水文站網

水文測站在地理上的分布網成為水文站網。廣義的站網是指測站及其管理機構所組成的信息採集和處理體系。

基本介紹

• 中文名：水文站網
• 外文名：hydrometric network

概念

水文站網是指按一定原則布設的水文測站體系。水文站網的密度及其布局，對整個水文工作有極幣要的影響。

測站分類

水文測站是經常收集和提供固定地點一項或多項水文資料的工作單元。中國測站分基本站、專用站兩類。基本站組成基本水文站網。其任務是：收集基本水文資料，探索基本水文規律，滿足各方面共同的需要和重要水利樞紐、重要河段水文情報預報的需要。基本站的特點是：統一規劃，執行測驗規範，資料編入水史年鑑，站點比較穩定。專用站是為專門目的而設立的。不具備或不完全具備基本站的特點。在中國，水文站叫主要指基本站網。廣義的水文站網包括專用站。

在中國，還按測站的測驗工作內容，將測站主要分為5類：①水文站，觀測水位、流量，或兼測泥沙、水質、蒸發等其他項目；②水位站，只觀測水位，或兼測降水量；③雨量站，只觀測降水量；④實驗站，有實驗研究任務的站；⑤地下水觀測井，主要觀測地下水。

站網規劃

為使水文站網的布設經濟合理，必須進行水文站網規劃。規劃的重要觀點有：①整體觀點。把各測站、各項目看成一個有機的整體，用所收集的資料，藉助於相關、內插、移用等方法，來滿足多方面的需要。②經濟觀點。站網愈密則內插精度愈高，但所花代價越大。要探求一個經濟合理的密度，它同水文因素在地區上變化的急劇程度，國民經濟的發展水平，設站條件與費用等因素有關。③動態觀點。水文資料的內容和精度要求是隨經濟的發展而發展的。對水文規律的認識也是隨著水文資料的積累而不斷提高的。水文測站的布設還要與水利建設等人類活動狀況相適應。因此要把水文站網看成一個不斷發展和完善的動態系統。

世界氣象組織建議，第一步可以建立一個“容許最稀站網”( minimum network)，然後，隨著資料的積累和分析，逐步加以擴展和調整。水文站網規劃通常分項目進行，同時注意各項目站網之間的協調。

站網發展

中國戰國時代在都江堰立石人觀察水面高低，為最早的水位站。秦漢時期有要求各郡縣向中央報雨的規定，說明當時各地已開始觀察降雨。明代，沿黃河已有觀察、傳遞水情的制度。從1865年起，開始有連續的近代水位記錄。至1937年，有水文站403處（缺台灣省數字，下同），其後受戰爭影響，大部破壞。中華人民共和國成立後，站網迅速發展。l956年進行了全國水文站網規劃，除邊遠地區外，所規劃的站網於1959年基本建成，有水文站2995處。1965、1978年和20世紀80年代前期對站網作過三次較大範圍的資料分析驗證和站網規劃技術研究，1970、l985年兩次提出水文站網調整充實規劃；1988、1989年還分別提出了水質站網和地下水井網的專項規劃。站網陸續有所發展和調整。

中國很早就有水位、雨量觀測。清代末期，開始有正式連續紀錄的水位、雨量觀測，並開始有流量觀測。到1937 年，除台灣省外，全國有水文站、水位站、雨量站、實驗站等共2637 處，是民國時期測站最多的年份。此後，由於連年戰亂，遭受破壞，到1949 年中華人民共和國成立時，接管的水文測站僅353 處，其中基本水文站( 也稱流量站) 僅148 處。民國時期的水文測站，缺乏統一規劃，機構變動頻繁，隸屬關係更迭轉移甚多，站點設定不穩定，設備簡陋，記錄不全，資料也很少整編刊印。

中華人民共和國成立後，政府大力興修水利和進行經濟建設，迫切需要水文資料，水文站網得到了迅速發展。以基本水文站為例，1949～1959 年，每年都增建數百處，到1960年，國家基本水文站已達到3611處，這是中國水文站網建設史上的巔峰時期，此後經歷了兩次低谷。第1 次出現在20 世紀60年代初。1957年以前，水文工作以省一級管理為主；1958～1959年，由於當時特殊的時代背景，測站管理許可權被下放到專縣；從1959 年起，由於“大躍進”和天災人禍，全國出現嚴重經濟困難，水文管理許可權下放後的矛盾突出表現出來，水文測站被大批裁撤，基本水文站到1963年減少到2664處，出現第1次站網建設的低谷。以後隨著國家對國民經濟建設進行調整，1963年底，水文管理許可權被上收，全國水文站網建設開始得到緩慢恢復，到1966年前，水文站恢復到2883 。文革開始(1966年) 後，水文工作管理許可權再次被下放，水文站網建設重遭打擊，測站規模持續下滑，出現了第2 次低谷。文革結束(1976年) 後，隨著改革開放和國家經濟的復甦，站網建設也開始恢復，進入20 世紀80 年代，站網規模出現了繼1960年後的第2個峰值，達到了3 400 多處，以後一直在穩定中調整和發展。

截止到2009 年，按獨立站統計，中國有基本水文站3183個，水位站1407個，雨量站15750個，水質站6097個，地下水觀測井12522個。已建成布局比較合理、項目比較齊全的水文站網，在歷年的防汛抗旱、水工程設計與運行調度，以及水資源管理工作中都發揮著巨大的作用。

世界上，20世紀70年代以來，由於水源緊張和污染嚴重，對水文信息的需求提高，水文站網迅速發展。如美國地質調查局所屬水文站數，1929年為2238，1980年後增至1萬多；英國水文站數，1935年為100，1982年增至1400。有些國家的站網是統一規劃的，如原蘇聯於1946、1968年作過兩次全蘇基本站網規劃。有些國家由於行政、經濟等原因，難以統一規劃和布設站網。

站網密度與布局評價

全國基本水文站網平均密度為3202 km /站，達到世界氣象組織(WMO) 標準困難條件下的最稀站網密度，其中東部密度為1163 km /站，中部密度為1761 km /站，均高於全國平均密度，西部地區密度大大低於全國平均值，為6117 km /站。密度在空間分布隨東、中、西經濟區劃呈現明顯的由密至稀漸變規律。東、中部水文站平均密度已達到WMO推薦的平原區最稀站網密度標準( 1 000～2 500 km2 /站) ，其中京、津、滬、蘇已大大超過最稀密度的上限，顯示出站網已跨越初級階段，進入與經濟需求相適應的穩定發展階段。西部地區由於藏、青、新、內蒙古等站網較稀，僅達到WMO 推薦的乾旱區站網密度標準( 5 000～20 000 km2 /站) 。可以認為，中國基本水文站網與區域經濟發展和水利工程建設格局基本保持一致，布局是合理的，但站網密度尤其是西部站網密度需要有較大程度的提高。