哈尔滨地区中小河流水文监测方案分析与评价 环境工程专业

哈尔滨地区中小河流水文监测方案分析与评价中文摘要 水文监测承担着为防汛减灾提供及时有效水情信息的重任，受气候、自然、经济、技术等条件限制，哈尔滨地区仍有相当一部分有重要防汛任务的中小河流没有开展水文监测工作，无法控制实时水雨情信息。本文以哈尔滨地区中小河流水文监测建设项目为依托，通过收集已有资料、观测数据、现场调查等手段，分析了项目区的水文、气象、地质条件以及现有监测方案，对该地区中小河流水文监测方案分析与评价。开展的工作及成果如下：1、收集整理研究区域的基本资料，对研究区中小河流水文监测现状进行分析研究。通过资料分析研究得出，该地区通河县岔林河、大古洞河、小古洞河、西北河及依兰县巴兰河、木兰县白杨木河、阿城区阿什河的洪水灾害最为突出，该地区水文站网密度偏稀，水文站点布局不尽合理，中小河流水文站偏少，水文巡测能力亟待加强。2、对研究区域的河流特点进行分析，河流含沙量小，河床相对比较稳定的河流，走航式ADCP等新型设备具有很好的使用效果，尤其是对洪水陡涨陡落的中小河流，更可在较短的时间内实测流量（起点距、水深、流速），并可达到成果快速的远距离传输，满足洪水控制和防御的目标。中小河流大多距离人口居住地较远，雷达水位计、翻斗式雨量计等自动测报设备满足水位、雨量观测连续性、及时性、准确性的要求。3、根据对中小河流监测方案进行分析，随着自动测报技术的逐渐成熟，中小型流域开展水文巡测将是水文监测的重要组成部分。开展水文巡测研究，是水文测验方式方法创新的重要一环。提出在中小型流域大力发展水文巡测，重要站点辅以必要的巡、驻结合的管理模式，为水文开展巡测的新型监测模式提供一定的科学依据。关键词:中小河流；水文监测；自动测报；水文巡测；AbstractHydrologicalmonitoringplaysanimportantroleinprovidingtimelyandeffectiveinformationforfloodcontrolflood,restrictedbyclimate,natural,economicandtechnologicalconditions,Harbinareastillhasquiteafewsmallrivershaveanimportantfloodcontroltaskdidnotcarryouthydrologicalmonitoringwork,unabletocontrolthereal-timerainfallinformation.ThisdissertationtakestheHarbinareasmallriverhydrologicalmonitoringconstructionproject,bymeansofdatacollection,observationdata,fieldinvestigation,analysisoftheprojectareahydrology,meteorologyandgeologicalconditionsandtheexistingmonitoringscheme,analysisandevaluationontheriverintheareaofthewatermonitoringproject.Theworkandachievementsareasfollows:1.Collectandsortoutthebasicdataofthestudyarea,andanalyzethehydrologicalmonitoringstatusofthesmallandmedium-sizedriversinthestudyarea.ThroughthedataanalysisofflooddisasterintheareaofMulanCounty,TongheCountyChaLinRiver,river,smallriver,TungTungRiverandnorthwestYilanCountyBaLanRiver,PoplarRiver,AChengRiverAsheismostprominentintheareaofhydrologicnetworkdensityissparse,hydrologicalstationslayoutisunreasonable,smallriverhydrologicalstationless,hydrologicsurveycapabilityshouldbestrengthened.2.Thestudyareaoftheriverwereanalyzed,thesandcontentoftheriverbedissmall,relativelystablerivershippingADCPandothernewequipmenthasverygoodeffect,especiallyformediumandsmallriversflooddouzhangsteepfall,eveninarelativelyshortperiodoftime(fromthestartingpointandthedepthofwaterflowmeasurementthevelocity,andcanachieveresults),longdistancetransmissionfast,meetthefloodcontrolanddefensetargets.Smallriversmostlylivefarfromthepopulation,radarlevelgauge,tippingbucketandotherautomaticmeasuringequipmenttomeetthewaterlevelandrainfallobservationcontinuity,timelinessandaccuracyrequirements.3.Accordingtotheanalysisofsmallandmediumrivermonitoringprogram,withthegradualmaturityofautomaticmeasurementandforecastingtechnology,hydrologicalmonitoringofsmallandmedium-sizedwatershedwillbeanimportantpartofhydrologicalmonitoring.Hydrologicalpatrolsurveyisanimportantpartofhydrologicaltestmethodinnovation.Itisproposedthatthehydrologicalpatrolsurveyshouldbedevelopedinsmallandmedium-sizedwatershed,andtheimportantsitesshouldbesupplementedwiththenecessarymanagementmodeofpatrolanddetention,whichwillprovideascientificbasisforthenewmonitoringmodelofhydrologicalmonitoring.Keywords:smallandmedium-sizedrivers;hydrologicalmonitoring;automaticforecasting;hydrologicalpatrolsurvey;Keywords:smallandmedium-sizedrivers;hydrologicalmonitoring;automaticforecasting;hydrologicalpatrolsurvey;目录中文摘要 IAbstract II第1章前言 11.1研究意义 11.2国内外研究进展 11.2.1国外研究进展 11.2.2国内研究进展 21.3研究的主要内容及技术路线 3第2章研究区概况 52.1地理位置 52.2区域地质概况 52.2.1地形地貌 52.2.2地层岩性 62.2.3水文气象 82.2.4河流水系 92.2.5洪水灾害 102.3本章小结 11第3章中小河流监测建站要素分析 123.1测验河段的选择 123.2观测设施的布设 143.3本章小结 15第4章中小河流测验方案的评价 164.1降水、水位测验及流量观测方案分析 164.1.1降水观测 164.1.2水位观测 174.1.3流量测验 184.2典型站的测验方案比选与评价 214.2.1岔林河流量对比测验 214.2.2水位、雨量观测方案比选 264.3巡测方案的应用分析 274.3.1中小型流域水文巡测现状 274.3.2新时期中小河流水文巡测方式 274.4本章小结 29第5章结论及建议 305.1主要结论 305.2建议 31参考文献 32致谢 35独创性声明 36第1章前言1.1研究意义本文以“黑龙江省中小河流水文监测系统建设工程”项目中的水文基础设施建设为依托，对哈尔滨地区中小河流水文监测方案分析与评价。水文是国家经济建设和社会发展的一项重要基础性工作，通过监测、分析、评价水资源的量、质及其时空分布与变化规律，为解决社会发展中的水问题提供重要的科学依据。受我国特殊的气候、地形和地质条件影响，特别是近年来极端天气事件增多，中小河流洪涝灾害频繁发生，已成为我国洪涝灾害损失的主体，是制约经济发展、社会稳定的重要因素之一。面对严重的中小河流洪涝灾情，党中央、国务院高度重视，国务院先后两次召开常务会议，对中小河流治理和山洪灾害防治等防洪重点薄弱环节建设进行部署，要求完善防洪非工程措施，加强水文测站站网及基础设施建设，密切监控河流汛情，提高水文监测能力和预报精度。哈尔滨地区现有水文测报站网主要针对大江大河及大中型水库防汛而设立，对中小河流的雨水情监测还非常有限，而中小河流洪涝灾害已逐渐成为洪涝灾害损失的主体，因此加强对中小河流的水文监测对中小河流防洪显得尤为重要。本论文拟在对现有哈尔滨地区中小河流水文资料及地质情况进行整理分析的基础上，深入研究该区中小河流水文监测站点的分布及站网布局，分析测验河段的选择和断面布设情况，科学比选测验方案，为今后新建中小河流水文监测站提供合理建议和可行技术方法。1.2国内外研究进展1.2.1国外研究进展1976年美国SM公司与美国气象局合作研制了一套在当时具有代表性的水文自动监测设备之后美国HANDAR公司与Sutton公司合作也研制了一套水雨情自动监测设备。随着科技的进步，美国将水文站数据的传输扩展到了卫星平台上，到1987年已有1700个水文站数据应用GOES卫星进行数据传输，到现在已有4000度个水文站使用卫星进行数据传输。除了上述卫星外美国还有测雨雷达，从80年代开始，美国国家天气局与三个部门共同建设了NEXRAD新型雷达，这种雷达经过雨量计参数修正后，可在几千平方公里范围内形成一个类似于大雨量计的网，从而大大提高了水文预报和洪水预报的精度和时间。日本对于水文监测的投资可谓是相当巨大而且建设时期也比较早，1986年日本建成了世界上最大的水文遥测数据采集系统，系统采用了12个测雨雷达和GMS卫星。日本在仅有的37万km2的国土面积上建有26个雷达雨量站，2500个地面雨量站和2100个水位站，观测范围覆盖整个日本。英国等一些西欧各国和日本一样由于国家面积较小，水文监测站覆盖范围基本遍及全国。法国主要对其境内的两条河流加隆河和洛依尔河进行全方位的监测以提高本国的防洪准确性，加隆河监测系统包括120个监测站覆盖了法国境内全部的加隆河流域，系统在不到10min内就可以收集到全部数据。洛依尔河系统则是一个综合性系统，他不仅使用VHF/UFH通讯还应用了电话机ARGCS卫星来进行数据传输，电话通讯主要用于传输流域内支流的数据。印度作为亚洲发展水文监测比较早的一个国家在1985年在yamuna河上建立了一个大流域系统，系统采用UHF通讯并且使用印度自己的卫星INSAT-1B，INSAT是一个双卫星系统，它由印度空间研究组织管理，拥有100个卫星平台。1.2.2国内研究进展我国水文监测系统的建设包括三个阶段：探索阶段、发展阶段和提高阶段。20世纪80年代初期开始到90年代中期为探索阶段。主要是引进吸收和消化国外引进的水文监测方面的先进技术和方法。1981年，我国由南京自动化研究所负责，引进美国SM公司的设备，进行国产化设计，主要用于监测第二松花江丰满白山水情测报。这一次的引进使我们清楚的认识到自己与国外水文监测技术的差距，无论从稳定性、可靠性、智能化程度、工艺水平等方面都存在巨大的问题。90年代后到21世纪初是水文监测的发展阶段。由于看到了差距和不足，我国开始大力发展和研究水文监测技术，国内许多系统集成商也纷纷引进和学习国外先进的设备和通讯方式。在此阶段我国水文监测技术有了长足的进步，已经可以接近国外同期产品的技术水平。提高阶段是从2002年至今。2002年我国移动通信技术已经建立了基于全球移动通信系统短消息的通信方式即GMS，这使得其可以正式应用于我国的水情监测系统中。童年，国电自动化研究院（国网电力科学研究院的前身）研制了国内首款采用表贴技术，基于平台化概念设计的模块化和小型化的ACS300数据采集器，将微功耗和宽工作温度范围指标提升到国际同类产品的先进水平。2003年，由中国自己研发的北斗卫星导航系统开始商用，此系统的短信服务迅速被国内的水情测报系统争相应用。2004年5月我国建立了长江三峡水情自动测报系统，覆盖了重庆至宜昌的6万km2流域，包括126个水情遥测站，全部数据收集仅10min，达到了世界先进水平。随着科学技术的发展，我国的水文监测已与国际接轨，水文监测的方案也由以往原始单一的驻测变成了驻测、巡测、遥测等多元化格局，为收集时间和信息的准确性都提供了有力的保障。1.3研究的主要内容及技术路线为提高中小河流防汛减灾能力,完善水文站网功能,应对气候变化和水文条件变化，本文以哈尔滨地区中小河流为研究对象，对哈尔滨地区中小河流水文监测方案进行分析和评价，使区域水文站合理规划建设，主要研究内容如下：1、在充分收集前人已完成的本区哈尔滨地区中小河流水文资料的基础上，更进一步搞清本区水文监测现状及存在问题的分析。2、哈尔滨地区中小河流测验河段的选择与断面布设方案的分析研究。3、根据河流的特点及测站的基本情况，比选分析哈尔滨地区中小河流水文监测方案。4、自动测报在哈尔滨地区中小河流水文监测中的应用分析研究。本文通过收集已有资料、水文站数据采集、现场调查等手段,研究本区域中小河流变化规律、监测方案合理性以及分析自动测报在中小河流监测中的作用。技术路线图如下:研究意义研究意义研究进展吗水文、气象、地质洪水灾害情况河流水系中小河流监测建站要素分析数据测量与分析测验方案比选结论与建议基础资料收集与整理中小河流监测方案评价图1-1技术路线图第2章研究区概况2.1地理位置哈尔滨市位于东经125°42′～130°10′、北纬44°04′～46°40′之间，是黑龙江省省会，是中国东北北部政治、经济、文化中心，也是中国省辖市中面积最大的特大城市，土地面积5.31万km2，其中，市区面积7086km2，辖8区10县（市）。截至2011年末，户籍总人口993.3万人，市辖区人口471.5万人，48个民族，其中，少数民族66万人。2.2区域地质概况2.2.1地形地貌项目区整体地势呈东高西低，但松花江河谷平原区是西高东低，最高可达140m（海拔），最低为92m（海拔）。除河谷平原外，上有三个面积比较大的平坦地形，即高平原（哈尔滨市、宾县山前台地）。松花江的支流比较发育，较大的河谷平原有拉林河和牤牛河河谷平原、阿什河和海沟河河谷平原，蜚克图河河谷平原、蚂蜒河河谷平原、牡丹江河河谷平原、呼兰河河谷平原及倭肯河河谷平原。地貌按其成因类型可分为堆积地形、剥蚀堆积地形和剥蚀构造地形。1、堆积地形“河漫滩”分布在松花江沿岸及拉林河、牤牛河、阿什河、海沟河、蜚克图河、蚂蜓河、牡丹江、倭肯河、呼兰河两岸。地势低平，漫滩区沼泽湿地、牛轭湖、小水泡较多，有些漫滩区开垦为耕地，高漫滩由于修筑人工堤坝后，很多居民地建于此处。地势是上游高下游低。松花江低漫滩宽可达4～5km，标高92～120m，多自然堤。组成物质上部为粉质粘土或粉土，下部为灰黄色砂、砂砾石，中夹薄层淤泥质粉质粘土。拉林河、阿什河、蚂蜓河等各河流漫滩上中下游宽窄不一，最宽可达8km，最窄仅为300～500m，标高各河漫滩不一。河床弯曲，多牛轭湖、沼泽湿地，组成物上部为粉质粘土、淤泥质粉质粘土，下为砂砾石。“阶地”分布在松花江、拉林河、呼兰河的沿岸，局部为零星残留。阶地面比较平坦，微向河流倾斜，其上已开垦为耕地，很多居民地选择于此。其宽为1～4km，标高100～140m。组成物质上部为黄土状粉质粘土，下部为灰黄色砂、砂砾石，中夹淤泥质粉质粘土透镜体。2、剥蚀堆积地形“高平原”主要分布在松花江河谷平原的两侧，即哈尔滨以南、巴彦以北及依兰一带。地势较平坦开阔，但由于后期剥蚀作用，形成岗阜状和波状地形，其标高一般在130～202m。组成物质上部为黄土状粉质粘土，中部为灰黄色砂、砂砾石和黄褐色粉质粘土，下部为灰色粉质粘土和砂、砂砾石，中夹淤泥质粉质粘土透镜体。“山前台地”分布在宾州镇以北，松花江以南、蜚克图河以东地区，蚂蜓河两侧局部有零星分布，地势波状起伏，有残丘零星分布。标高在180～220。组成物质上部为黄土状粉质粘土，下部为砂岩、砂砾岩或泥页岩。3、剥蚀构造地形主要分布在糖坊附近的老头山、西集附近的驿马山、少陵山，蜚克图附近的小团山，尚志附近的高丽山等。楼主要组成物质为泥岩、页岩、砂砾岩、火山岩、花岗岩、玄武岩。突兀在平原之上或在沿江形成陡砬子。2.2.2地层岩性本区位于松嫩中断（坳）陷带西部断阶区东部、中央坳陷带西部，白垩世早期盆地基本形成，并发育有较深的嫩江断裂，中生代以来基本延续了老构造格局，盆地强烈下陷，从而接受了厚层的白垩系陆相碎屑物，受嫩江断裂的控制盒影响，以嫩江断裂带为界，西侧为断块升隆起，东侧沉降坳陷，第三纪末期到第四纪，由于受新构造运动的影响，大、小兴安岭继续隆起，松嫩平原相对下降，在白垩系、第三系之上又沉积了较厚的第四系松散堆积物，其厚度由西北向东南逐渐增厚。本区是沉积厚度较大的地区，据钻孔资料，第四系厚度达197.71m。区内地层分布、岩性、厚度综合列表2-1。表2-1哈尔滨市地层简表界系统组代号厚度（m）岩性特征及分布新生界第四系全新统堆积层Q410～30分布于松花江及支流漫滩。上部为粉质粘土或粉土，其厚度为1～5m。下部为灰白色、灰黄色砂、砂砾石，中夹粉质粘土或淤泥质粉质粘土夹层。上更新统顾乡屯组Q3g30～40分布于松花江沿岸及支流谷阶地。呈条带状或零星残留，其上部为黄土状粉质粘土，局部夹粉细砂层，下部为灰黄色砂、砂砾石，夹薄层淤泥质粉质粘土。哈尔滨组Q3hr10～40分布于高平原和山前台地的上部，由于沟谷侵蚀各地厚度变化较大，灰黄、褐色黄土状粉质粘土，局部夹褐黄或灰黄色粉细砂薄层。中更新统上荒山组Q22h10～50分布于高平原沉积物的中部，各地厚度差异性较大。灰黄、灰褐色粉质粘土，中夹淤泥质粉质粘土，喊哺乳动物化石及植物化石。下荒山组Q21h10～40分布于高平原中下部，各地厚度差异较大。灰黄色砂、砂砾石局部铁质侵染或铁锰质胶结及零星碎片夹层。下更新统Q120～40分布于高平原第四系沉积物的下部，各地厚度不一样，部分地区缺失。上部为灰黑色粉质粘土，下部为灰、灰白色砂、砂砾石，底部为砾卵石层。第三系上第三系N10～100分布于依兰、道台和尚志一带，主要岩性为灰黄色砂岩、砂质泥岩、泥质砂岩。下第三系达连河组E>2000分布于依舒地堑、蚂蜓河两岸，灰黑色或黄灰色砂岩、砂砾岩、砂纸泥岩、泥岩，夹多煤层。中生界白垩系上统嫩江组K42260～420分布于高平原的下部，紫红色、灰绿色、黑灰色泥岩、页岩、粉砂质泥岩、粉砂岩、泥质砂岩。姚家组K32100～250分布于高平原的下部及松花江岸边，紫红色、棕红色、灰白色泥岩、粉细砂岩、砾质泥岩。青山口组K22130分布于高平原的下部，紫色、灰白色泥岩、页岩、粉砂岩。泉头组K12>2000分布于高平原的下部，已紫色砾岩、砂岩为主，上部为杂色泥岩。2.2.3水文气象哈尔滨市冬季在极地大陆气团控制之下，夏季则主要受副热带海洋气团影响，属温带大陆性季风气候。基本特征表现为以下几个方面：1、冬季严寒干燥，降水量少冬季（11－3月）长达5个月之久，气候严寒、干燥。日平均气温低于10℃的日期开始于10月3日，终于4月30日，历时210d，最冷的1月份平均气温为－20.3℃，极端最低气温为－38.1℃。全季降水很少，5个月仅有32.5mm，为全年总降水量的6.2%。隆冬季节，每当强冷空气暴发南下，常引起气温急剧下降，并伴以大风和暴雪，往往影响城市交通和居民的户外活动。2、夏季温热湿润，降水集中哈尔滨夏季（6～8月）在副热带海洋气团影响下，降雨日多，雨量大，降水集中,时值高温季节，表现有明显的雨热同季特征。整个夏季平均降水量为335.7mm，占全年总降水量的64.2％，以阵性降水为多。7月气温最高，月平均气温为22.8℃，极端最高气温可达36.1℃，日平均气温高于和等于22℃的初日为6月30日，终日为8月7日，期间持续39d。3、春季气温多变，干燥多大风春季（4～5月）北方冷空气势力减弱，南方暖空气势力增强，气温迅速升高。这一期间由于气旋活动频繁，导致气温变化无常，一次升温或降温的幅度较大，有时可达20℃左右。平均气温在10～22℃之间的持续天数有60d。当有较强的气旋过境时可造成大风天气，加上松嫩平原因两侧山地挟持，常使风力高达7～8级，有时超过8级，风向多为西南。整个春季降水稀少，只有61.3mm，占全年总降水量的11.7％，容易形成春旱。4、秋季降温迅速，初霜较早秋季（9～10月）伴随较大规模的冷空气入侵，气温迅速下降。9月份平均气温为11.1℃，比8月份平均下降6.7℃，10月份平均气温则下降到5.6℃。日平均气温在10～22℃之间的平均持续天数只有56d。由于秋季降温急剧，可导致霜冻出现，平均初霜日为9月21日，较全国其它大城市为早。秋季降水量显著减少，只有93.8mm，占全年总降水量的17.9％。哈尔滨市年降水量变化在475～750mm之间，多年平均537.8mm，变差系数CV值0.23。降水量年内分配十分不均，6～9月份降水集中，占年降水量的70％以上；3～5月份不足20％；10月至翌年2月不足15％，易形成春旱夏涝和秋涝。降水量在多年之间有丰、枯交替变化的特点。降水区域分布呈自西向东南逐渐递增的趋势。哈尔滨市年径流深度变化在30～100mm之间，变差系数CV值变化在0.75～0.90之间，呈现自西北向东南逐渐递增的趋势。径流量年内分配不均匀，最大径流量集中在6～9月，占年径流量的80％以上；11月至翌年4月占20％；5～6月占18.2％；7～8月占45.8％；9～10月占10％。2.2.4河流水系哈尔滨市境内的大小河流均属于松花江水系，主要有松花江、呼兰河、阿什河、拉林河、牤牛河、蚂蜒河、东亮珠河、泥河、漂河、蜚克图河、少陵河、五岳河、倭肯河等。松花江干流由西向东贯穿哈尔滨市地区中部，是全市灌溉量最大的河道。境内流域面积50km2以上河流317条，其中200-3000km2以上河流30条。哈尔滨市河流水系分布情况见图2-1。图2-1哈尔滨市河流水系分布图2.2.5洪水灾害黑龙江省洪水按其成因和发生的时间有暴雨洪水、融雪洪水和冰凌洪水三类，绝大多数河流洪水由暴雨形成。灾害性暴雨洪水有三种类型：一是由短历时（几h或十几h）大暴雨所形成短历时局地性大洪水，暴雨笼罩范围较小，几十km2至几千km2，位于暴雨中心区的中小河流，可以产生极大洪水，形成局部性灾害；二是由一次暴雨过程所形成中等历时区域性大洪水，暴雨持续时间一般在3d以上，暴雨笼罩面积可以达到10～20万km2，使整个地区或几条大的河流同时发生大洪水，造成相当大的地区洪涝灾害；三是由多个地区连续多次暴雨组合产生的长历时大范围的洪水，降雨持续时间可以长达1、2个月，大雨区的范围可以达30万km2以上，由于降雨历时长，分布面广，造成大范围的洪涝灾害。哈尔滨市表现最突出的为通河县岔林河、大古洞河、小古洞河、西北河及依兰县巴兰河、木兰县白杨木河、阿城区阿什河的洪水灾害。根据有关历史文献记载，县域较大洪涝灾害平均4～8年1次，严重威胁人民生命财产之安全。通河县1981年7月24日12时20分至14时20分，仅2个小时，全县遭受一次罕见的暴风雨袭击，冲毁堤坝8处，毁坏桥涵4个，公路有16处被水浸泡，淹地6.9万亩，绝产2.5万亩。2.3本章小结收集、整理哈尔滨地区地质、水文气象等基础资料，对哈尔滨地区中小河流基本情况及洪水灾害发生情况进行评价，哈尔滨地区流域面积50km2以上河流317条，其中200-3000km2以上河流30条。洪水按其成因和发生的时间有暴雨洪水、融雪洪水和冰凌洪水三类，绝大多数河流洪水由暴雨形成。第3章中小河流监测建站要素分析为保证水文监测数据的科学合理，满足水文监测规范要求，对中小河流水文监测建站要素进行分析。3.1测验河段的选择测验河段是进行各种水文测验的重要场所，选择中小河流测验河段，不仅要考虑河流情况，而且要调查研究，以保证在稀遇高水和枯水期，都能测到水位和流量资料，还要考虑交通、生活、安全等方面的因素。测验河段的选择原则主要包括以下内容：测验河段应满足设站目的，保证测验资料的精度，符合观测方便和测验资料计算整理简便的要求，测验河段应选在石梁、急滩、弯道、卡口和人工堰坝等易形成断面控制的上游河段，其中石梁、急滩、卡口的上游河段应离开断面控制的距离为河宽度的5倍，或选在河槽的底坡、断面形状、糙率等因素比较稳定和易受河槽沿程阻力作用形成河槽控制的河段。河段内无巨大块石阻水，无巨大漩涡、乱石等现象。当断面控制和河槽控制发生在不同河段时，应选择断面控制的河段作为测验河段。在几处具有相同控制特征的河段上，应选择水深较大的窄深河段作为测验河段。测验河段应顺直、稳定、水流集中，无分流、岔流、斜流、回流、死水等现象。顺直河段长度应大于洪水时主河槽宽度的3倍。应避开有较大支流汇入或湖泊、水库等大水体产生变动回水的影响。并符合：在平原区河流上，河段顺直匀整，全河段应有大体一致的河宽、水深和比降，单式河槽河床上应无水草丛生。当必须在游荡性河段设站时，应避免选在河岸易崩塌和变动沙洲附近等处。水库、湖泊出口站或堰闸站的测验河段应选在建筑物的下游，避开水流大的波动和异常紊动影响。当在下游测验有困难，而建筑物上游又有较长的顺直河段时，可将测验河段选在建筑物上游。结冰河流的测验河段不应选择在有冰凌堆积、冰塞、冰坝的地点。对层冰层水的多冰层结构的河段，应经仔细访问、勘察，选取其结冰情况较简单的河段，对特殊地形地理条件，应选择不冻河段为测验河段。当测站采用流速仪法以外的其他测流方法时，测验河段的选择应符合：浮标法测流河段，要求顺直段的长度应大于上下浮标断面间距的2倍。浮标中断面应有代表性，并无大的串沟、回流发生。各断面之间应有信号联系和良好的通视条件。比降-面积法测流河段，其顺直段应满足比降观测精度所需的长度，两岸斜坡等高线接近平行，水面横比降很小，纵比降均匀，无明显转折点，并必须避开洲、滩、分汊河段和明显的扩散性河段。量水建筑物测流法的测验河段，其顺直河段长度应大于行近河槽最大水面宽度的5倍。行近槽段内应水流平顺，河槽断面规则，断面内流速分布对称均匀，河床和岸边无乱石、土堆、水草等阻水物。当天然河道达不到以上要求时，必须进行人工整治，使其符合量水建筑物测流的水力条件，并应避开陡峻、水流湍急的河道。电波流速仪、微波流速仪、微波测流仪测流法的测验河段，其顺直河段长度满足使各级水流条件下流向与测流断面大体垂直，河段两岸较稳定，冲淤变化较小。同时在各级水流条件下，均不发生回流、壅水等改变垂线流速由水面向河底递减分布规律的现象。ADCP测流法的测验河段，其顺直河段长度应满足使各级水流条件下流向与测流断面的大体垂直，河段两岸稳定，断面冲淤变化小。桥测法测流的测验河段，应顺直稳定，断面形状沿程变化较小，顺直河段长度大于洪水时主河槽宽的3倍，河段内无分流，水流集中，主流稳定。最高洪水位以下河滩两岸上下游的一定范围内，通视条件较好。3.2观测设施的布设基本水尺断面的设置要求：断面处水流平顺、两岸水面无横比降，无旋涡、回流、死水等发生，地形条件便于观测及安装自记水位计和其他测验设备。断面应垂直于流向，可设在测验河段中央且与测流断面重合或者接近。当基本水尺断面与测流断面不能重合时，两断面上的水位应有稳定的关系。当河段内有固定分流，分流量超过断面总流量的20%，且两者之间没有稳定关系时，宜分别设立水尺断面。流速仪法测流断面的布设要求：应选择在河岸顺直、等高线走向大致平顺、水流集中的河段中央。当需进行浮标法测流或比降水位观测时，可将浮标法测流断面、比降断面与流速仪法测流断面重叠布设，配合应用。按高、中、低水位分别施测流速、流向。流速仪测流断面应垂直于断面平均流向，偏角不得超过10°。当超过10°时，应根据不同时期的流向分别布设测流断面，不同时期各测流断面之间不应有水量加入或分出。低水期河段内有分流、串沟存在且流向与主流相关较大时，宜分别垂直于流向布设不同的测流断面。在水库、堰闸等水利工程的下游布设流速仪测流断面，应避开水流异常紊动影响。比降断面布设应符合：在比降水位观测河段上应设置上、中、下三个比降断面。可取流速仪测流断面或基本水尺断面兼比降中断面。当断面上水面有明显的横比降时，应在两岸设立水尺观测水位。当有困难时，可在上、下比降断面两岸设立水尺计算水面平均比降。上、下比降断面的间距，应使水面落差远大于落差观测误差。上、下比降断面间距可采用流量规范推荐方法估算。选作桥上测流的断面，水流要集中，无分流、岔流、回流、死水等现象；水流流向与桥轴线的垂直线夹角不宜超过10°，特殊情况不宜超过18°。桥墩上游2～5m范围内水流较平稳，无急剧的壅浪漩涡，要求弗劳德数Fr小于1。桥梁过水断面与天然河道断面大小基本相应。宜选择圆形双柱型圆端头形墩的桥梁布置流量测验，不宜选择方形矩形长边与水流平行墩的桥梁或拱式桥梁布置。3.3本章小结根据哈尔滨地区水文站网密度偏稀，水文站点布局不尽合理，中小河流水文站偏少的实际情况，拟建水文站必须满足相应的建站要求，保证监测数据的真实性、准确性。其中合理的选择测验河段，科学布设相应观测设施是中小河流水文监测的重要保障。第4章中小河流测验方案的评价4.1降水、水位测验及流量观测方案分析4.1.1降水观测雨量观测设施主要有雨量观测场、杆式支架和水位计平台安装等型式。常用的雨量计主要有虹吸式雨量计、称重式雨量计和翻斗式雨量计。虹吸式雨量计能连续记录液体降水量和降水时数，从降水记录上还可以了解降水强度。虹吸式雨量计由承水器、浮子室、自记钟和外壳所组成。雨水由最上端的承水口进入承水器，经下部的漏斗汇集，导至浮子室。浮子室是由一个圆筒内装浮子组成，浮子随着注入雨水的增加而上升，并带动自记笔上升。自记钟固定在座板上，转筒由钟机推动作用回转运动，使记录笔在围绕在转筒上的记录纸上画出曲线。记录纸上纵坐标记录雨量，横坐标由自记钟驱动，表示时间。当雨量达到一定高度（比如10毫米）时，浮子室内水面上升到与浮子室连通的虹吸管处，导致虹吸开始，迅速将浮子室内的雨水排入储水瓶，同时自记笔在记录纸上垂直下跌至零线位置，并再次开始雨水的流入而上升，如此往返持续记录降雨过程。有点是节约能源，可以从记录上反应降水强度，但是操作繁琐，虹吸管容易堵塞。称重式雨量计可以连续记录接雨杯上的以及存储在其内的降水的重量。记录方式可以用机械发条装置或平衡锤系统，将全部降水量的重量如数记录下来，并能够记录雪、冰雹及雨雪混合降水。这种雨量计降水量越大，误差越大。翻斗式雨量计是由感应器及信号记录器组成的遥测雨量仪器，感应器由承水器、上翻斗、计量翻斗、计数翻斗、干簧开关等构成；记录器由计数器、录笔、自记钟、控制线路板等构成。其工作原理为：雨水由最上端的承水口进入承水器，落入接水漏斗，经漏斗口流入翻斗，当积水量达到一定高度（比如0.1毫米）时，翻斗失去平衡翻倒。而每一次翻斗倾倒，都使开关接通电路，向记录器输送一个脉冲信号，记录器将雨量记录下来，如此往复即可将降雨过程测量下来。翻斗式雨量计特点是全自动记录，操作方便灵活，可以应用自动传输设备实时监测数据。翻斗式雨量计特点是全自动记录，操作方便灵活，可以应用自动传输设备实时监测数据。根据中小河流水文站点多面广的特点，雨量观测仪器宜用翻斗式自记雨量计。4.1.2水位观测水位观测设施主要有浮子式自记水位计台、压力式水位计管道敷设、非接触式水位计支架、电子水尺基础、水尺等。一般根据《水位观测标准》和水文站的水流特性、断面形状、地质条件以及水位或潮水位的变幅、涨落率等进行选用。水尺是必备的、最常用的水位测量设施。人工观读水尺取得最基本的水位数据也可用于校核自记设备观测数据。水尺分为直立式、斜坡式、悬垂式、矮桩式等类型。直立式水尺为常用水尺类型。浮子式水位计是我国应用最多的水位计，其技术成熟、运行稳定可靠、故障少且容易处理、维护简单方便，不易受外界条件影响，适用范围广，多用于含沙量小、漂浮物少、水位涨落比较慢的河流；浮子式水位计需建设自记水位井，对于河岸较陡测站建设岛岸式水位计台，主要由栈桥、测井及仪器室组成；对于河岸相对较缓的测站，若采用岛岸式水位计则栈桥长度大，相应投资较大，综合考虑经济、安全、适用及设施管护等因素，则采用岛式水位计台，岛式自记水位计台由水位测井、进水管、仪器室组成。设置在水位代表性好、不易淤积、主流稳定的位置，并应避开回水和受水工建筑物影响的位置；测井不应干扰水流的流态，应能记录水位全变幅。压力式水位计通过测量水下某固定点的静水压力，获得该点以上的水柱高度测得水位。可以应用于不能建水位测井和不宜建井的地点测量水位，具有安装灵活，土建费用低，可测冰下水位等特点。采用该水位计不需建测井，只需在水下和岸上仪器之间安装专用电缆、通气管及仪器房等。压力水位计不适用于含沙量高的河流，水位变幅也不宜过大，也不适用于河口等受海水影响水流密度变化大地点。仪器的稳定性尚不如浮子式水位计。非接触水位计主要有超声波和雷达两类。这类水位计在测量水位时，不与水体接触，也称非接触超声波水位计。超声波在空气中传播衰减很快，所以超声波水位计量程不太大，且仍然有受气温影响声速的问题，需要修正，影响观测精度，本项目不推荐使用；雷达式水位计性能较稳定，在工作范围内精度高，且维护简单。非接触式水位计均需建设水位计支架。电子水尺有触点式、电容式与电感式几种。电子水尺的特点是准确度高，且不受水位测量范围的影响。但野外环境影响其稳定性，而且要定时检查清理接触点，并且电子水尺的安装布线有一定的难度，设备在野外作业稳定性差。东北地区冬季天气寒冷，河道常结冰封冻，常用直立式水尺和矮桩式水尺。同时根据测站特性，宜选择建设浮子式自记水位计、雷达式自记水位计等水位观测设施。4.1.3流量测验流量测验方法选择与测验方式有关，首先应确定各站驻测、巡测还是无人值守自动测流的方式，然后根据断面形态和河道冲淤变化、水位涨落率、测次、交通便利等主要从基本方法、渡河方式、流速仪器等方面综合考虑，可以采用比降面积法、量水建筑物法，通过观测水位应用有关公式推算流量；但基本的还是应用流速面积法，通过测量流速和面积等元素的分布和数值计算流量，通常测量各元素的有关仪器工具要渡河入水，可采用渡桥、缆道、测船安装仪器渡河实施流量测验。测量流速的仪器可选择普通流速仪、ADCP、非接触式雷达表面流速仪及浮标等。各水文站应因地制宜选择一种测流方法作为常用方法，选择另一种测流方法作为备用方法。各种测流方法适宜条件如表4-1。

表4-1流量测验方法一览表条件选择断面齐整河道冲淤不大水位涨落率大测验人员充足交通便利特点说明比降面积法√需监测上下比降水位，率定建立水力因素与糙率关系，适合大洪水应急流量推算超声波多普勒定点测流法√√可选用斜测、横向、座底方式，含时差法，需进行人工率定量水建筑物法√√基建投资偏大，需进行人工率定非接触式雷达表面流速测流法√√适用漂浮物多，仪器入水测验困难的水流，需进行率定水面流速系数声学波多普勒动船测流法√√√施测历时短，适于巡测桥上测流法√√√有桥梁，交通条件好船测法和缆道测流法√√适合河流中低流速情况下的测流浮标法（含中泓浮标法）√√√适合河流中高流速情况下的测流比降面积法测流主要实用于河道顺直，河槽稳定，糙率易于确定的河流。需要的设施设备较少，但流量测验精度受糙率的选用影响较大。超声波多普勒定点测流法超声波多普勒定点在线监测主要适用于测站全年水流量较大、流速横向分布变化稳定、断面较窄、水流含沙量较小、断面比较稳定的测站，使用水平（固定式）ADCP进行流量测验自动化程度较高，经率定后有一定的精度。量水建筑物法需要建设专用的量水建筑物设施，对于流量较小，河床稳定的河流有一定适用性。但对于流量变化大，泥沙含量高的测站测验精度难以保证。非接触式电波表面测流法主要有雷达测速设备、非接触式微波测流仪、手持电波流速仪等设备，利用这种仪器经常或定期对1点或几点测量其水面流速，通过率定测点流速与断面平均流速建立关系，推算断面平均流速计算流量。这种测量方法需要的设施较少，仪器测量流速不直接接触水流，不受泥沙、漂浮物的影响，尤其对漂浮物多、高洪、急流、高含沙量、高污染测站，其他仪器入水测验困难时，此法有一定的适用性，但其测验精度较低。走航式多普勒流速剖面仪法适用于水流含沙量小、洪水期流速较小（一般要求小于5m/s），通过走航式多普勒流速剖面仪配合遥控测船独立开展流量测验，同时走航式多普勒流速剖面仪可以配合缆道或桥测设备开展流量测验。流速仪法（缆道测流、桥测、船测）。缆道测流主要有支架、基础、锚碇、缆索、机房、绞车等设施设备，设施设备较复杂。缆道法一般适用于有一定水深，水面宽度较窄（≦500m），泥沙测验任务较小的测站。桥测法通过利用测站附近交通桥梁或自建测桥，采用桥测设备开展流量测验，新建水文站测站附近有交通桥梁，一般应采用此类方法以节省投资，但应满足桥测断面的设置要求船测法测验进行流量测验直接在水上作业，劳动强度较大，占用人员多，测船的看管和日常的维护工作量大。浮标法要求测验河道顺直，河槽稳定，水面较窄，需要的测验设施设备较少。但浮标法存在方法原始，所需测量人员多，测量周期长，流量测验精度较低差等问题，一般作为测站异常情况下的备用测验手段。以上前几种流量测验方法可选用一种作为常规测验方法；一般情况下，可另采用浮标法（建设浮标缆道）、非接触式雷达测速系统或比降面积法等作为超标洪水时测验方法；当断面出现极小流量，还需配备涉水测流设备。具体采用何种方法开展流量测验，需根据各站具体情况而定。4.2典型站的测验方案比选与评价近年来，国内外水文信息采集技术有了长足进展，自动化水平大大提高。许多性能稳定、可靠、精度较高的水位、雨量自动采集仪器在国内外都得到了推广使用，如雷达式水位计、电子水尺、翻斗式遥测雨量计等都已在水文遥测系统中普遍使用。此外，走航式ADCP、时差法超声波流量计等先进设备也已在国内外逐步得到推广。4.2.1岔林河流量对比测验流量测验是水文测验中的关键项目，随着社会高科技的发展，现代流量测验仪器设备不断引进和使用，为流量测验技术的不断完善和技术更新提供基础和条件，特别是智能走航式ADCP和电波流速仪等先进仪器，ADCP是用于海流剖面\o"高精度测量"高精度测量

、\o"海深测量"海深测量

、河流湖泊水流测量、或水下航行体相对于海底的运动速度测量及水下导航定位的仪器。目前国内只有一家杭州瑞声海洋仪器公司自主研发出我国第一台ADCP，该仪器已获得ADCP相控阵成阵技术、宽带信号处理及其方法等多项国家专利。与国外同类设备相比具有性能指标相当、体积小、价格低、适装性好和维修方便等优点，技术已达到国际先进水平。该仪器应用于海洋、湖泊、河流、水渠的监测和控制，洪涝灾害检测。其测量原理是利用多普勒效应原理进行流速测量。ADCP因其原理的优越性，突破传统机械转动为基础的传感流速仪，用声波换能器作传感器，换能器发射声脉冲波，声脉冲波通过水体中不均匀分布的泥沙颗粒、浮游生物等反散射体反散射，由换能器接收信号，经测定多普勒频移而测算出流速。ADCP具有能直接测出断面的流速剖面、具有不扰动流场、测验历时短、测速范围大等特点。目前被广泛用于海洋、河口的流场结构调查、流速和流量测验等。与传统的人工船测，桥测，缆道测量，和涉水测量的基本原理一样：在测流断面上布设多条垂线，在每条垂线处测量水深并测量多点的流速从而得到垂线平均流速，但ADCP所测的垂线可以很多，每条垂线上的测点也很多。对于黑龙江境内泥沙含量小，河床相对比较稳定的河流，具有很好的使用效果。尤其是对洪水陡涨陡落的中小河流，更可在较短的时间内实测流量（起点距、水深、流速），并可达到成果快速的远距离传输，满足洪水控制和防御的目标。走航式ADCP（见图4-1、4-2）是目前流量测验中较为先进的仪器，它与传统的流速仪法相比具有很多优点，因而，在国内水文行业已逐步得到推广，由于使用时间较短，在使用中还存在一些经验不足的缺憾，测量的精度有待于多次比测试验，在积累较多的经验后，根据ADCP的技术要求，不断探索、发展以求更加全面的掌握ADCP使用技巧，配合测验规范使其应用到水文流量测验工作中去。对于走航式ADCP在哈尔滨地区的中小河流上是否满足测验精度的要求，我们做了走航式ADCP与流速仪流量比测分析：ADCP是一种利用声学多普勒原理测验水流速度剖面的仪器。通过配备的四个换能器发射某一固定频率的声波，然后聆听被水体中颗粒物散射回来的声波。得到水体中颗粒物的运动速度，即为水体流速，ADCP通过跟踪颗粒物的运动（称为“水跟踪”）所测验的流速是水流相对于ADCP的速度，在“水跟踪”测验的相对速度扣除走航式ADCP的速度（移动速度）后即得到水流的绝对速度。图4-1走航式ADCP图4-2走航式ADCP传统的流速仪法是在测验断面上根据实际情况固定的均匀布设测速垂线，在每个断面内测验垂线上进行一点或多点流速，通常使用一点法（0.6）进行流量测验，相对测点较为固定，再对部分面积进行流量计算，最后加和的测验断面的流量，部分计算断面划分见图4-3。图4-3部分面积计算划分而走航式ADCP最多能将单条测深垂线分为128个测验单元，将测验断面划分的很细，在从河道的一岸运动到另一岸的过程中，采用GPS确定其位置，利用声学多普勒原理测得不同水深处的水体流速，进而积分计算得到断面的流量，其流量测验示意图见图4-4。图4-4流量测验示意图本次测验选择在岔林河船口水文站的断面进行。首先，用现流量测验规范的方法，在水文测验断面根据事先布设好的流量测速垂线，采用常用的流速仪一点法（0.6）进行流量测验，作为己知真值以便和ADCP的测验值进行比较；然后在水位无变化的情况下借用水文缆道，运用双测回的方式，并根据规范规定剔除单次测验超出±5%仪器测验误差的测回流量，剔除后追加测回，取其平均值作为一个样本。比测实验提取了不同水位情况下33份同步流量测验资料，点绘相关关系图（见图4-5），相关关系达0.986Z率定出走航式ADCP与流速仪法（真值）之间的折算系数为1.0007。参照单次流量测验允许误差，依照规范二类精度的站，高水控制在6%，中水控制在7%，低水控制在l0%的范围内。该比测的系统误差为-1.36%，在-2%-1%范围内，允许误差指标应满足GB50179—93的规定，误差符合测验精度的要求，其折算系数可以作为选用断面处ADCP进行流量测验时使用。图4-4ADCP与流速仪测验流量相关关系图4.2.2水位、雨量观测方案比选水位、雨量是两个重要的水文要素，对其观测的连续性和准确性要求极高。实现水位、雨量信息的自动采集、传输与储存，是解决水位、雨量观测连续性和准确性最为有效的途径。目前，雷达式水位计、电子水尺以及翻斗式雨量计等仪器已成熟应用，水文数据采集终端（RTU）的研制成功亦为水位、雨量信息的自动采集、储存与传输提供了设备与技术支撑。在阿城河、岔林河、大亮子河、少陵河等河段配备雷达式水位计、翻斗式雨量计等新仪器设备，相比原有水位、雨量观测设施具有自动化程度高、观测数据连续性好且精度较高等优点，避免了中小河流水文（位）站由于人员配备不够、距离居住地较远等影响，能够实施连续地实施观测并将数据传输。4.3巡测方案的应用分析4.3.1中小型流域水文巡测现状我国自20世纪70年代末开始进行水文巡测探索。一是在部分地区试行站队结合的水文巡测管理模式，二是进行水文自动测报系统建设试点。站队结合试行初期，受当时的通讯技术和交通条件限制，站队结合开展巡测的距离有限。大都在50-80km范围以内。随着近十几年通讯和交通条件的改善，巡测能力有了很大提高，但由于测验方式方法没有得到根本改变。巡测效益还是大打折扣。有的勘测队只是改变了名称，实质上还是在站驻测，没有开展有效的水文巡测。20世纪70年代末，我国开始引进国外水文自动测报系统。并走一条消化吸收到自行开发研制的道路，到80年代末，全国共建成各类系统约50个，应该说这十年是我国水文自动测报技术发展应用的起步阶段。该阶段主要在中小型流域进行试验性建设，绝大多数以超短波通信方式组网。进人21世纪后，随着水利建设投入的不断加大，我国中小型流域水文自动测报系统建设也不断加快。到目前为止我国中型以上流域基本建成了水文自动测报系统。但也存在一些不容忽视的问题：一是大多数小型流域还没有建立自动测报系统；二是已建和在建系统大多数都是自建自管。信息不能共享；三是后期维护运行的技术力量和经费有待加强。4.3.2新时期中小河流水文巡测方式随着我国经济的高速增长，开展更高层次的水文巡测已经具备条件：一是传统的水文测验观念正在改变。革新水文测验方式方法、与国际接轨的思想已高度统一。二是水文监测设备现代化程度越来越高。现在大部分测站水位、雨量已经实现远程遥测遥控，记录实现了固存纪录，有的流量断面还实现了ADCP测验。三是交通、通讯等基础产业快速发展。四通八达的交通网络和与世界同步的通讯技术，为水文开展巡测提供了坚强的基础支持。中小型流域巡测模式。一是要坚持巡测为主，重要站点辅以巡、驻结合的模式。中小型流域空间尺度大都在3000km2以内，现在交通和通讯条件相对发达。在配备了相应的交通工具后，可以满足测验机动需要。二是要高度重视水文自动测报系统建设，特别要重视系统的后期运行管理工作。要统一流域内的系统运行。做到信息共享，既要发挥系统的防汛作用，还要发挥系统指导水文巡测的作用。三是要建立切合测站特性的水文测验方式方法。能否有效开展水文巡测，水文测验方式方法创新是关键，工作重点是要优化流量和泥沙的测验方案，使其具备开展巡测的条件。中小型流域水位、降水巡测模式要靠大力发展水情自动测报模式来实现，要提升水位、雨量遥测技术水平。水位、降水自动测报系统应具备应答功能，操作界面要友好，要有较强的可视性。使流域水情中心不仅仅是一个监控中心，更是一个水文巡测指挥调度中心。同时要将过去单一的数据采集功能向数据采集、整理月报、洪水预报、兴利调度等多功能转变。要结合流域国民经济发展需要，增加土壤墒情、蒸发、水质等自动监测项目，服务社会，走一条“大水文”发展之路。在站点建设上。要高度重视安全设施和防雷设施的建设，因为水位、雨量站点都处于深山老林、河湾港汉，极易遭受人为破坏和雷击损坏。在管理上要采取“无人值守、有人看管”这种较成熟的管理模式。稳定河床流量巡测模式。山溪性中小河流一般坡降大，河床经过逐年粗化后，断面较为稳定，水位流量关系多为单一线型，在收集了较长系列资料后。通过分析，在能满足水资源分析要求和规范的条件下，实行年际间流量间测，既可减轻劳动强度，又可节约大量的人力物力。根据测站水文特性，找出划分综合线的最佳年限，确定间测方案。如何确定间测时间的长短，则要视年际间水位流量关系的偏移程度而定。对复杂因素影响的站点开展多方案研究。对受洪水涨落、回水顶托、断面冲淤多因素影响的测站，水位流量关系复杂。一是根据影响因素的主次进行单值化分析。二是无法开展单值化的测站，可以开展垂线或测点代表性分析，减少测线测点，缩短测验历时，为最终实现流量在线监测创造条件。完善水工建筑物推流因子采集方式。随着国民经济快速发展，涉水工程建设越来越多，水工建筑物对水文测验断面影响的个案也越来越多，这是一个无法回避的问题。加强与水利、电站等运行管理部门的合作，利用水工建筑物加强相关因子的收集和分析，实现水工建筑物推流。注重用水情信息指导流量巡测。中小型流域发生暴雨型洪水的频率较高，水位陡涨陡落，测验时机稍纵即逝。目前实现流量在线监测的困难很多，可以充分利用水情分中心实时监测的水、雨情数据和洪水模型来指导流量巡测，一旦流量断面上游出现较大降雨，或者断面水位即将达到测流级别。巡测人员可以驱车到流量断面施测，做到流量巡测有的放矢。中小型流域开展水文巡测是水文发展的重要组成部分。开展水文巡测研究，是水文测验方式方法创新的重要一环。在中小型流域大力发展水文巡测，重要站点辅以必要的巡、驻结合的管理模式，是水文现代化建设的必然步骤，也是一种国际趋势。4.4本章小结对研究区域的河流特点进行分析，走航式ADCP等新型设备具有很好的使用效果，尤其是对洪水陡涨陡落的中小河流，更可在较短的时间内实测流量（起点距、水深、流速），并可达到成果快速的远距离传输，满足洪水控制和防御的目标。中小河流大多距离人口居住地较远，雷达水位计、翻斗式雨量计等自动测报设备满足水位、雨量观测连续性、及时性、准确性的要求。根据对中小河流监测方案进行分析，随着自动测报技术的逐渐成熟，中小型流域开展水文巡测将是水文监测的重要组成部分。开展水文巡测研究，是水文测验方式方法创新的重要一环。第5章结论及建议5.1主要结论本文以哈尔滨地区中小河流水文监测建设项目为依托，通过收集已有资料、观测数据、现场调查等手段，分析了项目区的水文、气象、地质条件以及现有监测方案，对该地区中小河流水文监测方案分析与评价，为今后的该地区水文监测站网建设和监测方案选择提供科学依据。取得主要成果如下：1、收集整理研究区域的基本资料，对研究区中小河流水文监测现状进行分析研究。通过资料分析研究得出，该地区通河县岔林河、大古洞河、小古洞河、西北河及依兰县巴兰河、木兰县白杨木河、阿城区阿什河的洪水灾害最为突出，该地区水文站网密度偏稀，水文站点布局不尽合理，中小河流水文站偏少，水文巡测能力亟待加强。2、对研究区域的河流特点进行分析，河流含沙量小，河床相对比较稳定的河流，走航式ADCP等新型设备具有很好的使用效果，尤其是对洪水陡涨陡落的中小河流，更可在较短的时间内实测流量（起点距、水深、流速），并可达到成果快速的远距离传输，满足洪水控制和防御的目标。中小河流大多距离人口居住地较远，雷达水位计、翻斗式雨量计等自动测报设备满足水位、雨量观测连续性、及时性、准确性的要求。3、根据对中小河流监测方案进行分析，随着自动测报技术的逐渐成熟，中小型流域开展水文巡测将是水文监测的重要组成部分。开展水文巡测研究，是水文测验方式方法创新的重要一环。提出在中小型流域大力发展水文巡测，重要站点辅以必要的巡、驻结合的管理模式，为水文开展巡测的新型监测模式提供一定的科学依据。5.2建议哈尔滨地区是黑龙江省省会，人口1066.5万人，是东北北部交通、政治、经济、HYPERLINK"/item/%E6%96%87%