第三节　测验

安徽省水文测验工作，自清朝末年至中华人民共和国成立初期，没有全省统一的技术规范。1955年，水利部制定了全国统一的《水文测站暂行规范》，60年代和70年代两次进行修订。安徽省水文管理单位结合安徽情况，制定了相应的补充规定。随着时间的推移和科学技术的进步，安徽水文观测仪器设备不断更新，技术手段和成果质量不断提高。
中华人民共和国成立后，开始了大规模的水利建设，不少河流改变了行水系统；大量水利工程设施的兴建，不同程度地改变了流域内自然地理面貌，影响了水文测站原有集水面积的完整和径流形成条件。为了弥补水文测站定位观测不足，扩大信息来源，进一步探求水文变化规律，安徽省自1953年开始，逐步进行暴雨洪水和流域水系调查工作，同时开展径流试验研究，为规划设计工作提供科学依据。
一、水文观测
安徽省近代水文测验项目，由清末的雨量和水位观测，逐步拓展到民国时期对流量、泥沙、蒸发、气象观测以及水准、断面测量。中华人民共和国成立后，又增加了地下水位、土壤含水量、土壤蒸发、入渗、水温(含地下水温)、天然水化学、水质的测验。
〔水位、流量观测〕
水位观测：清乾隆二十八年(1763年)，安徽省在正阳关三官庙淮河干流石岸前立大志桩，河边立小志桩，观测水位，以丈、尺、寸计量。清末海关水尺系采用英制刻画在码头等钢架上。民国时期一般均采用公制，个别站一度用英制计量。建国后水位一律用公制，并以直立木桩搪瓷水尺，逐步替代钢筋混凝土桩、钢板水尺桩，或在桥墩、闸墙上刻划尺度。1952年，芜湖水位站首建岛式自记水位井台，至1988年，全省共有自记水位计140处，占水位观测项目的65％。1973年以前，采用音响器或竹尺观测地下水位。1979年重点井水位自记，并观测地下水温度。
流量观测：在民国初期使用浮标施测流量。民国4年后以流速仪施测为主、浮标为辅，个别站用比降推算流量。初期采用进口的旋杯式流速仪，后改用国产的流速仪测速。50至60年代，以船为测流的主要设备，1974年全省共有测船92只，船测占测流断面的79％，其中55％采用吊船过河索定位。过河索以淮干鲁台子跨度最大达632米。缆道测流始于1952年治淮委员会兴建的响洪甸测流缆车，70至80年代测流以缆道为主。1988年全省共有测流缆道106处(内含电动式60处)，占测流断面的68％。小河站、渠道站和径流实验站大多采用桥测。桥测最多的年份是1975年，共有15处，1988年继续使用的有4处。1954年按天然河道要求，对堰闸站测流，同时测记闸门启闭情况。60年代堰闸站测流利用水工建筑物出流的水力因素与实测流量建立关系，率定流量系数。至1966年，全省33处堰闸测流站，大部分以率定曲线推算流量。70年代宿县地区经综合分析，采用“堰闸过水平均流速法”定线推算流量。1988年全省有52个站率定出过闸流量系数，部分站系数稳定。量水建筑物测流始于1953年青沟流量实验站的三角堰测流。自1962年起，全省共建量水建筑物44座。浮标测流，施用较早。1953年花凉亭水文站首创拉线式浮标投掷器，继之，山区测站相继架设刀割式、抽拉式等投掷器，减轻了劳动强度，提高了测流精度。山溪性河流广泛架设，最多时达31处，1988年有18处采用浮标测流。
〔泥沙测验〕
民国时期泥沙与流量同时施测，用玻璃瓶或铁皮制成的立式汲水器，在等距河宽3条垂线上取上、中、下3点，取悬移质泥沙水样，经过过滤，烘干后称重量。1955年开始施测悬移质输沙率和单位水样含沙量，求单沙与断面平均含沙量(简称断沙)之间的关系，籍以用单沙来推求输沙率。1967年，渔梁站首创缆道取沙样，打破传统的船测方法，1988年全省有缆道测沙站4处。50年代，大部分测站采用荷兰式采样器测验推移质。1984年小柳巷站采用仿制长江78型推移质采样器。河床质采样器为圆锥式采样器。悬移质、河床质等颗粒分析，50～60年代用底漏管法、筛分析法、粒径计法等。70年代增用移液管法。
〔雨量、蒸发量观测〕
清末天主教堂采用20.32厘米(8英寸)或20厘米直径的雨量器，初用英制测记。民国及建国初期采用20厘米口径雨量器，以公制计。1951～1954年，省境各流域采用雨量器口径不一。1955～1957年，全省统一采用口径20厘米防风雨量器，1958年撤除防风圈，器口恢复至地面以上0.7米，一直使用至今。30年代前期，安庆等测站使用日记型虹吸式自记雨量计。1951年蚌埠测站开始雨量自记，以后逐渐推广。1987年佛子岭水库库区雨量遥测网络试用，至1988年全省共有自记雨量点588处，占雨量站点的64％。
民国时期开始进行蒸发量测验，使用的水面蒸发仪器口径不一。1950年起，全省均采用80厘米套盆式蒸发器，20厘米蒸发器只在结冰期使用。1960年起，陆续增置Ｅ－601型蒸发器，与80厘米套盆式蒸发器平行观测。1988年使用E－601型蒸发器有24站，其中12站以两种器皿平行观测，单独用80厘米套盆式蒸发器的有18站。
〔水化学、水质污染监测〕
1957年蚌埠水文实验站开展天然水化学观测，每月取样1次。1959年江、淮干、支流主要控制站普遍开展，1968年大部分停测，1972年恢复。采样器使用抽气式、瓶式或塑料桶等。自1965年5月起，现场测定水温、气味、透明度、侵蚀性二氧化碳、硫化氢、固定溶解氧等测试项目。1974年增加水质污染监测，1984年合并统称水质监测，取样后按规定时限送化验室。1974年以前测试水的物理性质、PH值、溶解气体、耗氧量、生物原生质、总碱度、总硬度、主要离子及矿化度等。1975年对污染的5项指标进行监测。至1988年止，基本站的必测项目多达31项。1959年，蚌埠、合肥、芜湖3市化验室相继建成，分片承担全省各地市的水质分析工作。
1960年以后，蚌埠市和淮北地区先后开展地下水化学测验和水样分析。1980年对地下水重点井和少数面上井每季度初取样1次作水质分析。
二、水文调查
〔流域调查〕
民国26年和29年，安徽省建设厅对巢湖入湖主要河流及史河、淠河进行流域查勘。建国后，为开展水文站网的规划和布设，进行一系列的河流水系调查。水文站、径流站在建站之初，对测站控制范围内的流域自然地理面貌调查。因人类活动影响，或暴雨洪水引起河系水文规律变化时，随时补充调查。1957年～1958年大规模兴修水利时期，省境较多流域改变了自然地理面貌，影响径流汇集和水文地理特征，部分河道、特别是平原河流出现改道、分流、客水汇入等，定位观测已不能掌握面上变化。1958年5月，治淮委员会布置淮河流域水文测站查清水系变动情况，并对水利工程现状、规划、土壤、植被、作物种类等一并调查。是年7月，全省水文站在各自控制的集水区域内，开展流域自然地理概况、河流情况、耕作、水利工程、历年洪、枯水等进行水文调查。1959年3月，安徽省水电厅通知各县水电(农林)局，以县为单位，开展区域水文地理调查，共调查干、支流河流及湖泊85条(个)，收集大量资料。1967～1968年新汴河开挖时期，安徽省水文总站组织有关分站、测站，对濉、沱河水系的沟通情况和部分水文站控制区域内的行水条件进行了调查。1970年秋，安徽省水利部门抽调千余人(包括水文测站部分员工)组成“河流调查队”，对皖河、巢湖、青弋江、水阳江、新安江等水系及其主要支流和湖泊进行调查，1971年编成《沿江、皖南河流调查汇总表》，供水利规划使用。1985年进行水文站网分析与规划时，全省89个水文站普遍开展了测站控制范围内的流域调查。1987年安徽省水文部门曾对夹山套、三元、黄山3个特小流域进行下垫面特征的查勘，供洪水参数分析使用。
〔暴雨洪水调查〕
暴雨调查：建国前历史暴雨常按方志记载、结合访问群众，以取得暴雨洪水范围和造成洪涝灾害原因的判断资料。建国后较大范围的暴雨调查先后于70至80年代陆续进行。当时调查的暴雨有：1974年8月泗县黑塔暴雨，最大日雨量589毫米，1975年8月嘉山县自来桥和来安县杨郢暴雨，1977年潜山县的丰收圩暴雨，1978年砀山县良梨暴雨，1982年萧县崔庄暴雨，1983年庐江县寨凹村暴雨，1984年霍山县四顾冲暴雨。以上几次暴雨由宿县、滁县、巢湖等分站及有关水文站调查取得，弥补了定点测站不足，为规划、设计、水文图集提供了宝贵资料。
洪水调查：民国时期，长江、淮河流域机构作过不同程度的洪水调查。1950～1957年，长江水利委员会、治淮委员会勘测设计院等，先后调查了青弋江、皖河、滁河、洪河、涡河等河系的历史洪水。50年代和70年代，上海水力发电勘测设计院(后为华东电力设计院)、水电部十四局、铁道部第四设计院、安徽省水利勘测设计院等单位分别调查了部分河流的历史洪水。全省各级水文站在建国后都开展了单站历史洪水调查，当水文站附近发生决口、漫堤及行、蓄洪时，于汛后实地调查与勘测。1954年洪水过后，调查了25个河段。1969年大水过后，全省选择16个河段，由有关分站进行当年洪水调查。建国初至1980年，全省共调查68场历史洪水，342个洪水痕迹。其中淮河流域47个，长江流域228个，新安江水系67个，均汇编在1988年安徽省水文总站编印的《安徽省洪水调查资料分析报告》及《安徽省洪水调查成果表》内。除上述外，还进行了大旱年份的枯水和干旱情况的调查，淮北地下水普查，奎河、浍河、淮河及巢湖的水质调查，涡河淤积调查，牯牛降自然保护区、大别山区和淠史杭灌区生态环境综合考察等。
三、实验研究
安徽省的水文实验研究工作始于1953年，在国内开展最早。实验内容主要是径流实验方面，其次是行水、河床、水库、湖泊及陆面蒸发的专题试验。
〔平原圩区径流实验〕
为适应淮北除涝工程规划需要，1953年5月，治淮委员会工程部在安徽省北淝河和沱河支流，设立青沟和小黄河两处排水实验站，后改名为径流实验站。青沟实验站通过观测试验，探求排水模的设计标准，在开挖不同标准的大、中沟上，收集水文资料，分析验证排水工程效益。同时还进行入渗、土壤含水量和地下水动态等方面实验。1956年青沟实验站撤销，仅保留个别测流点和排井观测。1963年，原青沟实验站迁至五道沟设径流实验站，以探求不同沟深、沟距的排水模计算方法。1964年于五道沟建潜水动态实验站。1975年在固镇县新马桥兴建地下水均衡试验区。1986年在新马桥开辟涝、渍、旱综合治理试验区。在试验区内进行径流试验、水资源试验和环境水文的研究，是安徽省淮北平原水文水资源实验的研究基地。
1958年安徽省掀起水利化、河网化建设高潮。1959年安徽省水电厅设立一批包括水文、灌溉、水文地质等试验内容的河网化综合实验站。重点有宿县紫罗湖、濉溪县卧龙湖、临泉县单桥、太和县双浮和亳县双沟。除双沟站研究水文地质(研究地表水与地下水补排关系和河网下泉问题)为主外，其他均以水文业务为主。这些重点综合实验站，受到国内有关部门的重视和支持，形成了生产、科研、教学三结合的实验基地。1960年双浮站使用梯度法、热平衡法进行土壤蒸发观测；单桥站在河网中开展水面漂浮蒸发观测。1959年，国家主席刘少奇曾与卧龙湖实验站水文工作者合影。1959～1960年，苏联水文地质和沼泽水文专家，也曾参观过河网化实验站。1961年因国民经济实行调整方针，国家经济发生暂时困难，各站均相继撤销。
安徽省圩区是粮棉高产区，为探求圩区水文要素的物理机制和水量平衡规律，1958年5月，在无为县雍家镇设立下九连圩径流实验站，观测水田蓄水深度、稻田需水量及圩区的排灌水量等，1961年撤销。1970年在来安县设立汪波荡圩区径流站，探求沟、塘容蓄能力和不同保证率的排水模数，以及治理和未治理圩区之间差异和关系，1980年撤销。1972年在芜湖县设立三连圩径流实验站，经过多年观测，该站观测成果直接用于安徽省地表水资源评价和计算中。
〔丘陵、山区径流实验〕
根据1956年淮河流域规划要求，需要研究淮南丘陵区当地径流利用、灌溉需水、回归水利用以及灌区水文计算等问题。安徽省自1957年起，先后建立了瓦屋刘、城西等丘陵区径流实验站。为探求不同水保措施的水文效应，1958年先后在不同工程措施的地点建立山区径流站。
1957年5月，治淮委员会在嘉山县瓦屋刘设立径流试验站。实验流域区内的农作物以水稻为主，塘坝率约30％，是典型的淮南丘陵区。瓦屋刘站通过实验探求不同塘坝率和水田率对拦蓄当地径流的作用，为丘陵区灌区规划提供依据，1962年10月撤销。1962年瓦屋刘径流实验站撤销后移至滁县设城西径流实验站。试验区内设立4个不同面积级的小流域，外加塘堰小组、单元灌溉试验小组，均用量水堰测流，最多时曾建造量水堰达40余处。城西径流实验站在全国水文系统率先使用梯度法、热平衡法直接测定面蒸发量，用中子法测定土壤含水量。
1962年5月设立黄山径流实验站，探求雨量随高度变化的规律和陡坡山区的降雨径流关系。在云谷寺雨量点曾一度进行单株和丛株的林冠截留试验。
1976年，安徽省在淠史杭灌区内设姚李径流实验站，主要研究灌区内天然降雨径流和排灌关系、回归水、盐渍化、灌区水量平衡、灌溉需水、灌区蒸发、渠系损失，以及当地径流利用和引用外水的关系等。1980年成立六安蒸发实验站，姚李站为其属站。
〔专题实验研究〕
50年代，治淮委员会在洪河下游设立蔡湾河床实验站，观测新、老河道的河床冲淤变化。安徽省水文单位曾对梅山和佛子岭两座水库研究过回水影响范围、动库容计算问题，后来实验重点转向水库水温和库面蒸发研究方面。1959年安徽省水文部门与中国科学院南京地理研究所湖泊研究室协作，建立巢湖实验站，主要研究湖区的水量平衡、水体温度的空间分布规律、湖泊变化规律等。但因人员变动频繁，实验工作尚不正规。70年代初期，安徽省水文部门在峡山口、荆山口和蚌埠津浦铁路桥等处，收集不同条件下各个卡口的局部水位落差，供淮河规划参考。80年代在淮干中游主要行洪区，设立7个临时测流断面和16处水尺，观测水位和流量，籍以分析行洪的作用和效果。同时又在淮干小柳巷和涡河安溜设泥沙站，观测河床稳定和淤积情况。