云南省西北部水文站网分析与优化调整 Hydrologic Network Analysis and Optimal Adjustment in the Northwest Yunnan Province

doi:10.12677/JWRR.2016.53035

Journal of Water Resources Research
Vol.05 No.03(2016), Article ID:17767,11 pages
10.12677/JWRR.2016.53035

Hydrologic Network Analysis and Optimal Adjustment in the Northwest Yunnan Province

Kun Zhang^1,2*, Gang Chen³, Lun Zhang³, Bangjin Guan³, Wenjing Cai³

¹Hydrology & Water Resources Bureau of Yunnan, Kunming Yunnan

²School of Information Science and Engineering, Yunnan University, Kunming Yunnan

³Hydrology & Water Resources Bureau of Yunnan Dali, Dali Yunnan

Received: May 20^th, 2016; accepted: Jun. 6^th, 2016; published: Jun. 9^th, 2016

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ABSTRACT

Through investigating the river basin, rivers, hydropower engineering and hydrologic network in the northwest of Yunnan province, which consists of Dali, Diqing and Nujiang states, the networks’ density and layout of all kinds of monitoring stations is analyzed. The results show that the density of monitoring station network has reached basic requirements of World Meteorological Organization and “Technical Regulations for Hydrologic Network Design” except for the precipitation, evaporation and groundwater station networks. Based on the evaluation methods of the hydrologic completely blank river and the flow measurement blank river, the degree of rivers’ coverage is analyzed and evaluated. It is shown that the flow measurement blank rivers exist in some river basin in the northwest of Yunnan province. Finally, some optimized and adjusted countermeasures are put forward.

Keywords:Network Density, Objective Evaluation, Optimization, Adjustment

云南省西北部水文站网分析与优化调整

张坤¹^,2*，陈岗³，张伦³，官邦锦³，蔡文静³

¹云南省水文水资源局，云南昆明

²云南大学信息科学与工程学院，云南昆明

³云南省水文水资源局大理分局，云南大理

收稿日期：2016年5月20日；录用日期：2016年6月6日；发布日期：2016年6月9日

摘要

通过对云南省西北部大理、迪庆、怒江州三个州境内的流域、河流、水利水电工程和水文站网进行调查，对各类监测站网密度及布局进行分析，结果表明云南省西北部除雨量站网、蒸发站网和地下水站网外的其它各类监测站网密度基本达到世界气象组织及《水文站网规划技术导则》规定的密度要求。根据完全水文空白河流与流量测验空白河流评价方法，对河流的水文监测覆盖程度进行分析与评价，结果表明云南省西北部部分流域河流存在流量测验空白河流。根据成果提出站网优化调整对策。

关键词 :站网密度，目标评价，优化，调整

1. 引言

大理州、迪庆州、怒江州位于云南省西北部，北纬24˚40'~29˚15'和东经98˚07'~100˚18'之间，三个州横跨长江流域、怒江流域、澜沧江流域、红河流域、伊洛瓦底江流域，是云南省水资源比较丰富的几个州市。长江干流与澜沧江干流从西藏进入云南省迪庆州境内，怒江干流与伊洛瓦底江干流从西藏进入云南省怒江州境内，红河流域干流发源于云南省大理州巍山县。澜沧江干流、怒江干流、伊洛瓦底江干流和红河干流是云南省比较重要的跨界河流，对于水资源管理具有重要意义。通过近五年的“云南省中小河流水文监测系统建设项目”、“云南省州市界河控制断面新建水量监测点建设项目”及“国家地下水监测工程”等项目的实施，各类水文监测站大规模增加，使云南水文站网密度得到了极大的提升。云南省西北部水文站网分布如图1所示。从2009年至今，还没有对云南省各类水文监测站网进行过统一的、系统的、科学的分析与评价工作。本文对云南省西北部大理、迪庆、怒江州三个州境内的流域、河流、水利水电工程和水文站网进行调查，按流域与行政区对各类监测站网密度及布局进行分析，并根据完全水文空白河流与流量测验空白河流评价方法，按流域与行政区对河流的水文监测覆盖程度进行分析与评价，并根据相应成果提出站网优化调整对策。

2. 流域河流概况

云南省西北部共有河流387条，其中澜沧江流域面积为28,623 km²，50 km²以上河流共有146条，3000 km²以上河流共有4条；长江流域面积为24,145 km²，50 km²以上河流共有139条，3000 km²以上河流共有3条；红河流域面积为4310 km²，50 km²以上河流共有29条，3000 km²以上河流共有2条；怒江流域面积为8833 km²，50 km²以上河流共有61条，3000 km²以上河流共有2条；伊洛瓦底江流域面积为2154 km²，50 km²以上河流共有12条，3000 km²以上河流共有1条。云南省西北部河流概况详见表1。

大理州面积为29,193 km²，50 km²以上河流共有155条，3000 km²以上河流共有6条。迪庆州面积为23,860 km²，50 km²以上河流共有142条，3000 km²以上河流共有3条。怒江州面积为15,012 km²，50 km²以上河流共有90条，3000 km²以上河流共有3条。大理州、迪庆州、怒江州河流概况详见表2。

3. 水利水电开发概况

大理州、迪庆州、怒江州分别有各类水电站120座、74座、75座，合计269座。其中只有大理州有大(1)

Figure 1. The hydrologic network in the northwest of Yunnan province

图1. 云南省西北部水文站网分布图

型水电站2座，分别为功果桥电站、龙开口电站，其余都是中型水电站和小(1)型水电站。水电站密度，详见表3。大理州、迪庆州、怒江州分别有各类水库431座、4座、18座，合计453座。其中只有迪庆州有大(2)型水库1座，为小中甸水库，其余都是中型水库、小(1)型水库和小(2)型水库。水库密度，详见表4。

Table 1. Rivers in the northwest of Yunnan

表1. 云南省西北部河流概况

Table 2. Rivers in Dali, Diqing and Nujiang states

表2. 大理、迪庆、怒江州河流概况

Table 3. Hydropower stations in Dali, Diqing and Nujiang states

表3. 大理、迪庆、怒江州境内水电站概况

Table 4. Reservoirs in Dali, Diqing and Nujiang states

表4. 大理、迪庆、怒江州水库概况

4. 水文站网密度分析

4.1. 站网发展历程

大理州最早于1947年在洱海流域出口处设立下关站，迪庆州最早于1959年在长江流域主要支流硕多岗河设立下桥头站，怒江州最早于1960年在澜沧江流域主要支流沘江设立金顶站。在之后的几十年里，分别在各州围绕各流域干流和重要支流设立22处水文站、2处水位站。新中国成立后，随着三个州水利建设的发展，水文围绕水利的中心工作，以优质的水文水资源信息支撑水资源的可持续利用，水文站网建设得到进一步的发展与完善。根据各流域水文站网调查结果，截止2015年底，三州市各流域共有基本水文站25处、基本水位站2处、中小河流水文站17处、中小河流水位站13处、州市界河水量监测点5处、基本雨量站122处(含水文站带雨量观测项目)、中小河流雨量站291 (含中小河流水文(位)站带雨量观测项目)、蒸发站14处、地下水站30处、水质站97处。

4.2. 站网密度分析与结论

4.2.1. 基本水文站网

大理州、迪庆州、怒江州处于半干旱、半湿润地区，根据世界气象组织(简称WMO，下同)有关容许最稀水文站网密度的推荐意见，平原区最低容许站网密度为1000~2500 km²/站、山区最低容许站网密度为300~1000 km²/站。云南省西北部澜沧江流域、长江流域、红河流域和怒江流域的基本水文站网密度基本达到WMO推荐的站网容许最稀密度要求，伊洛瓦底江流域没有基本水文站，未达到WMO推荐的站网容许最稀密度要求。云南省西北部基本水文站网密度详见表5。

大理州、迪庆州、怒江州基本水文站网密度已达到WMO推荐的站网容许最稀密度要求。三州市基本水文站网密度详见表6。

4.2.2. 雨量站网

云南省西北部各流域与各州市雨量站网密度详见表7与表8。根据WMO有关容许最稀雨量站网密度的推荐意见，平原区为600~900 km²/站、山区为100~250 km²/站。《水文站网规划技术导则》 [1] (简称导则，下同)综合了上述平原区和山区密度指标，提出面平均雨量站不大于200 km²/站的标准。

云南省西北部澜沧江流域、长江流域、红河流域和怒江流域的基本水文站网密度达到WMO及《导则》规定的密度标准，伊洛瓦底江流域未达到WMO及《导则》规定的密度标准。

大理州雨量站网密度达到WMO及《导则》规定的密度标准；迪庆州和怒江州雨量站网未达到WMO及《导则》规定的密度标准。

4.2.3. 蒸发站网

蒸发站大部分与水文站、水位站、雨量站结合，云南省西北部无独立蒸发站，因此蒸发站的分布与水文站网密度趋势保持一致。根据WMO有关容许最稀蒸发站网密度的推荐意见，平原区、山区为5000 km²/站，干旱区因蒸发强烈为3000 km²/站。《导则》综合了上述平原区和山区密度指标，提出面蒸发站网密度采用2000~5000 km²/站的标准。云南省西北部各流域与各州市雨量站网密度详见表7与表8。

云南省西北部澜沧江流域、长江流域、红河流域和怒江流域蒸发站网密度达到WMO《导则》推荐的平原、山区最稀密度标准(见表9)，伊洛瓦底江流域蒸发站网密度未达到WMO《导则》推荐的平原、山区最稀密度标准。

大理州雨、迪庆州和怒江州蒸发站网密度达到WMO《导则》推荐的平原、山区最稀密度标准(见表10)。

4.2.4. 地下水站网

云南省西北部主要处于山丘地区，《地下水监测规范》(SL183-2005)对不同区域也提出了相应的站网密度指

Table 5. Basic hydrologic network density in the northwest of Yunnan

表5. 云南省西北部基本水文站网密度

Table 6. Basic hydrologic network density in Dali, Diqing and Nujiang states

表6. 大理、迪庆、怒江州基本水文站网密度

Table 7. Precipitation station network density in the northwest of Yunnan

表7. 云南省西北部雨量站网密度

Table 8. Precipitation station network density in Dali, Diqing and Nujiang states

表8. 大理、迪庆、怒江州雨量站网密度

Table 9. Evaporation station network density in the northwest of Yunnan

表9. 云南省西北部蒸发站网密度

Table 10. Evaporation station network density in Dali, Diqing and Nujiang states

表10. 大理、迪庆、怒江州蒸发站网密度

标，其中山丘区的最低标准为2站/1000 km²。云南省西北部各流域与各州市地下水站网密度详见表11与表12。

澜沧江流域、长江流域、红河流域远地下水站网密度分比为0.59站/1000 km²、0.37站/1000 km²和0.44站/1000 km²，远未达到《规范》要求最低标准，且怒江与伊洛瓦底江流域无地下水监测站。

大理州地下水站网密度为1.03站/1000 km²，未达到《规范》要求最低标准，迪庆州和怒江州没有地下水监测站。

4.2.5. 水质站网

云南省西北部澜沧江流域、长江流域、红河流域、怒江流域和伊洛瓦底江流域水质站分别有40处、32处、14处、9处和2处。大理州有水质站56处，其中与水文站、水位站结合的11处，独立水质站45处；迪庆州有水质站24处，其中与水文站、水位站结合的4处，独立水质站20处；怒江州有水质站17处，其中与水文站、水位站结合的3处，独立水质站14处。基本覆盖了流域内重要河流的上游、干支流控制河段、重要湖泊(水库)出入口处、重要河流跨国境分界处等，满足流域与州市水质监测要求。云南省西北部各流域与各州市水质站网密度详见表13与表14。

5. 水文站网河流控制目标评价

5.1. 评价基础与方法

河流水文控制目标评价就是针对测站对河流的覆盖程度进行评价，也就是测站支撑水文特征值空间关系描绘能力的评价 [2] 。本次红河流域水文站网调查，调查了流域面积在500 km²以上的河流及其水文站网设置的情况，并以此作为调查与评价对象。

本次评价采用的方法是完全水文空白河流评价和流量测验空白河流评价。

Table 11. Groundwater station network density in the northwest of Yunnan

表11. 云南省西北部地下水站网密度

Table 12. Groundwater station network density in Dali, Diqing and Nujiang states

表12. 大理、迪庆、怒江州地下水站网密度

Table 13. Water quality station network density in the northwest of Yunnan

表13. 云南省西北部水质站网密度

Table 14. Water quality station network density in Dali, Diqing and Nujiang states

表14. 大理、迪庆、怒江州水质站网密度

(1)

(2)

其中R₁为既无流量站也无雨量站、水位站，完全为水文空白区的河流所占比率；R₂为仅有水位站、雨量站，缺乏流量的空白河流比率；N为评价的河流总数；n₁为完全水文空白河流数；n₂为水文部门已设水文(流量)站河流数；n₃为完全由其他部门已设水文(流量)站控制河流数。

5.2. 评价结论

云南省西北部各流域参加评价的流域面积大于500 km²的河流共计43条，无完全水文空白河流。澜沧江流域流量测验空白河流有1条，为歪脚河，所占比例为6.7%；长江流域流量测验空白河流有5条，为中河、翁水河、浪都河、洛吉河和尼汝河，所占比例为29.4%；伊洛瓦底江流域流量测验空白河流有1条，为独龙江干流，所占比例为50%；红河流域和怒江流域无流量测验空白河流。云南省西北部各流域与各州市水质站网密度详见表15与表16。

云南省西北部各州市参加评价的流域面积大于500 km²的河流共计43条，无完全水文空白河流。大理州流量测验空白河流有2条，为澜沧江流域的歪脚河和长江流域的中河，所占比例为9.1%；迪庆州流量测验空白河流有4条，为长江流域的翁水河、浪都河、洛吉河和尼汝河，所占比例为28.6%；怒江州流量测验空白河流有1条，为伊洛瓦底江流域的独龙江干流，所占比例为14.3%。

6. 优化调整对策

6.1. 科学提高水文站网密度，优化完善站网布局

1) 在整个水文站网中，大河控制站居首要地位，根据当前云南省大理州、迪庆州、怒江州的水电开发情况，一些已达设站年限和设站目的且无特殊任务的大河控制站，可考虑撤销或搬迁。现状站点未达到设站目标的大

Table 15. Hydrologic control station with river basin area is more than 500 km2 in Yunnan

表15. 流域面积大于500 km²河流水文控制情况表

Table 16. Hydrologic control station with river basin area is more than 500 km2 in Dali, Diqing and Nujiang states

表16. 大理、迪庆、怒江州流域面积大于500 km²河流水文控制情况表

河干流，应根据设站目标，并结合目前水电梯级开发情况，确定布站数目，按上游稀、下游密原则合理布设控制站点 [3] ；

2) 对于流域面积500 km²以上的河流以及流域面积500 km²以下、且对水资源管理有重要需求的重点河流，应弥补水文空白区和流量测验空白区监测；

3) 随着近几年中小河流监测项目与山洪灾害项目建设，雨量站网密度大幅提高，达到控制局部强降水的需要，且满足山洪灾害防治需要，但缺乏合理的雨量站网布局，必须对雨量站网科学分析，优化并调整雨量站网布局；

4) 由于蒸发站点稀少、空间分布不均，且监测都是人工观测，效率低，在合理增加蒸发站点的同时，应加强蒸发观测新仪器新技术的使用与推广，特别是自动蒸发器的试验，以经济的投入，解放劳动力的同时，得到高精度的蒸发资料；

5) 部分城市发生洪涝灾害，且大理州、怒江州、迪庆州基本还未开展城市洪涝监测，必须同意规划、建设城市洪水监测站网，满足城市防洪需要。

6.2. 完善并加强州州市级与区县级行政区界水文站网

大理州、迪庆州、怒江州水资源丰富，水事矛盾不突出，目前对州市行政区界河流水文控制基本满足要求，但密度不高，区县级行政区界水资源监测站网是基本空白，随着最严格水资源管理制度的落实，对行政区界河流水量、水质监测控制需求更高。因此，应在现有水文站网的基础上，加强各级行政区域界水资源监测站网建设，优先完善州市级行政区界及水事矛盾突出区县级行政区界水资源监测站网，支撑最严格水资源管理制度的实施。

6.3. 加强地下水监测网和墒情监测网建设

1) 大理州地下水监测站网密度较低，迪庆州和怒江州无地下水监测站，且部分地区处于地下水限采区，为加快地下水监测网络建设，开展地下水动态监测，应加强地下水监测站网建设，提高地下水监测站网密度，最大限度满足流域水资源管理及监控地下水限采效果的需要。

2) 大理州有墒情监测站1个，由于仪器老化、年久失修，处于停用状态。迪庆州和怒江州无墒情监测站。由于墒情监测站网是抗旱工作的基础，且云南省近几年连续大旱，人民群众生命财产安全受到威胁，所以必须加大土壤墒情站点的布设和加强墒情信息与水文信息实时上报与分析工作。

6.4.有机结合水资源监测站网和水质监测站网

进行水资源监测站网规划时，应和现有的水质监测站网有机地结合起来，重点加强大中型灌区监测站网、重要入河排污口监测站网、重要取水口监测站网、水功能区监测站网以及重要供水源地监测站网的建设。

6.5. 改善水文测验方式，扩大水文资料收集范围

随着流域经济社会的快速发展、水资源利用程度的提高，社会对水文的需求越来越多，在现有水文站网的基础上，通过改革测验方式、增加巡测控制断面、推广应用先进水文监测仪器设备，进一步扩大水文监测范围，提高水文服务能力与水平 [4] 。

7. 结论

本文对云南省西北部大理、迪庆、怒江州三个州境内的流域、河流、水利水电工程和水文站网进行调查，按流域与行政区对各类监测站网密度及布局进行分析，结果表明云南省西北部除雨量站网、蒸发站网和地下水站网外的其它各类监测站网密度基本达到世界气象组织及《水文站网规划技术导则》规定的密度要求。并根据完全水文空白河流与流量测验空白河流评价方法，按流域与行政区对河流的水文监测覆盖程度进行分析与评价，结果表明云南省西北部部分流域河流存在流量测验空白河流。并根据上述成果提出站网优化调整对策。本文研究成果为今后云南西北部水文站网的规划及调整、防洪抗旱、水利规划设计、水资源开发利用管理等提供了技术支撑。

文章引用

张坤,陈岗,张伦,官邦锦,蔡文静. 云南省西北部水文站网分析与优化调整
Hydrologic Network Analysis and Optimal Adjustment in the Northwest Yunnan Province[J]. 水资源研究, 2016, 05(03): 278-288. http://dx.doi.org/10.12677/JWRR.2016.53035

参考文献 (References)

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