李華

（湖南省益陽水文水資源勘測局 湖南益陽 413000）

水文應(yīng)急監(jiān)測在抗洪搶險中的應(yīng)用探析

李華

（湖南省益陽水文水資源勘測局 湖南益陽 413000）

洪澇災(zāi)害屬于突發(fā)性災(zāi)害，隨機性較強，破壞性和社會影響力都較大。水文不僅要當(dāng)好防汛抗旱的耳目和參謀，也要在突發(fā)洪澇災(zāi)害時充當(dāng)偵察兵和突擊隊的角色，這就需要在抗洪搶險中開展水文應(yīng)急監(jiān)測。本文首先闡述了水文應(yīng)急監(jiān)測的概念及特點，然后對水文應(yīng)急監(jiān)測所需準備工作進行了分析，并對水文應(yīng)急監(jiān)測在河道抗洪搶險中的應(yīng)用進行了探究。

水文應(yīng)急監(jiān)測；抗洪搶險；應(yīng)用

1 引言

近年來，極端氣候?qū)е潞闈碁?zāi)害頻頻發(fā)生，加之很多水利工程年久失修，防洪能力大大降低，致使每一次災(zāi)害所造成的損失都很嚴重。而在面對突發(fā)險情災(zāi)情時，水文部門積極開展的水文應(yīng)急監(jiān)測和預(yù)測預(yù)報，為政府提供決策支持，為施工排險提供信息服務(wù)，在減少災(zāi)害損失、保障人民生命財產(chǎn)安全方面起到不可替代的作用。因此，對水文應(yīng)急監(jiān)測及其應(yīng)用進行探究具有十分重要的意義。

2 水文應(yīng)急監(jiān)測概述

2.1 水文應(yīng)急監(jiān)測基本概念

水文應(yīng)急監(jiān)測是指當(dāng)發(fā)生涉水突發(fā)險情時，水文部門組織隊伍在第一時間對現(xiàn)場相關(guān)的水文要素開展臨時性、緊急性的監(jiān)測工作，以便在最短時間內(nèi)獲得水文基本資料和信息。一般包括常規(guī)的水文應(yīng)急監(jiān)測和非常規(guī)的水文應(yīng)急監(jiān)測。

（1）常規(guī)水文應(yīng)急監(jiān)測。是指屬于水文常規(guī)的測驗內(nèi)容，但是有具有應(yīng)急性，比如遇到大洪水和困難測驗環(huán)境時采用的高洪應(yīng)急測驗方案等，雖然屬于水文日常工作，但是在測驗方式和技術(shù)手段上也具有應(yīng)急性。

（2）非常規(guī)水文應(yīng)急監(jiān)測。是指在水文日常工作范圍以外，應(yīng)對突發(fā)險情比如在應(yīng)對分洪與潰口應(yīng)急監(jiān)測時為抗災(zāi)減災(zāi)給政府決策提供技術(shù)支撐，為施工排險提供信息服務(wù)所展開的水文應(yīng)急監(jiān)測和分析計算，在測驗方式和技術(shù)手段有較獨特的應(yīng)急性。

2.2 水文應(yīng)急監(jiān)測主要類型

水文應(yīng)急監(jiān)測類型主要包括分洪與潰口應(yīng)急監(jiān)測、旱情應(yīng)急監(jiān)測、泥石流應(yīng)急監(jiān)測、堰塞湖應(yīng)急監(jiān)測、突發(fā)性水污染事件應(yīng)急監(jiān)測等等。水文部門通過對涉水突發(fā)事件實施應(yīng)急監(jiān)測，能夠及時掌握相關(guān)水文要素，收集水文相關(guān)資料，從而為未來水文形勢的發(fā)展提供準確的預(yù)測和分析，為政府和相關(guān)單位科學(xué)的決策和指揮提供有力的技術(shù)支持，這是水文應(yīng)急監(jiān)測的主要目標。

2.3 水文應(yīng)急監(jiān)測主要特點

（1）作業(yè)環(huán)境復(fù)雜惡劣

水文應(yīng)急監(jiān)測的監(jiān)測地點是臨時的，甚至處在未知險情當(dāng)中，可能會面臨照明條件差、交通條件差以及現(xiàn)場作業(yè)人員的安全受到挑戰(zhàn)等復(fù)雜惡劣環(huán)境。

（2）測驗控制條件較差

水文應(yīng)急監(jiān)測的河段并沒有滿足測驗的基本設(shè)施，控制條件較差，斷面的變化情況未知，很多基礎(chǔ)信息需要臨時設(shè)定，給測驗工作帶來諸多不便。

（3）測驗成果時效要求高

在面對險情時，需在最短的時間內(nèi)提出各種緊急處理方案，對水文技術(shù)服務(wù)的時效性提出了更高的要求。水文應(yīng)急監(jiān)測需要準確掌握測驗時機，在盡可能短的時間內(nèi)提供測驗成果。

（4）測驗成果精度要求不同

因為水文應(yīng)急監(jiān)測的作業(yè)環(huán)境困難，而且對于時效性的要求比較高，因此，精度要求是不同的，雖然比日常監(jiān)測精度低，但是依然需要滿足應(yīng)急處置精度要求。

3 水文應(yīng)急監(jiān)測的準備工作

3.1 完善的組織機構(gòu)

流域及省、市水文局應(yīng)設(shè)立開展水文應(yīng)急監(jiān)測的常設(shè)工作機構(gòu)，比如湖南省、各市州水文局均已成立水文應(yīng)急監(jiān)測隊。機構(gòu)應(yīng)包括技術(shù)支持、裝備保障、后勤保障、媒體報道、部門協(xié)調(diào)等小組，具體負責(zé)建立應(yīng)急水文監(jiān)測專家?guī)?、?yīng)急水文監(jiān)測技術(shù)研究與應(yīng)用、應(yīng)急水文監(jiān)測人員的選拔、培訓(xùn)和演練、應(yīng)急水文監(jiān)測設(shè)備配置等工作。在臨時成立的前線指揮部中應(yīng)設(shè)立水文工作組以便于開展應(yīng)急監(jiān)測工作。

3.2 科學(xué)的應(yīng)急預(yù)案

水文應(yīng)急監(jiān)測預(yù)案是一個預(yù)先制定的應(yīng)急監(jiān)測計劃，對涉水突發(fā)事件作出科學(xué)有效的計劃和安排。是根據(jù)國家、地方的法律法規(guī)和規(guī)章制度，綜合水文專業(yè)、本單位的歷史經(jīng)驗，積累的歷史資料，然后結(jié)合當(dāng)?shù)靥厥獾淖匀坏乩?、氣候、政治、?jīng)濟、社會條件的實際情況，根據(jù)各類涉水事件的緊急情況而預(yù)先設(shè)定的可以有效、迅速、有序解決問題的行動計劃或方案。

3.3 專業(yè)化的應(yīng)急隊伍

水文應(yīng)急監(jiān)測隊伍建設(shè)，直接關(guān)系到水文應(yīng)急監(jiān)測工作的成敗。水文應(yīng)急監(jiān)測隊伍主要包括領(lǐng)導(dǎo)層、專家和現(xiàn)場應(yīng)急監(jiān)測突擊隊。專家組和突擊隊的職責(zé)雖然不同，但目標是一致的。選拔好、建設(shè)好這兩支隊伍，是做好水文應(yīng)急監(jiān)測工作，為政府防災(zāi)減災(zāi)科學(xué)決策和施工部門排險除險提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)的關(guān)鍵所在。

3.4 現(xiàn)代化的應(yīng)急裝備

水文應(yīng)急監(jiān)測的時效性要求極強，需要在很短的時間內(nèi)提交監(jiān)測成果，講究的是“快”和“準”，所用儀器設(shè)備必須自動化程度高、精度高，便于攜帶，常用的有GPS、全站儀、超聲波測深儀、ADCP流速儀、手持電波流速儀等。水文應(yīng)急監(jiān)測要善于使用新技術(shù)和設(shè)備。今年汛中湘西里耶古鎮(zhèn)城區(qū)發(fā)生潰堤以及岳陽華容縣新華蓄洪垸發(fā)生內(nèi)潰時，湖南省、市水文局就使用無人機航拍配合各項查勘工作以及航測了洪水淹沒情況等取得預(yù)期效果。

3.5 強有力的保障措施

水文應(yīng)急監(jiān)測保障措施應(yīng)包括組織保障、人員保障、裝備保障、后勤保障、交通運輸和通信保障、經(jīng)費保障、安全保障等多種措施。抗洪前線水文應(yīng)急監(jiān)測工作的順利開展，應(yīng)重點做好三個“保障”，即“工作”、“生活”和“安全”。

4 水文應(yīng)急監(jiān)測在河道抗洪搶險中的應(yīng)用

4.1 測驗斷面設(shè)置

通過現(xiàn)場查勘，選擇確定測驗控制穩(wěn)定良好的控制河段和控制斷面，簡易測量地形、大斷面、水深等。根據(jù)現(xiàn)場情況，快速設(shè)置臨時水尺斷面和臨時測流斷面，水尺斷面和測流斷面可重合，斷面應(yīng)垂直于流向。斷面位置確定后，設(shè)立臨時斷面樁、斷面標志樁、臨時斷面零點樁，在斷面附近設(shè)置臨時水準點，用GPS等設(shè)備測定基面高程。

4.2 實時水位監(jiān)測

水位監(jiān)測適用于應(yīng)急監(jiān)測區(qū)域應(yīng)優(yōu)先選用水位站監(jiān)測設(shè)備；區(qū)域無水位站，宜自帶水位監(jiān)測設(shè)備；或就地選用臨時觀測設(shè)備。水位觀測段次應(yīng)根據(jù)水位變化情況合理分布，滿足應(yīng)急搶險需要。當(dāng)遇特大洪水時，可采用以下方法：可在斷面附近設(shè)置臨時水尺，進行觀測；可在建筑物、穩(wěn)固的巖石、橋墩、粗壯的大樹、電線桿上安有水尺板或水尺刻畫進行觀測。也可在高于水面的建筑物、穩(wěn)固的巖石、粗壯的大樹、電線桿上找一個固定點向下測定水位，零點高程可待退水后再進行測量；當(dāng)橋臺或建筑物太高測定水位困難時，可采用繩子在鉛垂狀態(tài)下測定橋臺或建筑物至水面高度推算水位。當(dāng)遇潰口、潰堤時，需在潰口上、下游，潰堤內(nèi)外設(shè)置臨時水尺，以測量出實時水位高差。

4.3 流速流量監(jiān)測

流速流量測驗必須能迅速得出成果，如手持式電波流速儀，獲取均勻的水面流速或中泓流速，選取合適的水面流速系數(shù)，計算斷面平均流速。面積測算：使用應(yīng)急測深設(shè)備如超聲波測深儀，快速獲取各垂線水深；使用應(yīng)急定位設(shè)備如免棱鏡全站儀，快速獲取各測深垂線起點距，進而計算出斷面面積。流量測算：根據(jù)前面計算的斷面平均流速和斷面面積，計算斷面流量，也可以駕駛沖鋒舟使用ADCP直接測量斷面流量。

4.4 其他相關(guān)信息的監(jiān)測

河道涉水突發(fā)事件的應(yīng)急監(jiān)測，除了常規(guī)的水位、面積、流速、流量等水文要素監(jiān)測，還應(yīng)根據(jù)事件的現(xiàn)場情況以及可能的危害后果，開展?jié)⒖诳陂T寬度、口門最大水深和最大流速、潰口發(fā)展速度、堤壩變形、下游淹沒范圍等的觀測測量工作。以2016年7月10日華容縣新華蓄洪垸發(fā)生內(nèi)潰為例，岳陽市水文局接到命令后，立即啟動水文應(yīng)急監(jiān)測預(yù)案，第一時間趕赴潰口現(xiàn)場，并于18時34分實測到內(nèi)潰口寬度47m、潰口流量381m3/s，為堵口復(fù)堤提供了準確及時的水情信息。

4.5 數(shù)據(jù)處理與傳輸

及時將人工觀測水位、閘門調(diào)度信息、ADCP測流數(shù)據(jù)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行分析整理，建立閘上下游水位差和斷面過水平均流速之間的關(guān)系。使用電話、電臺等通訊設(shè)施，實時把所測流量、水位等水情信息報送至有關(guān)部門，供其調(diào)度決策。以2016年6月20日湘西里耶古鎮(zhèn)城區(qū)發(fā)生潰堤為例，湖南省、市水文局應(yīng)急監(jiān)測隊首先對潰堤的寬度和深度進行了查勘。用手持電波流速儀，測量了潰堤處的流速，分析計算出了外排流量。用GPS測量出防洪堤潰處堤內(nèi)外水位差。用遙控船裝載ADCP測驗外排流量，啟用無人飛機航測了堤內(nèi)洪水淹沒情況，采用超聲波測深儀測量了堤內(nèi)淹沒區(qū)的淹沒水深，并把測驗成果及時報送省、州防汛辦。

5 結(jié)語

綜上所述，水文應(yīng)急監(jiān)測工作可以有效克服洪澇災(zāi)害發(fā)生區(qū)域條件極端的諸多困難，對水文數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測、采集和傳輸，從而為各級防汛搶險機關(guān)以及其他部門應(yīng)急決策提供技術(shù)支撐，有效減少國家以及人民群眾的財產(chǎn)損失。因此，如何優(yōu)化水文應(yīng)急監(jiān)測在抗洪搶險工作中的應(yīng)用，加強水文應(yīng)急監(jiān)測技術(shù)研究對服務(wù)社會具有重要現(xiàn)實意義。

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1004-7344（2016）25-0142-02

2016-8-15

李華（1985-），男，助理工程師，本科，主要從事水文監(jiān)測工作。