我国水文资料整编和数据库技术发展综述
章树安1，林伟2、吴礼福1
(1.水利部水文局，北京，10053；2. 四川省水文水资源勘测局，四川成都，610031）
摘要：
关键词：
水文是水利和国民经济建设与发展重要的基础工作。经过整编的水文资料是水文数据的最终产品，是国家重要的基础信息资源之一。它被广泛应用于防汛抗旱、水利工程规划设计、水资源管理与开发利用、水环境保护、水科学研究及其他国民经济建设，是不可缺少的基本信息资源。随着经济社会的发展和人民生活水平不断提高，对控制水旱灾害、水环境监测与保护、水土保持与生态、水资源管理等方面要求越来越高，对水文数据分析处理、存储、应用服务也将有较高的要求。本文主要从技术角度，对我国水文资料整编和水文数据库建设与发展作简要回顾与总结。
水文资料的整编、汇编是对水文监测数据按流域水系进行处理、加工、分析、统计等复杂的技术过程和人员组织过程。刊印水文年鉴一般需经过资料在站整编、资料审查、复审、汇编、刊印等生产过程。
水文年鉴是一种逐年刊印的资料，以统一、科学的图表形式表达出来的成果。内容主要是上年实测的并经过严格整编审查的、普遍需要的基本水文资料，提供水利水电建设、其他国民经济建设及科学研究部门使用。水文年鉴的内容主要包括：说明资料，水位、流量、输沙率、泥沙颗粒级配、水温冰凌、水化学、地下水、降水量、蒸发量等资料，已刊布的资料的更正与补充；主要有逐日表、月年统计表、实测成果表、摘录表等。
中国的水文测验开始于战国时期，但资料的积累、保存、整编要晚得多，正式观测记录被系统保存下来，开始于19世纪。保存的正规降水量记录，开始于清道光二十一年（1841年，北京），正规的水位记录，开始于清同治四年（1865年，汉口）。其后，凡开始近代水文观测的站，一般都计算逐日值列出年表。从清末民初开始将多站水文资料汇编刊印，如民国24年，全国经济委员会水利处出版民国22年的《全国水文报告》，含水文站153处，水位站277处的资料。新中国成立后，从1949年开始，在全国范围内，对历史积存的水文资料，按统一布置和要求，进行系统的整编刊印工作，并在50年代全面完成。
1958年，水利部水文局将全国按流域水系统一划分水文资料的卷册范围，并将逐年资料统一命名为《中华人民共和国水文年鉴》，全国分10卷94册。1964年在编制《水文年鉴审编刊印暂行规范》时，对原卷册划分进行了调整，调整后全国分10卷74册，并长期维持稳定。1999年，发布的《水文资料整编规范》对原卷册划分作了个别修改，现为10卷75册。至1986年止，刊出历史水文资料及水文年鉴共2277册。1987年后，一些单位继续刊布水文年鉴，另一些单位将整编成果存入计算机，用打印或复印方式供应，没有刊布水文年鉴，至1990年后全国全面停刊水文年鉴。1979年，水利部水文局颁布《地下水观测试行规定》，地下水资料按省、直辖市、自治区或地区单独刊印，不再列入水文年鉴。
1985年，水利电力部颁布《水质监测规范》，将水质资料单独编为《中华人民共和国水文年鉴水质专册》。
1 水文资料整编
1.1 资料整编历史与水文年鉴
中国的水文测验始于战国时期，但主要为实时需求服务。对于资料的积累、保存、整编的认识则要晚得多，主要从19世纪中叶开始。保存正规的降水资料始于1841年（北京）；水位资料始于1865年（汉口）。其后，凡开始近代水文观测的站，均保存有单站的记录，一般计算逐日值列出年表。1949年新中国成立后，在全国范围内，按统一布置和要求，进行系统的整编刊印工作，并在50年代末期全面形成资料整编工作与技术体系。1949年10月～1957年，完成了对建国前历史积存的水文资料系统整编。1953～1954年间，水文资料整编工作的组织，逐步从大行政区的有关机关向省一级水文机构转移；1954年后，在治淮委员会的倡导下，推行了“在站整理”，由基层水文站负责水文资料的初步整编工作。1955年在制定《水文测站暂行规范》时，将在站整理规定为测站任务之一；经测站整理的资料，由测站上级机关组织审查、复审、汇编与刊印。在站整理的开展，使整编工作经常化，加快了整编进度，而且测验与整编相结合，在整编工作中发现测验中的问题及时改进；后来发展为测站“四随”（随测算、随发报、随整理、随分析）制度。至50年代末，全国各地基本实现了在站整理，当年资料可于次年完成[1]。
1958年，水利部水文局将全国按流域水系统一划分水文资料的卷册范围，并将逐年资料统一命名为《中华人民共和国水文年鉴》，共分10卷94册；1964年，编制《水文年鉴审编刊印暂行规范》时，对卷册做过一次较大的调整，将同一区域的水位、流量、泥沙、降水、蒸发资料编在一起，调整后全国分10卷74册；1999年颁布的《水文资料整编规范》SL247-1999，对卷册划分做了微调，调整后全国分10卷75册。不同年代水文年鉴卷册划分统计见表1。
至1986年止，刊出历史水文资料及水文年鉴共2277册，13.6亿组数据。1987年后，一些单位继续刊布水文年鉴，另一些单位停刊水文年鉴，将整编成果存入计算机，用打印或复印方式供应，1990年后全面停刊。2002年起，开始恢复刊印18册重点地区重点卷册水文年鉴（自2001年水文资料开始）。至2005年底，估计全国累计整编数据量已超过33.2亿组数据。
1.2 整编技术
（1）水位资料。水位资料整编工作主要内容：考证水尺零点高程；绘制逐时或逐日平均水位过程线；整编逐日平均水位表和洪水水位摘录表(水位站编制)；进行单站合理性检查。其核心问题是将水尺断面、所用基面和水尺零点高程考证清楚。对因重复进行水准测量、水准平差、基面变换而使本站水准点数据发生变动的情况，从1955年起使用“冻结基面”的办法，历史水位数据不再改动。此办法保持了水位资料的连续性，并一直使用。
（2）流量资料。流量资料整编的主要内容：编制实测流量成果表和实测大断面成果表；绘制水位流量、水位面积、水位流速关系曲线；水位流量关系曲线分析和检验；水位流量数据整理；计算整编逐日平均流量表及洪水水文要素摘录表；绘制逐时或逐日平均流量过程线；进行单站合理性检查。其关键环节是水位流量关系的确定。新中国成立后，我国水文技术人员在广泛吸取前苏联和其他国家经验，并结合中国河流特点，对不稳定的水位流量关系确定积累了较丰富的经验，使整编技术有了较快发展。流量资料整编主要方法见表2。另外，对于利用水工建筑物测流的流量系数分析，对于实测流量缺乏时的插补延长，也积累了丰富的经验。对于冰流量资料，60年代以后，使用冰流量与相关因素关系曲线法整编。相关因素有疏密度、冰厚等。
（3）泥沙资料。①悬移质。悬移质泥沙资料整编的核心是如何推求出断面平均含沙量（或输沙率）变化过程资料。新中国成立后，学习前苏联经验，采用连续施测单位含沙量（简称单沙），同抽样施测断面平均含沙量（简称断沙）相结合的测验方法。通过单断沙关系曲线，将单沙过程转为断沙过程。②推移质。
