黄河水文科技技术对水文监测发展的影响探析

黄河水文科技技术对水文监测发展的影响探析

黄河水利委员会中游水文水资源局

摘要:水文监测是进行黄河水质监管的主要方式。目前,我国黄河流域已经建成区域布局合理的水文监测网络,对黄河流域的安全、稳定起到了至关重要的影响作用。随着科学技术的不断发展,越来越多的精密仪器被应用在黄河水文监测中,精确的水文监测数据对黄河可持续发展起到了积极作用。笔者在本文中针对黄河下游水文特征进行了简单分析,以及针对科学技术对黄河水文治理、水文监测、经济发展的影响进行了简单介绍。

关键词:黄河水文;科学技术;水文监测

引言

黄河是中华民族的母亲河,是华夏文明的发源地。与此同时,黄河也是我国的第二大河流,是北方的重要水资源地,对我国经济和社会的发展起到了重要的影响,并且占有重要战略地位。因此,只有做好黄河水文工作,才能够保证黄河水文的可持续发展,其基础工作是水文监测工作,黄河水文监测工作也是黄河治理、开发的重要环节。要想治理好黄河,就需要建立完整、详细、高质量的水文监测报告体系,并将其作为黄河治理的支撑点,不断的完善水文监测网络系统,从而促进社会和经济的不断发展。

一、水文特征以及水文监测背景

19世纪初,科学技术被应用在黄河流域的水文监测工作中。由于黄河沿线流域的地形、地质、地貌都较为复杂,会导致暴雨的发生,以及产生河道的淤积等诸多特殊情况,从而使黄河水文监测工作、泥沙监测工作的难度增加,使得其他河流水文监测方法和监测仪器都无法在黄河水文监测工作中使用。

传统的黄河水文监测工作是需要人工进行操作,对黄河水位的观测采用直尺进行检测操作;当测量黄河水深时,主要采用测杆以及测绳进行测量标记;对黄河水流量进行测量时,大部分都采用的是秒表、流速仪、电铃等测量工具;对于水文测量工作中的水文检测记录仍需要人工填写、记录,以及需要人工进行黄河水流量的计算。由于在黄河治理中采用自动化监测技术较少,会造成黄河治理中人工数量大、劳动力大、高危险性等诸多问题,从而导致黄河水文监测数据的准确率低、误差大等诸多问题,甚至会导致水文监测工作的安全性降低。

主要从两个方面来解决黄河河床高、水质污染严重、河道断流、堤防决口等问题:一方面,要建立详细、准确、完整的监测数据体系;另一方面,要建设全方位、合理化、数字化、自动化的水文监测网络。在实行黄河水资源的统一管理时,传统的水文监测方法、监测设备、监测技术已经无法适用于当前的水文监测工作。因此,为了更好的解决黄河流域的治理、开发工作,就必须要有先进的水文监测技术,以及精准的水文监测设备。

二、科学技术对黄河水文发展的影响

1、水文监测设备的发展对水文数据精确度的影响

社会和经济的不断发展,也推动了我国科学技术的飞速发展,从而使得科学技术也不断的渗入了人们的日常生活中。与此同时,科学技术的发展也推动了黄河水文监测工作的进程,在黄河沿线建设了科学、合理、全面的水文监测网络,从而使水文监测工作趋于数字化、自动化。

黄河下游段管理中存在较多问题,如水源的调度问题、引水问题,若想要将这些问题进行统一管理,这就对水文监测提出了更高的监测要求。水文资料的准确性对实际水量的合理性调节起到至关重要的影响,因此,在提高水文监测数据的精确度时,也要注重以下影响水文监测精确度的因素:

①目前水文监测船只大部分为大型船只和计算冲锋舟,这些测量船只空载时吃水深度很高,会使测量船只在浅滩或者架构水域移动艰难,不利于水文监测工作的开展。

②在黄河水域的低潮期,测船无法到达吊船缆道,甚至在测流时会出现搁浅等测量问题,这样也就导致吊船缆道无法发挥作用。

③在黄河水域的低潮期,水流量和水流速较低,且水流的偏角较大,这样会使在水文监测中,测量船只会产生颠簸现象,甚至偏离原来的测量线路,从而使的测量数据的精准度降低。

④断面的监测视角也会受到天气因素的影响,如雨天、雾天。采用六分仪检测法也无法进行精准定位,从而导致错过了水沙的检测最佳时机。

⑤黄河处于凌汛期时,会出现流冰现象,测量船只行动困难,从而增加了水文监测工作的难度,如图1所示。

随着科学技术的不断发展,越来越多的科技手段被应用在了黄河水文监测工作中,例如,遥感测水器的应用,以及后期数据处理软件的应用,从而改变了传统意义上离不开水体的水文监测工作,在不断完善的水文监测工作中,逐步形成了微波水文监测,继而提高了水文监测工作的精准度。

遥感测水器的水文监测时间较短,并且3min就可以出现监测结果,有利于监测工作人员对黄河水位的变化进行分析,能够更好的监测“假潮”现象,水文科技技术的逐步应用也使得水文监测工作逐步的趋于自动化监测。这样既可以提高水文监测工作的监测效率,又可以提高水文监测数据的连续性,并且科学技术也被不断的应用在水域的管理工作中。在吊缆道上增设流速仪,既能够降低监测工作人员的工作效率,又能够提高监测人员自身的安全性,能够保证黄河流域水文监测工作的正常开展,促进了我国黄河流域的可持续发展。

图1黄河银川段凌汛期

2、加强了水文资料的信息化和实效性

水文监测的管理工作需要有详细、精准的水文数据的支撑,有利于黄河的治理、开发工作。例如,黄河的高村水文监测站是黄河流入山东的关键环节,也是本段流域的末端河床,本段流域水文监测数据的精准性会直接影响到下游黄河水域的治理工作、开发工作、调度工作。目前,黄河水域已经建立了全面、科学的水文监测网络,并且黄河水文监测站都配有微机处理监测台,利用网络将水文监测站进行覆盖连接,能够便捷、快速、及时的查询到黄河水域的情况,并且能够针对水文监测数据进行详细的分析,从而采取科学、合理、高效的防控措施,促进了黄河水域的可持续性发展。

3、实施调水和调沙的科学举措

黄河下游水域经常会出现河床升高的现象,并且部分水域还会出现断流现象。黄河水域的含沙量居于世界前列。因此,黄河水域的治理工作主要是治沙工作,其中调水、调沙工作是黄河治理的科学性方法,可以将河道淤积的泥沙运到大海,能够减少黄河河道的淤积现象以及断流现象。科学技术在黄河治理工作中的应用,提高了黄河治理工作的治理效率。黄河的调水、调沙工作主要是采取人工开流的方式进行黄河水沙治理和调整,从而降低河道淤积给黄河沿线带来的灾害。

结语

综上,在我国黄河水域的管理和规划中,我们可以借鉴国内外水域治理的有效经验,并且结合我国黄河流域的具体情况,采取科学化、合理化的治理手段,不断的引进新的水域管理技术对黄河水域进行科学化的管理和开发,降低黄河水域带来的危害,能够让黄河水域造福沿线人民。在黄河水域的治理和规划中,要注重采用生态理念、生态技术,例如,黄河水域堤防、渠道的建设,就可以加入生态护岸构造的建设。

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