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水文测验面临的问题及应对措施

作者

曾爱军

湖南省衡阳水文水资源勘测中心 湖南衡阳 421000

一、引言

水文测验是获取水文信息的重要手段 其数据对于水资源合理 开发利用、防洪抗旱减灾、生态环境保护等领域起着基础性支撑作用。准确、 运行管理提供科学依据,有效保障人民生命财产安全,维护生态 加剧的背景下,水文情势变得更加复杂多变,对水文测验提出了更高 诸多问题,严重制约了水文事业的发展和服务能力的提升。因此,深入分析水文测 实可行的应对措施具有重要的现实意义。

二、水文测验面临的问题

2.1 基础设施薄弱

许多水文测站建于多年前,站房陈旧,部分甚至存在安全隐患。部分站房的结构老化,在暴雨、大风等恶劣天气条件下,极易受损,威胁到工作人员的人身安全和测验设备的正常运行。一些位于偏远地区的水文测站,交通不便,缺乏必要的生活设施,这不仅给工作人员的日常工作和生活带来极大不便,也导致难以吸引和留住专业人才。

部分水文测站的测验设备陈旧落后,精度低、故障率高。一些水位计、流速仪等设备使用年限过长,性能下降,无法准确测量水文数据。在一些河流中,传统的机械流速仪容易受到泥沙、水草等杂物的影响,导致测量结果出现偏差。而且老旧设备的维修和保养难度大,成本高,一些零部件甚至难以找到替代品,严重影响了测验工作的正常进行。

测验断面是水文测验的重要基础 但部分测验断面存在稳定性差的问题。由于河流的冲刷、淤积以及人类活动的影响,测验断面的位置和形态 发生变化, 这使得不同时期的测验数据缺乏可比性,难以准确反映水文变化规律。在一些采砂活动频繁的河段,测验断面附近的河床被破坏,导致水位 - 流量关系发生改变,给水文分析和预报带来困难。

2.2 技术手段落后

在部分地区,水文测验仍依赖传统的人工观测方法,劳动强度大、效率低,且容易受到人为因素的影响。在测量水位时,人工读取水尺刻度容易出现读数误差;在进行流量测验时,人工使用流速仪逐点测量,不仅耗时费力,而且在恶劣天气条件下,操作难度大,数据的准确性和时效性难以保证。在洪水期间,由于水流湍急,人工测验存在较大安全风险,且难以快速获取准确的水文数据,影响了洪水预警和决策的及时性。

尽管一些先进的水文测验技术和设备,如声学多普勒流速剖面仪(ADCP)、卫星遥感、无人机等已逐渐应用,但推广应用程度仍较低。部分地区由于资金短缺、技术人员缺乏等原因,未能及时引入和使用这些先进技术设备。一些中小河流的水文测验中,仍未配备 ADCP 等先进测流设备,导致无法实现快速、准确的流量测量。而且一些已配备先进设备的测站,由于技术人员对设备的操作和维护不够熟练,设备的性能未能得到充分发挥。

水文数据的传输和处理效率较低, 地区仍采用传统的有线传输方式,受地理条件和线路故障影响较大。在一些偏远山区,由于地形复杂, 困难, 数据 输经常中断。数据处理方面,部分测站仍依赖人工计算和简单的数据处理软件, 难以满足实时监测和快速决策的需求。在应对突发水事件时,无法及时对大量的水文数据进行分析和处理,影响了决策的科学性和及时性。

2.3 人员素质不高

水文测验工作需要具备专业知识和技能的人员, 但部分基层水文测站工作人员专业水平有限,缺乏系统的水文知识培训。一些工作人员对水文 方法和技术标准了解不够深入,在实际操作中容易出现错误。在进行泥沙测验时,由于对采样方法和样品处理流程掌握不熟练,导致测量结果不准确。部分工作人员对新仪器、新技术的接受能力较差,难以适应水文测验工作的发展需求。

由于水文测验工作环境艰苦,工作条件相对较差,难以吸引高素质的专业人才。在一些偏远地区的水文测站,招聘不到水文、水利等相关专业的本科及以上学历人才,只能招聘一些学历较低或非专业人员,这些人员在专业知识和技能方面存在较大差距,影响了水文测验工作的质量和水平。而且一些高素质人才在基层工作一段时间后,由于缺乏发展空间和晋升机会,往往选择离开,导致人才流失严重。

部分水文测验人员缺乏工作积极性和责任心,存在敷衍了事的情况。在日常观测中,不严格按照操作规程进行测量,记录数据不认真,导致数据质量不高。 些工作人员对测验设备的维护保养不重视,设备出现故障后不及时维修,影响了测验工作的正常进行。在面对突发水事件时,部分人员缺乏应急处理能力和责任感,不能及时准确地获取水文数据,影响了防汛抗旱等工作的开展。

2.4 资金投入不足

水文测验工作需要大量的资金投入,包括设备购置、站房建设与维护、人员培训等方面,但目前部分地区对水文测验的资金投入相对不足。一些地方政府在财政预算中,对水文事业的投入比例较低,导致水文测验工作所需的资金难以得到保障。在一些经济欠发达地区,由于资金短缺,水文测站的设备更新换代缓慢,基础设施建设滞后,严重影响了水文测验工作的开展。

由于资金有限,水文测验设备的更新换代难以跟上技术发展的步伐。许多测站仍在使用老旧设备,无法满足高精度、高效率的测验需求。在一些河流的水质监测中,由于缺乏先进的监测设备,无法准确测量水中的微量污染物和新兴污染物,影响了对水环境质量的全面评估。而且设备更新不及时,也增加了设备的故障率和维修成本,进一步降低了测验工作的效率和质量。

水文测验工作涉及面广,需要多部门协作配合,但由于资金投入不足,部门之间的协作机制不完善。在一些跨流域、跨区域的水文测验项目中,由于缺乏足够的资金支持,各部门之间在数据共享、技术交流、联合监测等方面存在障碍,难以形成有效的工作合力,影响了水文测验工作的整体效果。在一些涉及水利、环保、气象等多部门的水资源监测项目中,由于资金分配和使用问题,导致各部门之间沟通不畅,工作重复或脱节,降低了工作效率和数据的准确性。

2.5 测验环境复杂

随着经济社会的快速发展,人类活动对水文测验环境的影响日益增大 河流两岸的城市化进程加快,大量的建筑、道路建设改变了地表径流条件;工 业废水和生活污水的排 河流水质和水量;水利工程的建设,如大坝、水库、水闸等,改变了河流的天然水文情势,使得水文测验的难度加大。在一些城市河流中,由于河道被硬化、渠化,导致河流的糙率发生变化,影响了水位 - 流量关系的稳定性,给水文测验和分析带来困难。

全球气候变化导致极端天气事件增多,如暴雨、洪水、干旱等,给水文测验带来了巨大挑战。在暴雨和洪水期间,河水暴涨,水流湍急,测验设备容易被损坏,测验人员的安全也受到威胁。在干旱时期,河流流量减小,水位降低,一些传统的测验方法难以适用,需要采用特殊的测验技术和设备。而且气候变化还导致水文循环过程发生改变,水文数据的变异性增大,对水文分析和预测的准确性提出了更高要求。

一些水文测站位于偏远山区或自然保护区,地形复杂,交通不便,给测验工作的开展带来诸多困难。在这些地区,测验设备的运输和安装难度大,工作人员的生活保障也面临挑战。而且偏远地区的通信条件差,数据传输困难,难以实现实时监测和远程控制。在一些山区水文测站,由于道路崎岖,设备需要靠人力搬运,增加了工作强度和成本。而且在自然保护区内,测验工作还需要考虑对生态环境的影响,遵循相关的保护规定,进一步增加了工作的复杂性。

三、应对措施

3.1 加强基础设施建设

加大对水文测站站房建设和改造的投入,按照现代化的标准设计和建设站房,确保站房安全、舒适、实用。在选址时,要充分考虑地形、地质、交通 信等因素,选择地势较高、地基稳定、交通便利、通信畅通的位置。对老旧站房进行全面排查和评估,对存在安全隐患的站房进行加固或重建,改善工作人员的工作和生活条件。在站房建设中,要注重节能环保,采用新型建筑材料和节能设备,降低能源消耗。

设立专项经费,用于水文测验设备的更新换代。根据不同测站的实际需求,配备先进、适用的测验设备,如高精度的水位计、流速仪、ADCP、水质监测设备等。建立设备采购和管理机制,严格把控设备质量,确保设备性能可靠。加强对设备的日常维护和保养,定期进行校准和检测,及时更换老化、损坏的设备,保证设备的正常运行。同时,要建立设备档案,记录设备的采购、使用、维护等信息,便于设备的管理和追溯。

加强对测验断面的保护和管理,制定相关的法律法规和管理制度,严禁在测验断面附近进行采砂、取土、倾倒垃圾等破坏性行为。定期对测验断面进行测量和维护,及时发现和处理断面变化问题。对于因自然因素或人类活动导致的断面变化,要及时调整测验方案,确保测验数据的连续性和可比性。采用先进的技术手段,如地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)等,对测验断面进行实时监测和分析,为断面保护和管理提供科学依据。

3.2 提升技术水平

加大对先进水文测验技术和设备的研发投入,鼓励科研机构、高校和企业开展合作,共同攻克技术难题。重点研发适用于不同水文条件和测 境的高精度、智能化测验设备,如小型化、便携式的ADCP,适用于浅水、低流速河流的测流设备,以及能够实时 监测多种水文参数的多功能监测设备等。加强对卫星遥感、无人机、物联网、大数据等新技术在水文测验中的应用研究,提高水文测验的效率和精度。

制定详细的先进技术设备推广计划,明确推广目标、任务和时间节点。通过举办技术培训班、现场演示会、技术交流会等形式,加强对基层水文测站工作人员的技术培训,使其熟悉和掌握先进技术设备的操作和维护方法。建立技术支持团队,为基层测站提供技术咨询和指导服务,及时解决技术应用过程中遇到的问题。对推广应用先进技术设备成效显著的测站给予奖励,激发基层单位的积极性和主动性。

建立完善的水文数据传输网络,综合运用有线、无线、卫星等多种传输方式,确保数据传输的稳定、快速。加强对数据传输网络的维护和管理,定期进行检测和升级,及时排除故障。建立高效的数据处理系统,采用先进的数据处理软件和算法,实现对水文数据的自动采集、存储、分析和处理。利用大数据技术,对海量的水文数据进行挖掘和分析,提取有价值的信息,为水资源管理、水旱灾害防御等提供科学决策支持。

3.3 强化人员培训

制定系统的培训计划,根据不同岗位、不同层次工作人员的需求,开展有针对性的培训。培训内容包括水文基础知识、测验技术规范、新仪器设备操作、数据处理与分析、职业道德等方面。定期组织培训班、研讨会、学术交流活动等,邀请专家学者进行授课和指导。鼓励工作人员参加继续教育和学历提升学习,不断更新知识结构,提高业务水平。

建立人才激励机制,提高水文测验人员的待遇和福利,改善工作环境,为其提供良好的发展空间和晋升机会。设立专项奖励基金,对在水文测验工作中表现突出、取得优秀成果的人员给予表彰和奖励。加强与高校的合作,建立实习基地,吸引高校优秀毕业生到水文测站实习和就业。通过人才激励机制,留住现有人才,吸引更多高素质人才投身水文测验工作。

加强对水文测验人员的职业道德教育, 培养其敬业精神和责任感。制定严格的工作纪律和考核制度,对工作人员的工作表现进行定期考核,对工作认真负责、数据质量高的人员给予奖励,对工作敷衍了事、违反工作纪律的人员进行严肃处理。通过加强职业道德建设,提高工作人员的工作积极性和责任心,确保水文测验工作的质量和水平。

3.4 加大资金投入

政府应加大对水文测验工作的财政支持力度,将水文测验经费纳入各级财政预算,并根据经济发展和物价水平的变化,逐年增加投入。建立稳定的资金投入机制,确保水文测验工作所需的资金得到长期、可靠的保障。鼓励社会资本参与水文测验项目建设,通过政府和社会资本合作(PPP)等模式,拓宽资金筹集渠道,增加资金投入。

合理分配资金,确保重点项目和关键环节的资金需求得到满足。优先保障水文测验设备的更新换代、基础设施建设与维护、人员培训等方面的资金投入。加强对资金使用的管理和监督,建立健全财务管理制度,严格执行预算,确保资金专款专用。定期对资金使用情况进行审计和评估,提高资金使用效率,防止资金浪费和挪用。

建立健全部门间的协作机制,明确各部门在水文测验工作中的职责和任务,加强沟通协调。通过签订合作协议、建立联席会议制度等方式,加强水利、环保、气象、国土等部门之间的合作,实现数据共享、技术交流和联合监测。设立联合工作专项经费,用于支持跨部门的水文测验项目和协作活动,确保协作机制的有效运行,形成工作合力。

3.5 应对复杂测验环境

加强与相关部门的沟通协调,建立健全人类活动对水文测验影响的评估和监管机制。在河流两岸的开发建设项目、水利工程建设等规划和审批过 响,要求建设单位采取相应的保护措施。加强对工业废水和生活污水排放的 排放标准,减少对河流水质和水量的影响。通过加强监管,降低人类活动对水文测验环境的干扰,保障水文测验工作的顺利进行。

建立健全极端天气条件下的水文测验应急预案,明确应急响应流程、人员职责和保障措施。配备必要的应急测验设备和防护用品,如应急测流设备、救生衣、雨衣等。加强对工作人员的应急培训和演练,提高其在极端天气条件下的应急处理能力和自我保护意识。在暴雨、洪水、干旱等极端天气事件发生时,能够迅速启动应急预案,确保水文测验工作的安全、有序进行,及时获取准确的水文数据。

针对偏远地区水文测验工作的困难, 采取特殊的保障措施。 加大对偏远地区测站的资金投入,改善交通、通信、生活等基础设施条件。 携式、低功耗的测验设备,卫星通信技术等,降低测验工作的难度。 和技术支持,解决偏远地区测站设备维护和技术难题。加强对偏远地区工作人员的关心和支持,提高其待遇和福利,稳定