城区水文站网规划研究——以聊城市为例

摘要

水文是水利工作的基础，是解决防汛减灾、水资源短缺和水生态环境等问题的基本前提。而水文站网又是水文工作的基础，是收集水情信息的基础来源。长期以来，水文站点主要布设在江河湖库上，以流域或区域作为服务对象来进行规划。随着城镇化率越来越高、人口密度越来越大、经济的不断发展，对城市的供水保障能力和防汛排涝水平的要求也越来越高，这些都将给生态环境容量带来更大的压力和挑战。无论是城市的缺水问题、防洪排涝问题还是水环境和水生态问题，都会给人民的生活和生产安全造成严重影响。因此，针对城市水文站网进行合理规划，最大程度地保障人民的生命财产安全和社会经济的发展，是当今社会发展亟需解决的问题。 本文选取聊城市为研究对象，针对聊城市发展迅速，城区范围急剧扩大，城区内不透水面积不断增加，但城区内水文站网监测设施薄弱，水文基础设施基本处于空白，水位、雨量、流量监测方法和手段落后，自动化程度低，时效性差，一旦出现暴雨势必造成严重积水，尚不能满足当前社会突发公共水事件应急监测的需要，给市民生产、生活带来极大不便，制约了水文服务的准确性与时效性。为了解决此现状，需对现有的水文站网进行总体规划和统筹安排，在满足原有防汛抗旱、水利规划、水资源管理等水利工作要求的基础上，建成以城市防汛为重点的城市水文监测体系，提高水文水资源监测能力，建成与经济社会发展和水利建设相适应的水文站网格局，以保障聊城市城市水文工作有序开展，为决策部门提供可靠的水文信息和优质的服务。 本文以聊城市城区为分析研究对象，主要进行了以下研究： （1）对聊城市水文站网现状分析：聊城市城区内水文站网监测薄弱，现有的服务于城区防汛的雨量站只有6处，城区4条主要行洪河道中只有徒骇河干流设有聊城水文站1处，其余各河道、低洼地段均未设置相应的水文设施。在分析现状的基础上提出聊城市城区需要完善的站网类型有雨量站、蒸发站、水位站、地下水观测站和水质监测断面，以满足城市水文对水情信息采集的时效性、准确性以及多样性的需求，为城区防汛提供最基础的资料。 （2）在现有水文站网规划的基础上，确定分析研究范围及规划期： 分析研究范围：在城区行政界限和高速公路、城区道路等基础设施线形的基础上，划定聊城市中心东昌府区近期分析研究范围，北到聊城市北外环、西到德商高速公路附近，东至一干渠，南至规划南外环路，总面积386.5km2。 规划期：2015年为现状水平年，2020年为规划水平年。 （3）根据聊城市水文监测站网的现状，提出了聊城市水文监测站网调整与优化的原则、分析研究方案以及建设内容，根据各类监测站网的具体情况和不同需求，提出了雨量站、蒸发站、水位站、地下水观测站、水质监测断面的优化和调整方案。 雨量站：综合抽站法、锥体法、暴雨中心控制面积法的优缺点，选择锥体法和《水文站网规划技术导则》（SL 34-2013）相结合，得到雨量站网的布设间距为7.27㎞，布设密度为6站/100km2，已有6处雨量站，新增17处雨量站。 蒸发站：本着充分利用站点的原则，在聊城水文站的基础上增加蒸发观测项目。 水位站：根据聊城市城区防汛现状，聊城市城区的河道、湖泊水位站布设已有1处，新增11处；城区低洼路面积水监测站新增9处；城区立交桥积水监测站新增5处。 地下水观测站：地下水观测井的分析研究布设采用克里金插值法与《地下水监测规范》（SL183-2005）相结合。本次地下水观测站的分析研究依据克里金插值法，在Arcgis地统计模块中通过 Geostatistical Wizard 中的 Kriging/CoKriging 实现克里金插值，在Arcgis软件中生成地下水位插值预测图，根据插值图以及聊城市城区地下水观测井现状，对地下水观测井进行布设，重点监测地下水开发程度高的地区，针对分析研究区内8眼观测井进行改造，另新增地下水位观测井16眼。 水质监测断面：本着经济高效的原则，在聊城市城区设立一处水质检验实验室，并在城区范围内设立10处水质监测断面来加强聊城市城区的水质监测。 （4）对聊城市城区水文站网分析研究结果进行分析，完善了城区站网，为聊城市城区水文水情信息收集提供保障，建立起全面的城市水文站网监测体系。通过对聊城市城区水文站网的分析研究，将流域水文站网规划方法与城区现状相结合，针对城区的特点和现状，规划符合城区水文监测的水文站网体系。

目录

声明

1 引言

1.1研究背景

1.2研究目的和意义

1.3研究的必要性和可行性

1.4国内外研究现状

1.5研究内容及技术路线

1.6创新点

2材料与方法

2.1区域概况

2.2聊城市水文站网现状

2.3分析研究范围和目标

2.4分析过程

2.5本章小结

3 结果与分析

3.1雨量站

3.2蒸发站

3.3水位站

3.4地下水观测站

3.5水质监测断面

3.6本章小结

4讨论

4.1流域水文站网规划

4.2城区水文站网分析

4.3建议

5结论

5.1结论

5.2实施效果展望

参考文献

7附录

致谢

9攻读学位期间发表论文情况