田 峰,徐勒銘,孫放鳴
(長江中游水文水資源勘測局,武漢 430012)
長江中游水文水資源勘測局安鄉(xiāng)水文水資源勘測隊(以下簡稱安勘隊)組建于1990年5月,隊部基地設(shè)在湖南省安鄉(xiāng)縣城關(guān)鎮(zhèn)濱湖路8號,距縣城約3km。由于安勘隊建在縣城的郊區(qū),一方面給水文職工的工作與生活帶來了許多困難,另一方面受安鄉(xiāng)化工廠生產(chǎn)的影響,周圍的生態(tài)環(huán)境遭到破壞,水文職工身心健康受到了損害。安勘隊所屬巡測的松滋河?xùn)|、中、西3條河流已修建了公路橋,對改變大湖口、自治局、官垸站的巡測方式創(chuàng)造了條件;官垸水文站已修建了水文纜道,改變了測驗方式。安勘隊水文巡測方式的優(yōu)化,為改變?nèi)w水文職工及家屬的生存環(huán)境,改善職工的工作條件,提高生活質(zhì)量,提高水文測報能力與經(jīng)濟效益創(chuàng)造了條件。
安勘隊所轄測站分布在西洞庭湖水系,行政區(qū)域跨湖南常德、益陽二市五縣,有安鄉(xiāng)、石龜山、大湖口、自治局(二)、官垸5個二類精度的水文泥沙站與匯口(二)1個三類精度的水文站,葫蘆壩、濠口、董家垱3個水文巡測斷面,還有瓦窯河、三不管、小望角、蒿子港、白蚌口5個水位站。各測站的水文測驗項目見表1。
安勘隊建隊初期,就采用了巡測與駐測相結(jié)合的方式開展對所屬測站的水文測驗工作。即安鄉(xiāng)、石龜山、官垸三站實行駐測,大湖口、自治局(二)、匯口(二)三站和葫蘆壩、濠口、董家垱三個巡測斷面采用水文測船實行流量、含沙量的巡測。在汛期以水文測船為主;在枯季,則以巡測車為交通工具,租用小渡船或人工涉水進行水文測驗。
安勘隊建隊以來,在人力資源和儀器設(shè)備配置等多方面實現(xiàn)了精簡和優(yōu)化,取得了一定的經(jīng)濟效益。目前由于受安鄉(xiāng)化工廠生產(chǎn)的影響,安勘隊隊部基地的大氣環(huán)境受到破壞,職工的生產(chǎn)與生活環(huán)境也受到破壞,直接影響到職工與家屬的身心健康;同時受水文巡測手段、測驗方法的局限,一定程度上制約了安勘隊水文巡測的發(fā)展。如果仍以傳統(tǒng)的水文船測進行巡測,燃料消耗很大,增加巡測成本,巡測效益很難顯現(xiàn)。進一步優(yōu)化水文巡測方案,改變水文巡測的方式方法,提高水文巡測經(jīng)濟效益,改善職工生活環(huán)境,減輕職工勞動強度,已成為安勘隊全體職工的最大心愿。
建隊初期,從基地到達石龜山、大湖口、官垸等站均因隔水不能直達,只能以水文測船作為主要交通工具開展巡測。當時的交通條件,不僅制約了水文巡測的發(fā)展,而且降低了巡測的經(jīng)濟效益。建隊以后,安勘隊測區(qū)的交通狀況有了明顯改善,特別是隨著1995年以來,安鄉(xiāng)、石龜山等五座大橋相接繼通車,不僅使各站均能直達,并大大縮短了從基地到所屬各站之間巡測車的車程時間,且不存在收費問題,為巡測車輛作為主要交通工具開展巡測提供了便利的交通條件。
表1 安勘隊所屬測站設(shè)置及測驗情況統(tǒng)計表
隨著水文科技的快速發(fā)展,安勘隊所屬測站的水位、雨量觀測已實現(xiàn)了自動觀測、自動存貯、自動傳輸,并能實現(xiàn)遠程監(jiān)控,正在逐步實現(xiàn)“有人看管,無人值守”的現(xiàn)代水文管理模式。流量測驗普遍實現(xiàn)了E-KZⅠ型或Ⅱ型智能控制系統(tǒng),實現(xiàn)了流量測驗信息由計算機自動采集、計算并輸出成果。聲學(xué)多普勒剖面流速儀與LISST-100型測沙儀器的逐步應(yīng)用,使流量、含沙量的自動監(jiān)測成為可能,成為安勘隊進一步發(fā)展水文巡測并優(yōu)化巡測方案提供了有力的技術(shù)支撐。
(1)流量實行單值化布置測驗與整編。目前,安鄉(xiāng)、自治局(二)、大湖口、石龜山4站全年采用單值化布置測驗與整編,上述測站的流量單值化方案還可優(yōu)化。由于大湖口、自治局(二)、官垸三站屬于松滋河的東、中、西支,且只要進行資料分析,便可實現(xiàn)輪流間測或每年校測;安鄉(xiāng)、石龜山站水位流量單值化關(guān)系穩(wěn)定,通過分析,也能實現(xiàn)1~2年間測一年;官垸、匯口(二)兩站原本全年采用單值化布置測驗與整編,因近年兩站分別受澧水梯級開發(fā)和長江來水頂托影響,還只能是采用單值化與局部連時序繩套法相結(jié)合的測驗與整編方式?,F(xiàn)正著手開展兩站全年單值化新方案的分析研究。
(2)泥沙測驗與整編。安鄉(xiāng)、自治局(二)、大湖口、石龜山、官垸五站懸移質(zhì)輸沙率測驗均采用單~斷沙相關(guān)測驗與整編,目前五站懸移質(zhì)輸沙測驗已經(jīng)實行了隔年間測,且歷年單~斷沙相關(guān)系數(shù)接近1.0左右,通過進一步分析,可實現(xiàn)3~5年間測一年。大湖口、自治局(二)站的單沙已與安鄉(xiāng)站建立了較好的相關(guān)關(guān)系,可用安鄉(xiāng)站的單沙推算大湖口、自治局站的單沙。
2006年,長江委中游局在官垸水文站建成洞庭湖區(qū)第一座水文測驗纜道并成功投產(chǎn),為在湖泊水網(wǎng)地區(qū)使用水文測驗纜道積累了經(jīng)驗。大湖口站2008年底完成水文測驗纜道建設(shè),自治局(二)站2009年上遷至夾夾斷面并興建水文測驗纜道。同時,匯口(二)和安鄉(xiāng)兩站也具備建設(shè)水文測驗纜道的條件。上述各站建設(shè)水文測驗纜道以后,可完全實現(xiàn)用車輛作為主要交通工具進行巡測。
當前,全球能源日趨緊缺,石油價格持續(xù)上漲,而且油源日趨緊張。如果繼續(xù)采用以測船為主的交通工具,安勘隊每年要消耗柴油約24t,船舶運行維修費用達數(shù)十萬元。而這些油料的消耗主要在路途,真正用在測驗的時間所占的比重不大。反之,采用以巡測車和水文測驗纜道相結(jié)合為主要交通及測驗工具,則將大大節(jié)約運行費用,符合節(jié)能減排的基本國策。
第一步:已于2008年底建成大湖口站纜道;2009年起,官垸、大湖口兩站開車實行巡測,為此可減少測船1艘及職工2~3人。第二步:將自治局(二)站上遷到夾夾斷面并與匯口(二)站同時建設(shè)纜道,將大湖口、夾夾、官垸和匯口(二)構(gòu)成一個巡測圈。為此,又可減少測船1艘及職工3~5人。第三步:2010年,為改善安勘隊的生存環(huán)境,將安勘隊隊部遷常德市,改名為西洞庭湖勘測隊。在安鄉(xiāng)斷面興建水文測驗纜道。目前由于基地在安鄉(xiāng),用水文測驗纜道施測與船測比較效益不甚明顯,但基地遷到常德后效益就會顯現(xiàn),這樣又可減少一條測船。
對于石龜山站,由于水文測驗斷面太寬,不太適合建設(shè)水文測驗纜道,故仍保留水文測船施測。況且從應(yīng)急措施和區(qū)域水文調(diào)查等方面考慮,安勘隊至少要保證有一艘航速較快、功率適中的船只(玻璃鋼或鋼制船均可)和一艘沖鋒舟快艇作為高洪時期快速反應(yīng)于各站之間。
2008年底,由于常德至岳陽的高速公路建成,從常德到安鄉(xiāng)只需40分鐘的車程,為安勘隊基地遷往常德市進而開展水文巡測創(chuàng)造更為有利的交通條件。為此,應(yīng)抓住這一機遇,立即著手在常德市征地,籌建新的巡測基地。待新基地建成后,將現(xiàn)基地水文躉船遷移至石龜山站(有水文碼頭)作為安勘隊測船停泊基地,從而可以根據(jù)不同水情和沙情,采用以下兩種組合方案實施水文巡測。
(1)大循環(huán)水文巡測線路。常德—石龜山—官垸—自治局(二)(即夾夾斷面)—大湖口—安鄉(xiāng)—匯口(二)—常德。在水沙情變化平穩(wěn)或雖水位變化較大又不失搶測洪水水文要素值時采用(基于每站不是同一天都要施測,當然盡可能考慮同一天施測),一臺越野中巴車載7名測驗人員組成兩小組,即:船測組4人完成石龜山、葫蘆壩、濠口站當日測量任務(wù);纜道組3人則完成官垸、夾夾、大湖口、安鄉(xiāng)、匯口(二)站當日測量任務(wù)后在石龜山測船停泊基地與船測組匯合返回常德基地。
(2)小循環(huán)巡測線路。線路1:常德—石龜山—匯口—安鄉(xiāng)—常德。線路2:常德—官垸—自治局(夾夾)—大湖口—常德。線路1和線路2是基于水沙情變化急劇,又要搶測洪水水文要素時采用。由一臺越野吉普車和一臺雙排座工具車分載4~6名測驗人員組成3個測驗小組,即:船測組4人完成石龜山、葫蘆壩、濠口站及特大洪水時發(fā)生的分洪潰口(此時船測組按高洪測驗方案適當增加人力)測量任務(wù)、纜道2個組(3人/組),用2臺巡測車分別完成官垸、夾夾、大湖口與匯口(二)、安鄉(xiāng)測量任務(wù)。需要連續(xù)施測時,采用短期駐守。
除對石龜山、匯口(二)、安鄉(xiāng)、官垸、自治局(夾夾)、大湖口等6站全年Z~q關(guān)系進行重新分析論證外,還進行松滋河?xùn)|、中、西三支水沙比分析,建立松滋河?xùn)|、中、西三站間水沙相關(guān)關(guān)系,從而實現(xiàn)測一站間測兩站或測兩站間測一站的測驗方式。此外,在已有安鄉(xiāng)~自治局(二)單單相關(guān)和安鄉(xiāng)~大湖口單單相關(guān)分析的基礎(chǔ)上重新摸索各站間水沙傳播時間,重新分析論證安鄉(xiāng)與各站間單單相關(guān)關(guān)系,鞏固并發(fā)展西洞庭湖的水文巡測。
從巡測方案優(yōu)化后資源重新整合配置來看,雖然巡測方案優(yōu)化后的初期投資比較大,如購置先進的儀器設(shè)備及架設(shè)4座水文測驗纜道,而又有現(xiàn)成的幾艘測船閑置,近期經(jīng)濟效益不甚明顯,但從單次測驗成本看節(jié)約十分可觀。如大湖口站船測一次單沙消耗燃料費約需1200元,而以巡測車加水文測驗纜道相結(jié)合,同樣測一次單沙僅100余元左右。不言而喻,一站年或多站年計算下來,節(jié)省的效益更顯著。從人力資源方面看,職工人數(shù)可由現(xiàn)在的36人減為27人左右,全面實現(xiàn)減員增效。同時將隊部搬遷至常德市后,不僅能改善職工的工作生活環(huán)境,也能大大提升長江委水文在地方的影響力和知名度。
優(yōu)化安勘隊水文巡測方案,是實現(xiàn)水文事業(yè)發(fā)展的需要,也是改善安勘隊水文職工生產(chǎn)、生活環(huán)境的迫切要求。除了要先進的測驗儀器與可行的技術(shù)方案作支撐外,還需要各級決策者以科學(xué)發(fā)展觀總攬水文巡測的全局,謀劃安勘隊的發(fā)展與優(yōu)化巡測方案的實施。