陳祺

（安徽省六安水文水資源局，安徽 六安 237300）

1 基本情況

戴家湖涵位于潁上縣半崗鎮(zhèn)戴家湖村境內(nèi)的姜唐湖蓄（行）洪區(qū)北堤廟臺至垂崗段，建于1975 年，控制來水面積7.9km2。2004 年在實(shí)施姜唐湖蓄（行）洪區(qū)堤防加固工程時對該涵進(jìn)行了拆除重建。重建后為2 孔，每孔寬2m，高2.2m，涵洞底板頂高程14.65m（85 高程系，下同），涵洞長55.2m，為鋼筋混凝土箱涵結(jié)構(gòu)。防洪閘門位于姜塘湖蓄（行）洪區(qū)側(cè)，為鑄鐵閘門，配備2 臺LQD-120 型螺桿式啟閉機(jī)，啟閉機(jī)臺頂高程28.20m，寬4m，長6.4m。涵頂是姜唐湖北堤，堤頂高程28.20m，頂寬6m，邊坡1∶3。該工程于2005 年底投入使用，是集防洪、排澇、灌溉等功能于一體的控制工程。2020 年6 月淮河流域雨水不斷，各地普降大雨，由于淮河水位受降雨影響，淮河干流水位長期高水位運(yùn)行。7 月17日8 時至20 日8 時，沿淮各地出現(xiàn)大暴雨到特大暴雨，受此次降雨影響，淮河干流水位急劇上漲，淮河干流陳村至正陽關(guān)段除臨淮崗?fù)饩ＷC水位，其中陳村、潤河集、汪集均超歷史最高水位，正陽關(guān)陽最高水位距離歷史陽最高水位僅0.05m。7 月20日姜唐湖蓄（行）洪區(qū)進(jìn)洪，該涵開始擋水。

2020 年7 月26 日上午9 時57 分，洪水從姜唐湖蓄（行）洪區(qū)通過戴家湖涵西側(cè)閘門瞬間涌入戴家湖內(nèi)，嚴(yán)重威脅戴家湖洼地內(nèi)兩個鄉(xiāng)鎮(zhèn)7 個行政村和1.9 萬畝耕地安全。險情發(fā)生后，安徽省、阜陽市、潁上縣及水利部淮河水利委員會的領(lǐng)導(dǎo)、技術(shù)專家第一時間趕赴現(xiàn)場，立即成立搶險現(xiàn)場指揮部，調(diào)集各方力量，全力以赴搶險救援。受搶險現(xiàn)場指揮部的委托，六安水文水資源局應(yīng)急測流隊(duì)趕赴現(xiàn)場開展管涌流量應(yīng)急監(jiān)測工作，為搶險工作提供必要的數(shù)據(jù)支撐。

2 監(jiān)測方案

根據(jù)戴家湖涵搶險方案，首先在姜唐湖蓄（行）洪區(qū)側(cè)涵閘前拋投堵漏，封堵閘進(jìn)水口；其次在姜唐湖蓄（行）洪區(qū)側(cè)涵閘前填筑“月牙堤”，包裹住漏水涵閘[1]。利用行洪堤、西側(cè)老堤、北側(cè)和東側(cè)新筑圍堤，形成“養(yǎng)水盆”，減少蓄行洪堤內(nèi)外側(cè)水頭差，當(dāng)養(yǎng)水盆與姜唐湖湖內(nèi)水位一致時，即可達(dá)到堵水目的。涵閘出水流量及圍堰導(dǎo)流渠出流流量監(jiān)測對工程進(jìn)展起到了關(guān)鍵作用。

在“月牙堤”建設(shè)中，“養(yǎng)水盆”蓄水量增大，水位不斷抬高，因此，根據(jù)現(xiàn)場情況需要不斷調(diào)整測流斷面位置，同時考慮水深測量、管涌回流等情況，流量采用ADCP 聲學(xué)多普勒流速儀施測。

2.1 監(jiān)測斷面的選擇

（1）“月牙堤”建設(shè)初期，由于“養(yǎng)水盆”內(nèi)蓄水少，水位較低，戴家湖涵閘出水口未淹沒，直接在涵閘出水口下游布設(shè)測流斷面，可施測涵閘管涌流量。

（2）“月牙堤”建設(shè)中期，“養(yǎng)水盆”蓄水量增大，水位抬高，涵閘出水口淹沒無法施測，此時在戴家湖涵閘進(jìn)水口（姜家湖湖內(nèi)）施測管涌流量。

（3）“月牙堤”建設(shè)后期，姜家湖湖內(nèi)搶險船只撤離，無法在進(jìn)水口施測出水流量，7 月28 日傍晚導(dǎo)流渠施工完成，此時在導(dǎo)流渠匯水口下游20m 處設(shè)置斷面監(jiān)測“養(yǎng)水盆”出水流量（出水流量越小說明涵閘管涌流量越?。?。

2.2 監(jiān)測方法選擇

由于此次險情事發(fā)突然，根據(jù)現(xiàn)場狀況及“月牙堤”合龍對流量精度要求較高等因素，需要選擇高效、快捷、精準(zhǔn)的測流設(shè)備，本次應(yīng)急監(jiān)測選擇走航式ADCP 聲學(xué)多普勒流速儀進(jìn)行施測。ADCP 聲學(xué)多普勒流速儀和傳統(tǒng)流速儀在測流原理上都是通過對河流斷面進(jìn)行劃分，測量各點(diǎn)的流速并計(jì)算出斷面平均流速。傳統(tǒng)流速是靜態(tài)方法，需要固定在特定位置進(jìn)行測量，歷時長出成果慢并不適合應(yīng)急監(jiān)測。而ADCP 聲學(xué)多普勒流速儀是動態(tài)方法，可以隨測量船運(yùn)動的過程中快速測量，在不同的監(jiān)測斷面隨時調(diào)整移動位置，并且ADCP 聲學(xué)多普勒流速儀測量精度相對較高，它可以隨時獲取水深和水面流速等信息，而且可以通過多個測點(diǎn)數(shù)據(jù)的平均值來減少誤差。

本次戴家湖涵管涌流量應(yīng)急監(jiān)測在不同的監(jiān)測斷面選擇適合的監(jiān)測方法進(jìn)行ADCP 聲學(xué)多普勒流速儀測流。

（1）涵閘出水口斷面，采用斷面兩側(cè)來回拖拽ADCP 聲學(xué)多普勒流速儀法進(jìn)行管涌流量施測。

（2）涵閘進(jìn)水口斷面，采用曲斷面法[2]。利用走航式ADCP 聲學(xué)多普勒流速儀流量測驗(yàn)與航跡無關(guān)的特點(diǎn)，避開涵閘附近湍急的水流，在涵閘上游100～150m 處形成弧形航線進(jìn)行進(jìn)水口流量施測[3]。具體方法是采用渡船搭載ADCP 聲學(xué)多普勒流速儀，在涵閘上游兩側(cè)以半圓弧形方式來回不間斷拖拽，施測管涌流量。

（3）“養(yǎng)水盆”出水口斷面，考慮夜晚測驗(yàn)，斷面左岸為死水灘地，人員無法長時間站立，采用循環(huán)繩索來回拖拽ADCP 聲學(xué)多普勒流速儀法進(jìn)行管涌流量施測。

3 監(jiān)測成果

此次戴家湖涵管涌流量應(yīng)急監(jiān)測過程，7 月27日23 時起采用ADCP 聲學(xué)多普勒流速儀實(shí)測管涌流量，至29 日15 時“月牙堤”合龍，共實(shí)測管涌流量16 次，為搶險救災(zāi)工程提供了有力的水文數(shù)據(jù)支撐，具體監(jiān)測成果見表1。

表1 戴家湖涵管涌流量應(yīng)急監(jiān)測成果表

4 經(jīng)驗(yàn)與建議

本次針對戴家湖涵管涌流量開展的水文應(yīng)急監(jiān)測，為戴家湖涵閘搶險工作提供了有力的技術(shù)支撐,也為今后出現(xiàn)類似搶險事件的水文應(yīng)急監(jiān)測工作積累了珍貴的經(jīng)驗(yàn)。為使水文應(yīng)急監(jiān)測工作今后向更加規(guī)范化、專業(yè)化和現(xiàn)代化發(fā)展，結(jié)合本次水文應(yīng)急監(jiān)測工作的開展情況，建議如下：

（1）全面推進(jìn)新技術(shù)應(yīng)用，促進(jìn)水文應(yīng)急監(jiān)測提檔升級。在本次水文應(yīng)急監(jiān)測中，因?yàn)閾岆U船只撤離，無法采用曲斷面對涵閘管涌流量進(jìn)行直接施測，只能通過導(dǎo)流渠間接測流。在這種情況下，如果配備無人機(jī)測流系統(tǒng)和遙控船ADCP 聲學(xué)多普勒流速儀測流設(shè)備，則能夠通過不同測流方法的相互比測，使得應(yīng)急監(jiān)測工作更加高效，監(jiān)測成果更加準(zhǔn)確。

（2）加強(qiáng)水文應(yīng)急隊(duì)伍建設(shè)，全面提升應(yīng)急監(jiān)測能力。在本次水文應(yīng)急監(jiān)測中，監(jiān)測人員根據(jù)搶險實(shí)時情況，及時選擇正確的測流斷面和測流方法，準(zhǔn)確有效地施測出管涌流量，為搶險工作提供了強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支撐。近年來自然災(zāi)害引發(fā)的水災(zāi)較多，水文應(yīng)急監(jiān)測在搶險救災(zāi)中的作用越發(fā)凸顯，正常的水文工作難以勝任特殊的應(yīng)急監(jiān)測工作，今后要繼續(xù)強(qiáng)化水文應(yīng)急監(jiān)測人才隊(duì)伍建設(shè)，加強(qiáng)水文應(yīng)急監(jiān)測人員培訓(xùn)，積極開展應(yīng)急監(jiān)測演練，切實(shí)提高應(yīng)急監(jiān)測實(shí)戰(zhàn)能力，為區(qū)域內(nèi)突發(fā)水事件的應(yīng)急處置提供技術(shù)支撐。

（3）配備大容量水文應(yīng)急監(jiān)測用車，有效應(yīng)對各種應(yīng)急監(jiān)測情況。在本次水文應(yīng)急監(jiān)測中面對應(yīng)急監(jiān)測各種復(fù)雜環(huán)境，若能配備大容量水文應(yīng)急監(jiān)測用車便可攜帶更多應(yīng)急監(jiān)測設(shè)備，能更好地為應(yīng)急監(jiān)測服務(wù)。應(yīng)急監(jiān)測環(huán)境多為野外作業(yè)，大容量水文應(yīng)急監(jiān)測用車有穩(wěn)定持續(xù)的電力供應(yīng)，能夠確保水文監(jiān)測設(shè)備的正常運(yùn)行。通過綜合考量應(yīng)急監(jiān)測各種情況，大容量水文應(yīng)急監(jiān)測用車能夠滿足各種應(yīng)急監(jiān)測需求，提高監(jiān)測效率和準(zhǔn)確性■