黄河中游河道水文特征及其监测与治理

发表时间:2020/9/3   来源:《基层建设》2020年第13期   作者:陈艳 梁钧兰
[导读] 摘要:本文研究了黄河中游河道的水文特征,并分析了当前变化的原因。
        黄河水利委员会中游水文水资源局  山西晋中  030600
        摘要:本文研究了黄河中游河道的水文特征,并分析了当前变化的原因。经研究成果表明,受人类开荒乱伐、乱采乱挖影响,黄河中游流域水土流失严重,河床平均每年以2 cm的速度在淤积抬高,致使黄河中游河道比降减小,行洪能力下降,洪水水位与流量关系左移偏小,给附近居民带来了不利影响。
        关键词:黄河;中游河道;水文特征;监测与治理
        前言
        随着科学技术的飞速发展,更多的先进技术逐渐应用到黄河水文工作中,推动了黄河水文现代化建设的创新与发展。例如,多普勒法、声学技术、自动采集技术等方面的应用,提高了黄河中游河道水文工作的效率,实现对黄河水文进行全面的监测,并通过大量的监测数据汇总分析,及时发现黄河水文工作中的不足,制定针对性的创新策略。
        一、黄河中游河道的水文特征
        黄河是我国第二大河,但天然年径流量仅占全国河川径流量的2.1%.居全国七大江河的第四位,小于长江、珠江、松花江。历史时期黄河在上中游平原河段,河道也曾有过演变,有的变迁还很大。如内蒙古河套河段,1850年以前磴口以下,主要分为两支,北支为主流,走阴山脚下称为乌加河,南支即今黄河。1850年西山嘴以北乌加河下游淤塞断流约15公里,南支遂成为主流,北支已成为后套灌区的退水渠。龙门~潼关河道摆动也较大。不过,这些河段演变对整个黄河发育来说影响不大。黄河的河道变迁主要发生在下游。历史上黄河下游河道变迁的范围,大致北到海河,南达江淮。据历史文献记载,黄河下游决口泛滥1500余次,较大的改道有20多次。
        从流域年径流量等值线来看,黄河中流河道水资源的地区分布很不均匀,由南向北呈递减趋势。大致西起吉迈,过积石山,到大夏河、洮河,沿渭河干流至汾河与沁河的分水岭一线以南,主要是山地,植被较好,年平均降水量大于600毫米,年径流量100~200毫米以上,是黄河流域水资源较丰沛的地区。黄河中游的水文特征:水源主要来自雨水补给;夏季水量较大,冬季水量少,河流流经黄土高原区河流含沙量最大[1]。
        二、黄河中游河道水文监测的现存问题
        (一)忽视了地形地貌等自然因素
        在进行黄河中游水文建设中,对工程建设地点的自然按情况勘察不足,并且对于地质地貌等环境没有进行良好的勘察和整体性研究。在水文建设过程中会对整体的设计和研究程度不足,一部分水文建设人员在进行探测时不能够有效整合自然环境和水文建设需求之间的关系,造成了不必要的经济损失。
        (二)疏忽了勘察项目等人为因素
        黄河中游河道水文勘察进行的过程中需要大量人力资源,并且勘察的时间较短,在进行建设的进程中会出现相应的遗漏和疏忽现象,导致黄河水文建设和工程的整体需求之间存在一定差异。例如,在进行取样时,如果取样的次数不足,会导致不同区域内的黄河水文不能够得到有效的判断,对于水质结构的了解和掌握存在一定的失控性,不能够正确判断工程建设的有效性,影响黄河水文建设的整体质量。
        (三)勘察报告编写专业性差
        勘察报告的编写基本上是基于勘察的整体结果进行的,为了保证黄河水文建设整体水平的稳定,在进行勘察报告编写的进程中应当进行严格审查。但是现阶段对于勘查报告的编写具有一定的局限性,一部分资料的使用不够规范和具体,进而难以正确反映出报告的稳定性和准确性,对于工程失去了专业的指导作用。因此,应当提升黄河水文勘察人员的专业能力和技术,对勘察结果应当进行准确的记录。同时,区域内部的地下水也应当进行全方位的检测,帮助工作人员找到问题的中心,及时判断区域内部地下水的情况[2]。
        三、黄河中游河道水文监测与治理
        (一)黄河水取样试验法
        取样试验法是黄河水文工程勘察中的关键环节,只有准确掌握黄河水质问题的种类,才能够明确水文变化问题,并有针对性的制定解决措施。取样试验法具有复杂性、系统性特点,对工作人员专业水平要求较高。由于实验室之间的差异,导致即便是使用原状水样,在检测结果上也会存在一定的差异,极易导致试验进程中的参数结果出现问题,不能直接使用在工程建设中。根据分析的具体情况进行水下条件、水层情况、地下水存在形式等方面的具体情况进行相应的研究,通过对不同变量的研究进行详细的分析,得出最优数据。因此,在进行监测的进程中,应当及时进行密封处理,以此将黄河地区土壤的含水量控制在区间内。夏季取样之后应当进行防止蜡封融化的措施。冬季取样之后样品在三星期之内应当进行运输和检验,做好相应的保护措施,并且在运输的过程中应当降低振动现象引起的损害,保证检测能够获得最佳效果[3]。
        (二)工程地质测绘技术
        工程地质的测绘在黄河工程勘察中的关键环节,能够有效保证在进行检测的过程中准确分析,准确划分地质地貌现象,测定岩层风化的等级,并且研究岩层地质成因,分布情况等等。在水文地质勘察的过程中应当结合我国相关规定和研究进行水质监测和分析,有效认识当下地下水的情况。在进行工程地质测量的进程中主要是研究地质条件较为复杂的区域,这类形式是进行地质测定的最佳方式,并且能够有效降低测量进程中的经济需求,进而得到较为准确良好的数据。
        (三)原位测试技术
        原位测试技术具体应用如图一所示,要想将该技术的功能充分发挥出来,就必须在原位测试进行时保证流程和技术的规范化,在黄河水文建设进程中不能够因为经济问题在监测中偷工减料,以免使黄河水文的勘测数据受到影响。同时,在实际黄河水文建设中需要应用RS技术,使水文建设拥有更强的综合性。在原位测量中,也需要结合全球定位技术、遥感技术、测绘地理技术三种先进的技术,实现3S的综合运用,更快速准确地为黄河水文建设提供测绘信息,有效确定黄河水文的性质,以此保证勘测结果的准确性和稳定性[4]。
       
        图1  原位测试技术
        (四)数字化的勘察技术
        随着科学技术的发展,数字化的勘测技术正在逐渐引进到黄河水文勘测方面,利用数字进行有效的建模,保证勘察数据的稳定性,并且能够在各个方向进行黄河性质的研究。同时,利用这种形式进行有效的勘察能够绝大程度上增强勘察结果的稳定性,并且能够明确认识到勘察结果的空间特点。数字化的数据库进行整合的过程中能够表现出勘察结果的全面性,对于黄河勘察具有极强的帮助和推进作用。同时,数据勘查能够保证黄河勘察的质量问题,在现阶段的勘察工作中得到了全面深化的整合和利用,引导黄河勘察技术能够发挥自身的稳定性和准确性,保证自身工作精准度的逐渐提升。
        (五)无人机勘察技术
        无人机勘察技术是一种及控制、动力、检测、数据为一体的现代化科学技术,其在执行任务时可携带多种任务设备,且可以以多种信息化技术联合应用,进而方便多种任务的联合执行,现如今已被充分应用在勘察领域中。在黄河水文勘察工作中应用无人机技术可以准确获取地形、地貌的信息,并且可以对当前位置进行顶点式监控,有效获取水文信息,且在实际工作中可以对当前地形进行建模处理。无人机技术可以针对不同地形搭载不同的传感器,通过遥感技术处理数据,进而更加准确的获取当前地理位置的黄河数据。
        结束语
        黄河中游河道水文监测与治理应当明确地质情况,对于水文监测设计进行技术层面上的整合和提升,并对实际区域监测中的应用进行全面深化的改良,最终实现黄河全面性评估。
        参考文献
        [1]陈若楠, 刘中利, 李懿琪. 黄河下游河道水文特征及其监测与治理[J]. 科技视界, 2017, 000(016):166,162.
        [2]吕美霞. 黄河流域的水文气候变化及其原因初探[D].  2016.
        [3]陈康. 黄河水沙变异及其对下游河道连通性的影响[D].  2018.
        [4]芦冠奇. 黄河中下游天然径流量中长期预测模型研究[D].  2018.
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