2.4　站网的规划布局

2.4.1　站网密度

水文测站位置是基本固定的,但水文资料使用上需求的地点却是随机的,很多时候需要水文资料的地点并无测站,这就需要在空间上对水文资料进行内插和移用。站网密度越高,水文要素的空间分布就反映越准确,资料的内插和移用的效果就越接近实际情况,否则即使采取一些分析处理方法,数据的可靠度、客观性依然不理想。因此,需要研究水文要素之间的联系,需要用水文站网的概念统一规划各个要素的测站布设,将其作为一个有机联系的网络,以能用其收集到的资料,较好地解决站网覆盖区域内任何地点的水文资料利用的需求。

测站分布密度需要科学加以确定。一方面,由于水文要素在空间上是变化的,站网密度过稀疏,难以控制水文要素在空间上的变化,内插和移用的误差会很大,为此,需要布设大量的测站。另一方面,有些水文要素的变化,在空间上有一定的规律可循,过密的站网,对继续提高水文资料内插和移用的精度,效益不再明显,反而造成人力物力的浪费。水文站网规划的总目标,是以合理的经济投入,最大限度地取得国民经济各方面特别是水利水电部门所需的各种水文数据。

站网密度是衡量水文站网性能的指标,是规划布局中需要解决的主要问题。站网的密度基本上以能反映区域或流域水文变化规律,并能控制各大、中河流和代表性中小河流的主要水文情势为原则。

从水循环的角度来说,水文要素之间是相互关联的,对各项水文要素分布规律的掌握是通过站网观测实现的,每一项水文要素的时空分布各有特点,站点的理想位置、站点理想密度也就不尽相同。就每一水文要素的独立性而言,对其空间分布的准确描述,测站数量及位置分布都是自成系统的,与其他要素不涉。但是,有的水文要素离不开其他要素的配合观测,例如流量测验往往需要在水位、水面蒸发量观测的同时进行降水量观测。由于有的项目的测站空间位置可以有较大宽容度,所以可以结合在其他项目所在的水文测站位置上,以方便工作管理和生产生活,例如降水量和水面蒸发量可以设在流量站或水位站上一起观测。因此,必须在满足每一项水文要素既定站网密度、空间分布控制效果的前提下,综合考虑各项目观测场所集中的可能,布局测站位置和相应调整数量。

2.4.2　流量站网

流量资料与防洪、抗旱、取用水、水资源调度等关系重大,典型年流量过程对水文、水资源和水环境等的分析计算具有重要作用,流量站是水文测站中相对重要的一个类别。

1.大河控制站

大河控制站的布设一般采用“线的原则”(也称“直线原则”),即在一条河流的干流上布设站网,其相邻两个测站应满足:布站间距不宜过小,布站数量不宜过多,任何两个相邻测站之间流量特征值的变化不应小于一定的递变率;布站间距不能过大,布站数量不能过少,否则难以保证按一定的精度标准内插干流沿线任一地点的流量特征值。对大河控制站测站数目要求有以下几点。

(1)任何两相邻测站之间,正常年径流或相当于防汛标准的洪峰流量递变率(在无径流量或者洪峰流量资料时,用流域面积递变率代替),以不小于10%～15%来估算布站数目的上限。

(2)在干流沿线的任何地点,以内插年径流或相当于防汛标准洪峰流量允许误差的5%～10%来估计布站数目的下限。困难条件下,内插容许误差可放宽到15%。

(3)根据实际需要与设站可能,可在上、下限之间,选定布站数目。

另外,根据实际需求,在以下河段或区域可以适当加密:大江大河的重要河段、重点防洪区、重要城市附近;大江大河省(自治区、直辖市)界、出入国境处;大江大河入海处、大支流的入汇处;大江大河缺少控制并且区域经济社会发展有需求处;重要水功能区和水资源保护区;重点水土流失区和大型引退水工程的上下游;三角洲河口区,在主要出海水道及重要分流水道处。

2.区域代表站

区域代表站的布设采用“区域原则”(也称“面的原则”)。其布设区域代表站的目的在于控制流量特征值的空间分布,通过径流资料的移用技术提供分区内其他河流流量特征值或流量过程,同时满足防汛抗旱、水资源管理等需求。“区域原则”是建立在水文分区的基础上的。水文分区的目的在于从空间上揭示水文特征的相似与差异,共性与个性,以便经济合理地布设水文站网。在同一水文分区进行水文要素的地理内插,可以获取较高精度的成果资料。在不同水文分区之间一般不能进行水文要素的地理内插,否则可能造成较大的内插误差,甚至出现严重错误。划分水文分区应综合考虑:水文参数相似性即流域产流、汇流规律及有关水文参数是否相似;天气系统相似性即暴雨成因和气候条件是否相似;下垫面条件相似性即流域面积、流域形状、地形、地质、土壤、植被等下垫面因素是否相似;人类活动的影响是否相似如工程措施及其影响程度等。划分水文分区的主要方法有:地理景观法、等值线图法、产流特性法、暴雨洪水参数法、流域水文模型法、主成分聚类分析法、卡拉谢夫法、流域面积分级法等。

对于区域代表站的布设,要求综合考虑以下因素。

(1)重要城镇防汛、供水和水工程规划、设计、管理运用等需要。

(2)湿润地区集水面积在200～3000km2,干旱地区集水面积在500～5000km2,且易发生洪水灾害和有防汛需要的山区河流。

(3)集水面积大于1000km2的跨省(自治区、直辖市)界河流,且省(自治区、直辖市)界以上集水面积超过该河流面积的15%,有水资源管理和保护的需要;跨市、县界河流以及小于1000km2的河流宜根据有水资源管理的需要。

(4)西部空白区根据抗旱、水资源保护及开发利用的需要。

(5)中小流域水环境、水资源保护的需要。

(6)农业灌区、工矿企业、大型居民区等的用水需求。

选择布设区域代表站的河流和河段,要符合以下要求:有较好代表性;能控制径流等值线明显的转折与走向,尽量不遗漏等值线的高、低中心;控制面积内的水工程措施应尽可能少,通过辅助观测能按照指定的精度要求,估算天然径流、泥沙的特征值。

3.小河站

小河站的布设采用“分类原则”。布设小河站的主要目的在于收集小面积暴雨洪水资料,探索产汇流参数在地区上和随下垫面变化的规律,为研制与使用流域水文数学模型提供不同地区的水文参数,以满足无实测水文资料的小流域防汛抗旱、水资源管理和水利工程规划设计等的需要。少数位置适中,地表、地下分水岭重叠较好的小河站可发挥区域代表站作用。小河站规划布设一般采用分区、分类的方法,下垫面特征单一性突出的小流域用分区、分类、分级布站。

小河站的分区,一般根据已有小河站资料分析确定或根据气候分区确定。小河站分类的下垫面定量指标可用植被率、地质特性指标、土壤特性以及石山所占面积比等描述。分类数目可根据产流参数分析确定。

小河站在分区、分类后,应依据集水面积进行分级,一般按表2.1分为5级。按面积分级后的布站数量根据具体情况确定。

对于小河站的布设,要求综合考虑以下功能需求。

(1)暴雨山洪灾害易发区,下游有中小城镇等防汛目标的河流,在出山口或中小城镇上游布设测站。

(2)水资源供需问题突出的河流,根据需要在县级以上行政区界处布设测站。

(3)在小流域的中上游,根据水资源、水生态保护,水土保持的需要布设测站。

小河站站址的选择,应满足相关要求:代表性较好,且面上分布均匀;水工程影响尽量小,通过辅助观测能按照指定的精度要求估算天然径流、泥沙的特征值;按面积级进行分级布站时,要兼顾到坡降和地势高程的代表性。

4.平原区站

平原区站是指在具有多个入流、出流口中,且流域面积难以划分,水量难以算清的平原区进行区域水量平衡测验、探索水文变化规律的水文测站。平原区流量站网的布设按区域水量平衡和区域代表相结合的原则进行,以满足防汛抗旱、水资源管理等需求。

平原区的水文测验对象是水平衡区,水平衡区可分成大区、小区和代表片三级。代表片不易划分的水平衡区,可只分大区和小区。大区是指在统一规划下进行水利治理、水资源统一调度使用的区域。小区是指在大区中按土壤、植被和水利条件来划分的区域。代表片是指由周界线封闭而成的一个面积较小的水平衡区,其产、汇流特性可被一个或几个小区移用。在北方,可按水资源供需平衡区作为水量平衡大区。大区面积过大时可划分为若干中区或小区,均以能算清水量进行三水(降水、地表水、地下水)转化分析研究为依据。对于某些进(出)口门很多且测验困难的水平衡区,可在控制线、区界线上只布置单向(进或出)观测点,通过移用邻区产、汇流参数,或在区内设代表片探求有关参数,然后采用测算结合途径实现水量平衡计算。水平衡区的周界线,可按水平衡范围大小分成大区控制线(简称“控制线”)、小区区界线(简称“区界线”)、代表片封闭线(简称“封闭线”)。

(1)周界线按下列主要技术要求设置。

1)路线的走向为沿水平衡区的周界形成封闭的外包线。

2)不同种类的周界线应尽可能综合布设。

3)路线的走向应充分结合基本站,综合考虑公路、桥、涵、堰、闸、泵站等建筑物设施,以及选择进(出)口门最少的路线。

(2)代表片的选择应符合以下要求。

1)代表片的地形、土壤、植被、水利设施等在水平衡区内应有代表性。

2)代表片内应尽量避免有湖荡等大水体,封闭线不应切割大的河(渠)道;在外来水量较小时,代表片面积可为300～500km2;封闭条件差,外来水量较大时,代表片面积可扩大到1000km2左右。

3)代表片内应考虑设立配套的水位、降水量和水面蒸发和地下水站。

在平原坡水区,水文分区内的布站数可采用对河渠网密度及机井密度进行分类,按流域面积进行分级,按分类分级方法布设代表片的方法确定。同时应考虑到面上的分布均匀性及代表的综合性。

北方平原区在应用上述原则进行站网规划时,考虑产、汇流,地表、地下水明显的特点,以及地下水站网的配套。在被选定的研究三水转化关系的代表片或小区内,应布设配套的土壤含水量、灌溉回归水量等观测点网。

(3)对平原区流量站的布设,要求综合考虑以下因素。

1)暴雨洪水、内涝易发区。

2)大型灌区引退水口。

3)有水资源管理任务的县级以上行政区界。

4)根据水资源、水生态保护的。

5)河网区重要水道与河口区主要出海口的治理需要。

5.水库站

水库站是指在水库出口、进口或库区进行水文要素观测的水文测站。大型水库均应布设入库站,进库水流集中且特别重要的中型水库也应布设入库站;大型及特别重要的中型水库均应布设出库站。其他水库根据具体情况确定是否设站。大型水库及泥沙问题突出的中型水库库区,可根据需要布设水沙因子研究实验站。

在布设河道区域代表站有困难且站网密度不足的水文分区内,可选择符合条件的水库站作为区域代表站。被选作为区域代表站应设置在入库洪峰变形小,库内坝前水位代表性好,库面比和库形系数小的水库上。作为区域代表站的水库站,所提供的洪水流量过程、次洪水总量和月、年径流资料,应能具有或可还原成代表河道站的资料。

2.4.3　水位站网

水位观测项目在水文测验中除了用以配合流量测验,作为推算流量过程和流量特征值的中间变量以外,它还具有反映自然界水面高低和转折变化的作用,是水文资料中的重要参数。因此,除了在水文站观测水位项目外,还在不同水域设有专门的水位观测站。

1.河道水位站

为了控制河道水面线的变化,服务于防汛抗旱、分洪滞洪、引水排水、水资源管理、航运保障、水工程运行管理等的需要,尤其是在一些重要河段需要布设水位站。确定水位站的数量与位置的基本原则是既要满足河流沿程的水位内插精度要求,也应使相邻站之间的水位落差不被观测误差所掩盖。水位站设站的具体数量与位置可在流量站网中水位观测项目的基础上以满足需求为目标确定。水位站的设站位置可按下列原则选择。

(1)满足防汛抗旱、分洪滞洪、引水排水、水资源管理、航运保障、水工程运行管理等的需要。

(2)满足河流沿程任何地点推算水位的需要。

(3)尽量与流量站的基本水尺相结合。

2.水库水位站

水库水位站的布设是为了控制水库各级水位水面曲线的转折变化,能准确反映水面分布情况、反映库容变化。水库水位站的布设应符合下列规定。

(1)坝前水位站应设置在坝前跌水线以上,水面平稳、受风浪影响较小、便于观测处;坝前水位站的水位观测水尺,宜兼作泄(引)水建筑物的上游水尺;坝前水位站一经选定不应变迁。

(2)较大入库支流附近应布设水位站。

(3)沿水流方向上水面明显束窄或展宽位置应布设水位站。

(4)水库上游最大回水变动区范围上端(库尾)附近、下端(最低运行水位处)附近应布设水位站。

(5)回水变动区较长的,根据需要适当增设水位站。

3.湖泊水位站

湖泊水位站通常设置在进出湖的主要河流、湖面主流方向上的湖中或岸边,地形条件或工程条件允许时需要在湖中建立水位站。测量的湖泊水位以反映湖泊水面曲线折转变化为宜,通过设立的湖泊水位站能得到具有良好代表性的湖泊平均水位。

4.潮水位站

在感潮河段、河口、濒海水域,根据潮汐强度、河势变化、潮流界位置、潮区界位置、水系结构等进行布设潮位站,以能反映潮汐水面线变化过程和潮汐规律为原则,综合航运、防汛、水资源调度等的需要。

5.闸坝水位站

闸坝水位除了反映闸坝上下(内外)的水位,主要是用于水力学法测流,满足水量测算等水资源管理需求,兼顾防汛调节需要。

6.平原河网水位站

平原河网区往往河流交错,水面率较高,通过需要布设水位站,可以满足控制区内等水位线变化及估算河网蓄水变化需要,用以防洪除涝、水环境整治。

7.城市水位站

对城区、工矿区等重要防护目标存在洪水灾害威胁的河流,以及易发生内涝的城市建成区的积水点应布设水位站,水位站的设立地点以满足城市防洪排涝的需要。

2.4.4　泥沙站网

泥沙站网的布设目的,是为了能够通过泥沙站的观测资料,内插得到符合精度要求的相关泥沙参数。泥沙站网对河流泥沙运动规律的探索、河床演变研究、河流治理、水库运行管理、滩涂保护利用、航道维护等具有重要意义。泥沙站与流量站的分类一致,都分为大河控制站、区域代表站和小河站3类,其站网布设可参照流量站网规划的方法进行。

1.大河控制站

与流量站布设方法相似,按照“线的原则”布设。在大河干流上根据现有基本资料或调查资料所反映的多年平均输沙量的沿程变化,先估计布站数目的上限和下限,然后根据需要与可能,在现有流量站中选设泥沙站。

(1)以任何两相邻测站之间多年平均输沙量的递变率不小于20%～40%为原则,估算布站数目的上限。

(2)在干流沿线任何地点,以内插年输沙量误差不超过±10%至±15%为原则,估算布站数目的下限。条件特别困难者,内插允许误差可放宽到±20%。

感潮河段与河口区,需要按照输沙的涨落优势情况,选择具有代表性的位置布设泥沙站。

2.区域代表站

区域代表站采用区域原则规划布设。水文分区内泥沙站,可按下述要求估算布站数目,并根据需要与可能从相应流量站网中选择泥沙站。

(1)沿多年平均输沙模数的梯度方向,任何两相邻测站之间,输沙模数的递变率以不小于15%～30%为原则,估算分区内布站数目的上限。

(2)在分区内任何地点,以内插年输沙模数的误差不超过±15%～±20%为原则,估算分区内布站数目的下限。条件特别困难的地区内插允许误差放宽到±25%。

3.小河站

为研究小流域暴雨洪水形成的泥沙特征,弥补区域代表站控制作用之不足,可选择一部分小河流量站,作为小河泥沙站。

4.敏感河段的布站

重要河段的流量站,符合下列条件的应根据需要与可能选作泥沙站。

(1)流经中度及其以上侵蚀区,两岸及下游有重要城镇等防护目标的大江大河,自河流进入侵蚀区以后的流量站。

(2)流经地质条件不稳定的山区,下游有城镇、企业、居民集聚区分布的中小河流的流量站。

(3)位于国家确定的水土流失重点监测区的流量站。

(4)作为城市生活、生产用水的主要水源河流,取水口附近及上游对取用水有影响的流量站。

(5)位于水生态与修复区、保护范围内,年平均含沙量大于1kg/m3(轻度和微度侵蚀地区可按0.5kg/m3)的流量站。

(6)水文空白区新设立的流量站。

(7)处在航运河流的流量站。

(8)主要水道及对出海口治理非常重要的流量站。

5.无分析条件的布站

在不具备分析论证条件的情况下,在强侵蚀地区,选不少于60%的流量站作为泥沙站;中度侵蚀区,可选择30%～60%的流量站作为泥沙站;在轻度、轻微侵蚀地区,可选择15%～30%的流量站作为泥沙站。

6.泥沙颗粒分析站

进行泥沙测验的大河控制站、中等以上支流控制站和位于拟建大型水利枢纽工程河段的站、重要灌区的出口站、水土流失严重地区的站、列入基本站网的水库站,一般都需要安排泥沙颗粒级配分析。

2.4.5　降水量站网

降水量观测是水文要素观测的重要组成部分,是用来分析丰枯变化、反映水文周期变化的关键参数,实时的降雨数据则是关乎汛情的关键信息。降水量观测站点的布设是根据各流域的气候、水文特征和自然地理条件所划分成不同的水文分区,在水文分区内布设降水量观测站点。降水量站点的布设能控制月、年降水量和暴雨特征值在大范围内的分布规律和暴雨的时空变化,以满足水资源评价、水资源管理与调度及涉水工程规划、洪水和旱情监测预报等使用要求。

按照降水量站的设站目的和作用,可分为面降水量站和配套降水量站两类。面降水量站(也称基本降水量站)的作用是能控制月、年降水量和暴雨特征值在大范围内的分布规律,积累长系列资料,这类测站需要长期稳定,从资料覆盖水文周期的程度来说,到目前为止,我国仍然显著缺少具有两个以上准长周期的基本降水量站。配套降水量站与小河站或区域代表站同步配套观测,用以控制暴雨的时空变化,求得足够精度的中小流域面平均降水量,以探索区域降水量与径流之间的转化规律。有的降水量站兼有两者功能。

1.站网密度

降水量站网的布设密度应根据现有资料条件,选择适宜的方法分析论证。

(1)在有足够稠密站网试验资料的地区,采用抽站法进行分析。

(2)在具有一般站网密度的地区,可用平均相关系数法、最小损失法、锥体法、流域水文模型法等进行分析。

在分析降水量站网密度涉及的各种指标时,需要参考本地区的资料条件、生活条件、设站目的,合理选定。

在不具备分析条件的地区,可以综合设站目的、地区特点,按照表2.2选定布站数目。

2.站点布设

降水量站的布设应符合下列要求。

(1)对于面降水量站的布设,在大范围内应均匀分布,平均单站控制面积不大于200km2,对荒僻地区可适当放宽。

(2)对于配套降水量站,应在配套区域内均匀分布,并能控制与配套面积相应的时段降水量等值线的转折变化,不遗漏降水量等值线图经常出现的极大或极小值,与面降水量站相比,配套降水量站有较高的布站密度。

(3)在区域代表站和小河站所控制的流域重心附近,以及水土流失重点监测地区,应布设降水量站。

(4)平原河网区的大区、小区的面降水量站单站控制面积不大于150km2。

(5)在降水量等值线梯度大的地带、暴雨区及对防汛有重要作用的地区,适当加密布设降水量站,以控制降水量的时空变化。

(6)在流域迎风面、地形高程变化较大的地区,应适当增加降水量站。

(7)大型水库站、径流实验站等控制的流域范围内,适当设置配套降水量站。

此外,降水量站布设还需综合考虑其他一些相关的因素和条件。如为水资源管理和水量平衡计算服务的降水量站网应与相关站网同时规划,以满足降水量与径流之间转化规律分析需要。对城镇、企业等存在防洪威胁的河流,人口较密集的村镇上游,地质条件不稳定、下游有密集村镇的中小河流暴雨区,降水量站的设置按配套降水量站的要求进行,并根据需要适当增加,以满足防洪减灾的需要。由于降水量传感器简单、占地小,因而在湿润的发达地区可以按5～10km的站距布设,目前已有一些城市或地区已经实现。处于国家重要粮食生产基地和作为城镇生产、生活水源的河流,规划的降水量站应满足用于旱情监测和水文情势分析的要求。在城市防洪、牧区旱情监测,国家地质公园,自然风景区、生态环境保护区等科学研究方面有需求的地区,应布设降水量站。

2.4.6　水面蒸发站网

蒸发观测,包括陆上水面蒸发、湖泊和水库等大水体水面蒸发、土壤蒸发、潜水蒸发等。水文站网中的蒸发量站,主要是陆域水面蒸发站。布设水面蒸发站网应以能控制蒸发量变化为原则,并满足流域面上蒸发计算和研究水面蒸发的地带规律等需要。

1.站网密度

在确定水面蒸发站网密度之前,应进行蒸发单一因子的水文分区。水面蒸发站网密度根据本地区的分析成果来确定。可用“新安江模型”或其他在当地经过验证适用的模型,移用不同距离的蒸发站资料所取得的不同计算精度与移用距离建立相关关系,确定蒸发站网密度。一般2000～5000km2设一站,平原河网区可采用1500km2设一站。

2.站点布设

一般情况下水面蒸发站代表性好,观测成果能被移用范围大。选择站址时,主要考虑其在空间较大范围的代表性。代表性好的水面蒸发站,在某个范围内应具有地形平均梯度较小,面积高程关系变化连续均匀的条件。对于干旱、边远及高山区,根据水面蒸发量等值线图及其他的有关分析成果和设站条件,确定适当的密度和进行代表性分析。

水面蒸发站的布设,应符合以下要求。

(1)水面蒸发站在高程、空间、气候、温度等方面的代表性好,观测成果被称用的范围大。

(2)水面蒸发站网应与相关站网相协调,通常与流量站、水位站、降水量站网协调设立。

在有大型水库、湖泊流域应考虑规划布设水面蒸发站,干旱地区和重要引水区、粮食主产区、大型牧区,需要适当加密布设水面蒸发站。

2.4.7　地下水站网

地下水站网的任务是完整地掌握地下水动态变化,探求地下水运动规律,为国土整治、流域规划、生态环境保护、地下水动态预测、地下水资源的科学评价与合理利用提供基础资料,为防止因地下水持续升降而引起的海(咸)水入侵、水质恶化、次生盐渍化及地面沉降等不良环境或地质问题提供科学依据。

地下水监测站按照地下水监测目的分为基本监测站、统测站和实验站。基本监测站又可分为水位基本监测站、开采量基本监测站、泉流量基本监测站、水质基本监测站和水温基本监测站。水位基本监测站和水质基本监测站按照管理级别分为国家级监测站、省级重点监测站和普通基本监测站。基本监测站的任务是完整地掌握地下水位动态变化,探求地下水运行规律;统测站是为水位统测设立的监测站;实验站是为不同试验项目而设立的监测站。

1.站网密度

开展地下水站网规划,首先要进行地下水类型区划分和开发利用程度分类。地下水类型区分为基本类型区和特殊类型区,地下水开发利用程度分为超采区、高开采区、中等开采区和低开采区。

地下水基本类型区可分为以下两级。

一级基本类型区根据区域地形地貌特征,分山丘区和平原区两个基本类型。

二级基本类型区根据次级地形地貌特征和岩性特征,山丘区一般细分为基岩山丘区、岩溶山区、黄土丘陵区3类;平原区细分为冲洪积平原区、内陆盆地平原区、山间平原区、黄土台塬区、荒漠区5类。

地下水特殊类型区包括:建制市城市建成区、大型地下水供水水源地、地下水超采区、海(咸)水入侵区、次生盐渍化区、地下水污染区、地下水位漏斗区、地面沉降区、生态脆弱区以及地温异常区和矿泉水分布区等重要监测地区。

地下水开采利用程度是指地下水开采量和相应区域地下水可开采量的比值。该比值大于100%的地区为超采区,70%～100%的地区为高开采区,30%～70%的地区为中等开采区,小于30%的地区为低开采区。超采区和高开采区应重点布设地下水站。

地下水站网规划应首先考虑按规划图比例尺进行。规划时,在地下水类型区划分和开采利用程度分类的基础上,根据规划目的和规划区经济发展水平,选定规划图的比例尺。地下水监测站网规划比例尺,按以下原则选定。

(1)特殊类型区,超采区、高开采区,和水文地质复杂且需要研究地表水地下水转换关系的地区,选用1/200000比例尺规划图,按该比例尺规划的站网,单站控制面积不大于50km2,站距约7km,相当于图上间隔3.5cm。

(2)基本类型区中的平原区中的冲洪积平原区、内陆盆地平原区和山间平原区,中等开采区和低开采区,仅有一般需要的地区选用1/500000比例尺规划图。按该比例尺规划的站网,单站控制面积不大于100km2,站距约10km,相当于图上间隔2cm。

(3)基本类型区中的山丘区及平原区中的黄土台塬区、荒漠区,为控制较长时段内地下水在大范围内的分布状况和变化规律地区选用1/1000000比例尺规划图,按该比例尺规划的站网,单站控制面积不大于500km2,站距约22km,相当于图上间隔2.2cm。

(4)当不能按规划图的比例尺规划地下水站网时,基本类型区地下水站网规划可参照表2.3所列的最低密度指标布设。特殊类型区中的大中型城市建成区,地下水站网最低密度宜按每100km2布设8站,大型地下水水源地宜按每100km2布设6站,地下水超采区宜按每100km2布设2站,其他特殊类型区宜按每100km2布设1站。

2.站点布设

在既定规划站网密度下,地下水站布设遵循下列原则。

(1)在各个类型区内,沿平行于水文地质条件变化最大的方向,布设主观测线。在一般情况下,以能判断两个监测站之间水文地质条件为原则,确定布站间距。然后在垂直于主观测线的方向,设置辅助观测线,布站间距可适当放宽。

(2)在各类型区内水文地质条件比较简单时,可均匀布站。在不同类型区交界地带,地下水异常地带,加密布站。

(3)在平面上点、线、面相结合,在垂直方向上形成不同深度层位的立体观测网。

在国家粮食主产区、大型灌区、重要城镇供水水源地、大中型矿区、水源性地方病多发区、地下水漏斗区、次生盐渍化区应加密布设。在每一类型区或不同开采水平的地区,应选择少量具有代表性的地下水站,进行地下水开采量的监测。具有较大供水意义的泉和具有特殊观赏价值的名泉,可布设泉流量监测站。南方湿润区的地下水利用量很小的地区,可按上述有关要求适当降低布设密度。

2.4.8　墒情站网

规划布设的墒情站网应能完整收集土壤墒情信息,以满足抗旱减灾、水资源管理、国家粮食生产安全、水利建设规划、畜牧业发展等方面的需要。

1.站网密度

墒情站网的布设密度根据历史旱情和旱作农业、牧业的分布情况及耕作面积确定,或按行政区划确定。

(1)按耕作面积规划的墒情站网,最低布设密度可按山丘区单站控制耕作面积不大于30000hm2、丘陵区单站控制耕作面积不大于50000hm2、平原区单站控制耕作面积不大于90000hm2控制。国家粮食主产区和易旱地区,墒情站网密度应在上述同类型地区墒情站网最低布设密度指标基础上适当加密。

(2)按行政区划规划的墒情站网,最低布设密度可按国家粮食主产区和易旱地区3～5站/县、一般地区2～3站/县控制。

2.站点布设

站点布设墒情站的布局需要分别考虑灌溉耕地(或牧场)和非灌溉耕地(或牧场)的墒情监测,站点一般应均匀分布,位置应相对稳定,以保持墒情监测资料的一致性和连续性。

墒情监测代表性地块的选择需要考虑地貌、土壤、气象和水文地质条件,以及种植作物的代表性。山丘区代表性地块应设在坡面比降较小而面积较大的地块中,平原区代表性地块应设在平整且不易积水的地块。墒情站网布局时,应综合考虑与其他水文站网的协调。在墒情站出现脱墒及其他特殊情况下,可临时根据土壤、水文地质条件、作物种类代表性、旱情轻重等情况选定代表性地块进行监测。墒情站网规划应综合考虑与相关水文站网的协调和配套。

2.4.9　水质站网

水质站根据设站目的与作用分为国家基本水质站和专用水质站。国家基本水质站必须长期监测,以获取基本水环境与水生态要素信息。专用水质站是为科学研究、工程建设与运行管理等特定目的服务而设立的水质站。水质站网规划,需要充分调查并收集本流域或区域的产业布局、农业制度、城市发展和相关专业规划,以水功能区划为基础,综合考虑与其他相关站网协调。水质站网根据所监测的水源分为地表水水质站网、地下水水质站网和降水水质站网。

1.地表水水质站网

地表水水质站网按照水体的运动路径、水质变化转折和重要水质影响作用布设在以下区域或位置。

(1)重要或较大河流的上游或接近源头处,未受人为直接污染的天然水域。

(2)重要江河的干支流控制河段、较大支流汇入前的河口处、大型或重要湖泊(水库)出入口处以及入海河流的河口处。

(3)重要或较大河流、湖泊(水库)的跨国境、省级行政区的分界处,重要水功能区及水生态保护区。有需要的市、县级行政区分界处。

(4)跨流域(水系)或地区调水工程的重要区域及其省级行政区界处。有需要的市、县行政分界处。

(5)重要供水水源地、国家级自然保护区、湿地保护区与具有水生态功能的河流、湖泊(水库)。

(6)重要入河(库、湖)排污口。

2.地下水水质站网

地下水水质站网规划在地下水类型区划和开采利用程度分类的基础上进行,以浅层地下水为主。水质站布设在以下区域或位置。

(1)不同水文地质区、植被区、土壤盐碱化区、泉水丰富区、地方病多发区、地球化学异常区、自然资源保护区。

(2)建制市城市建成区、大型及特大型地下水水源地、超采区、次生盐渍化区、海水入侵区和地下水污染区等。

3.降水水质站网

降水水质站主要根据大气环流和局地空气污染进行布设,重点监测以下地区。

(1)不同水文气象条件、不同地形与地貌区。

(2)大型城市区、工业集中区和大气污染严重区。

(3)大型水库、湖泊区和水源地。

2.4.10　实验站

(1)实验站是水文站网中相对特殊的测站,按研究目的可分下列4类。

1)基础理论研究类。为发展水文科学基础理论和探索某些综合性问题而设立的实验基地。如为研究某些水文要素的形成与转化机制而设立的径流、蒸发、水平衡、三水转化、泥沙或泥石流等实验站。

2)特定水体研究类。为研究某类水体的水文规律而设立的水库、湖泊、沼泽、河口、河道、冰川、冰情等实验站。

3)特定环境研究类。为研究人类活动对环境的定量水文效应而设立的森林、牧区、城镇、灌区、水土保持、河床演变等实验站,通过模拟人类活动或伴随自然特征消退,对水文要素情态变化开展系统的研究。例如城市化实验站、沙漠化实验站等。

4)测验技术研究类。用于完善或改进某种仪器设备或测验方法而设立的水文测验方法实验站。

(2)各类实验站的布设,按下列技术要求进行统一规划。

1)按水文气象条件及自然景观的地带性变化,划分大实验区。在分区内再进行分类。

2)在每个分区或分类上选择有代表性的河流、地点或对象,规划设立实验收站。

3)同一分区或分类单元内,不宜重复设立具有相同功能的实验站。

实验站设立需要考虑精细化观测的特点,所配置的技术手段、设施装备以及人员保障,其标准都需要大大高于基本站。测验技术研究类实验站的规划应与相关类水文站网相结合。