2.3　站网规划与调整

2.3.1　任务、目标与意义

水文站网规划是根据社会经济对水文业发展的需要,为满足各方面对水文资料的需求,根据科学、经济、合理的原则,对一个地区或流域的水文测站进行总体布局工作的总称。站网规划的任务是将水文测站按一定的科学原则布设在流域的合适位置上,其目标应当是以最小的投入,最高的效率,使水文站网具有最佳的整体功能。

水文站网规划是水文工作的战略布局。水文站网对整个水文工作起到很大作用,因此,水文站网如何布局被看作是水文工作的战略问题,同时也是一个重要的技术经济问题。水文站网的规划与优化,关系到水文资料成果的质量,影响到水文工作的各个环节。水文站网规划是水文学的一个重要学术方面,也是涉及社会、经济、科技及各种水文复杂技术的一项艰巨工作。

2.3.2　站网规划的基本原则

水文站网规划的指导思想是优化站网的内部结构,发挥全部测站的集体作用,以有限站点和有限时间的观测资料,尽可能地满足流域内任何地点对水文资料的需求。水文站网规划的主要原则是根据需要和可能,着眼于依靠站网的结构,发挥站网的整体功能,提高站网的社会效益和经济效益。水文站网规划应统一规划,统筹兼顾,布局科学,密度合理,适度超前。

(1)整体布局。统一规划布设的各个测站、各个项目测点是一个有机联系的网。根据它所提供的资料,用相关、内插和移用等方法,能解决站网覆盖区域中所有地点的水文问题。

(2)合理密度。站网越密则内插精度愈高,但代价也越大。合理的密度与水文要素地区上变化程度、国民经济的发展水平、设站的自然条件和建设费用等因素有关。

(3)适时调整。对站网所提供的资料内容和精度要求是随着经济的发展而发展的,同时,人们对水文规律的认识也在不断提高。因此,要根据客观情况的发展对原有水文站网规划和已布设的站网适时地分析、验证、调整和补充,使其更加完善和优化。要把水文站网看成是一个在不断发展和完善的动态系统。

2.3.3　优化与调整

国家对水文站网建设实行统一规划、阶段实施、循序渐进、防止重复。水文站网建设应当坚持流域与区域相结合、区域服从流域、布局合理、兼顾当前和长远需要。

早期的水文测站稀少,多为独立设置、孤立运行,使得水文资料的利用具有局限性,随着水文测站的不断增加,水文资料在面域上逐渐形成相互联系。水文站网的发展需要经历从无到有、从疏到密的过程,在规划上也有阶段性,每一阶段的规划建设是逐步实现的。根据自然环境情况、经济社会发展需求和水文技术进步,定期地进行分析并适时地提出后一阶段的规划布局,对测站进行适当的补充和调整,包括测站(观测项目)的设立、迁移、暂停、撤销、恢复、站类变动等。

水文站网的调整从是否已经达到设站目的和是否能够满足功能要求方面进行分析论证,具体分析内容包括水文站网密度能否满足控制水文基本规律的变化,是否满足社会服务功能,是否满足流域或区域的需求,涉水工程的建设是否对水文测验有影响,水文测验河段是否满足要求,水文测站位置是否适合等方面。在确定水文测站是否迁移、撤销时,还应综合考虑设站目的、单站对水文站网整体功能的影响、水文服务社会功能需求、水文气象及下垫面变化、水文测站生产生活条件等实际情况。

2.3.4　站网规划的内容及方法

水文站网规划的基本内容主要有:进行水文分区、确定站网密度、选定布站位置、拟定设站年限、各类站网的协调配套、编制经费预算、制定实施方案和计划等。

站网规划在理论上可采用系统工程中多目标优化的方法,通过确定目标函数、约束条件、建立数学模型、求其最优解的方法进行水文站网规划。但在实际应用中,依据长期在实践中积累的经验,总结成指导性文件作参考,按照一定的原则,结合实际需要进行规划,即采用理论与实践相结合的方法进行水文站网规划。