取得了很好的效果。因此，水文监测工作可以借鉴黄河水文科技手段，提高水文监测质量。
（三）水文数据的实效性不断提高
黄河水文环境管理需要准确、可靠、详细的资料，以便开发和治理黄河。以高村水文站的黄河流域为例，它是黄河进入山东省的重要入口，处于黄河流域的末端。目前，水域观测工作已经网络化，每个水文站都有微电脑监控平台。利用该网络可以实现水域稳定性全面监测，查询各种水域的实时数据信息，既能及时了解黄河的实际情况，又能获得更详细的数据分析，从而采取更有效的措施处理黄河水域管理问题，保证水文监测的顺利运行。再如，遥感测水器HW—1000和后续数据处理软件的出现，改变了以往不能从水体中分离出来的监测方法，形成了微波探测方法，提高了检测的准确性和频率。遥感测水器HW—1000观测时间短、速度快，结果可以在3分钟左右打印出来，有助于总结水位变化规律，更好地观察和控制“假潮”现象。同时，还利用计算机进行水位检测、记录和处理，完全时间检测一体化，从而大大提高了水文监测工作效率。因此，黄河水文科技技术对水文监测工作有着积极的影响，可以提高水文监测数据的有效性和信息化水平。
结束语：
总而言之，在我国水域管理规划中，可以借鉴国内外的成功经验，结合我国的具体国情，实施合理的管理手段，积极吸收新的管理技术，与时俱进，科学管理和利用黄河水文科技技术，使黄河造福于人民，减少其灾害。在水利规划治理中，必须坚持生态建设理念，运用生态建设技术，可以开展一些示范项目，有利于更好地总结经验，实现全面推广的目标。
参考文献：
[1]田秀斌.科技技术推动黄河综合治理问题研究[D].渤海大学,2013.
[2]孟宪静,蒋公社,孟繁设,等.黄河水文科技与水文发展[J].水资源与水工程学报,2010(2):124-127,131.
[3]牛玉国.黄河水文发展的回顾及展望[J].人民黄河,2006(10):6-8.
[4]张建云,章树安.水文科技发展回顾及思考[J].水文,2006(3):13-17.
[5]张红月,张贸柱.以测报水平升级推进黄河水文科技进步[J].中国水利,2004(17):30-32.
[6]牛玉国.创新:黄河水文现代化的动力[N].中国水利报,2003-07-29.