水文实践指南 第一卷资料收集和整理
吴君仙
[摘 要]本文介绍水额文要素、水文资料采集的方式和注意事项，并对水文资料的重要性进行了介绍和分析。
[关键词]水文；水文资料采集；重要性
中图分类号：P337 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）13-0342-01
一、水文相关介绍
水文要素包括各种水文变量的水文现象。降水、蒸发和径流是水文循环的基本要素。同时，水位、流速、流量、水温、含沙量、冰凌和水质等也列为水文要素。
水文要素降水：降水是水文循环的基本要素之一，也是区域自然地理特征的重要表征要素，是雨情的表征。它是地表水和地下水的来源，与人类的生活、生产方式关系密切，又与区域自然生态紧密关联；在水文预报方案编制和水文分析研究中也需要降水资料。
水文要素水位：表达水位所用的基面通常有两种：一种是绝对基面，另一种是测站基面（假设基面）。我国目前采用的绝对基面大都为黄海基面，即以黄海口某一海滨地点的特征海平面为零点；为保持资料的连续性，设站时间较久远的站点，仍沿用吴淞基面。为使各站的水位便于比较，在“水文年鉴”中均注明了黄海与吴淞基面的换算关系。
测站基面，是水文测站专用的一种固定基面，一般以略低于历年最低水位或河床最低点作为零点来计算水位高程。为便于比较各站水位，在刊布水文资料时，均注明了该基面与绝对基面的关系。
水位可直接用于水文情报预报，为防汛抗旱、灌溉、排涝、航运及水利工程的建设、运用和管理等所必需。长期积累的水位资料是水利水电、桥梁、航道、港口、城市给排水等工程建设规划设计的基本依据：在水文测验中，常用连续观测的水位记录，通过水位流量关系推求流量及变化过程。利用水位还可推求水面比降和江河湖库的蓄水量等。在进行流量、泥沙、水温、冰情观测的同时也需要观测水位。
水文要素流量：流量是单位时间内通过河、渠或管道等某一断面的水流体积，单位为m/s。流量是天然河流、人工河渠、水库、湖泊等径流过程的瞬时特征，是推算河段上下游、湖库水体入出水量以及水情变化趋势的依据。流量过程是区域（流域）下垫面对降水调节或河段对上游径流过程调节后的综合响应结果。天然河流的流量可直接反映汛情，受工程影响水域的入出流量是推算水体汛情的基础。在进行流域水资源评价、防洪规划、水能资源等规划以及航运、桥梁等涉水项目建设都要应用流量资料作为依据。防汛抗旱和水利工程的管理运用，要积累江河、湖库流量资料，分析径流与降水等相关水文要素的相关关系和径流要素时空变化规律，来进行水文预报和水量计算，有效增强防汛抗旱的预见性和水利工程调度的科学性。
水文要素水面蒸发及陆面蒸发：水面蒸发是水循环过程中的一个重要环节，是水文学研究中的一个重要课题。它是水库、湖泊等水体水量损失的主要部分，也是研究陆面蒸发的基本参证资料。在水资源评价、水文模型确定、水利水电工程和用水量较大的工矿企业规划设计和管理中都需要水面蒸发资料。随着国民经济的不断发展，水资源的开发、利用急剧增长，供需矛盾日益尖锐，这就要求我们更精确地进行水资源的评价。水面蒸发观测工作，就是为了探索水体的水面蒸发及蒸发能力在不同地区和时问上的变化规律，以满足国民经济各部门的需要，为水资源评价和科学研究提供可靠的依据。
水文要素土壤墒情：开展土壤墒情监测工作，就是为了探索土壤含水量在不同地区、不同土壤质地和时间上的变化规律。配合墒情监测辅助观测植物生长状态，是掌握特定土体不同植物不同生长时期维系植物正常生长适宜含水量的依据。为各级政府和防汛抗旱部门指导农业抗旱及调整农业种植结构提供依据。
水文要素沙情：表征河流沙情的指标是含沙量。江河水流挟带的泥沙会造成河床游移变迁和水库、湖泊、渠道的淤积，给防洪、灌溉、航运等带来影响。另一方面，用挟沙的水流淤灌农田能改良土壤。因此，进行流域规划、水库闸坝设计、防洪、河道治理、灌溉放淤、城市供水和水利工程管理运用等工作，都需要掌握泥沙资料。另外，泥沙资料也是计算水土保持效益及有关科学研究的重要依据。
水文要素河流冰情：河水因热量收支变化而形成的結冰、封冻、解冻的现象。河道上定量观测的冰情要素有河段冰厚、冰流量、水内冰、冰坝、冰塞等。
水文要素水质：水质的监测是环境监测的重要内容之一。其目的是提供水环境质量现状数据，判断水环境质量；确定水污染物时空分布，污染物的来源和污染途径；提供水环境污染及危害的信息，确定污染影响范围，评价污染治理效果，为水质管理提供科学依据。
水文要素水资源：水资源数量评价主要包括降水、蒸发、径流等水文循环基本要素，地表水资源量、地下水资源量、水资源总量、水资源可利用量等评价成果及其动态演变规律与区域分布规律。
二、采集的方式、注意事项
按信息采集工作方式的不同，收集水文信息的基本途径可分为驻测、巡测、间 测和水文调查 四种。
在相关分析计算中，应注意以下几点：
①相关变量在物理成因上必须有密切的内在联系，
②同期观测资料不能太少，根据经验一般要求n在10以上，否则抽样误差太大，影响成果的可靠性，
③相关系数r>0.8，且回归线的均方误Sy不大于y均值的10%～15%，
④在插补延长资料时，一般不能作过多的外延，最好不要超过实际幅度的50%.
气象雷达是专门用来探测大气中云雨的分布和变化、降水强度、云层的高度和厚度、不同大气层里的风向风速和其他气象要素的雷达。主要有测雨雷达、测风雷达和测云雷达。
雷达发射的电磁波，在传播过程中被目标物所散射而被雷达接收机接收到的那部分电磁波，在雷达显示器上可显示出反映雷达回波特征的信号或图像。不同的天气系统或天气现象的回波特征不同，雷达正是根据这个原理实现气象探测的。
天气雷达回波强度取决于某些雷达参数，降水体的散射特性，散射体至雷达的距离以及波束在传播路径中受大气介质的衰减。从天气目标的回波强度及其分布，可以推断天气系统的性质；此外回波强度是雷达测量降雨量的基本数据。因此，在雷达观测中对回波强度的分析至关重要。
三、水文资料的重要性
水文，指自然界中水的变化、运动等的各种现象。水文工作是水利电力及一切与水资源有关联的国民经济建设所必须的前期工作和基础工作。新中国成立以来，我国的水文事业在党和政府的领导下，得到了迅速的发展。为我国的国民经济建设和江河湖库的防讯等工作作出了巨大的贡献。然而大江大河的洪水威胁依然是我国的心腹之患。保证大江大河防洪的安全是关系到国计民生的大事。水文是防汛的参谋、耳目和尖兵，在防讯斗争中起着举足轻重的作用。
1.是为地方水利建设提供基础服务，主要以中型水利水电工程以上建设设立专用水文站，收集整编了大量基础水文资料，为水利工程的设计、立项、审批、建设提供了准确可靠的水文依据。
2.是为地方防汛减灾提供及时服务，为防汛抗旱减灾提供水文技术支撑。防汛减灾系统立足于防大汛、抗大旱、抢大险、救大灾，落实好"关键在防、基础在建、重点在管、核心在人"的十六字方针。各水文站准确、及时、可靠的水文情报预报为地方政府、防办指挥决策、防洪抢险提供了科学的依据，提供了及时的服务，充分发挥了水文情报预报在防汛工作中的耳目和参谋作用，为防汛减灾和保证人民生命财产安全做出保障。
3.是为地方水资源管理提供全面服务，积极做好水资源工作，为水资源管理和保护提供水文支撑。
