海委水文應(yīng)急監(jiān)測(cè)工作的思路與對(duì)策分析

齊天龍

（海河水利委員會(huì)水文局，天津 300170）

水文應(yīng)急監(jiān)測(cè)是水文應(yīng)急工作的主要內(nèi)容之一，也是水文應(yīng)急管理工作的基礎(chǔ)。水文應(yīng)急監(jiān)測(cè)是在出現(xiàn)突發(fā)性自然災(zāi)害和水污染事件時(shí)，通過對(duì)水體、工程、地形等進(jìn)行臨時(shí)、緊急的監(jiān)測(cè)，收集水文基本資料及相關(guān)信息，為決策部門制定搶險(xiǎn)減災(zāi)方案提供決策依據(jù)和技術(shù)支撐。

海河流域河系分散，具有源短流急和洪峰高、歷時(shí)短、突發(fā)性強(qiáng)的特點(diǎn)。目前，海委水文應(yīng)急監(jiān)測(cè)隊(duì)剛剛組建，工作還處于起步階段，存在設(shè)備缺乏、人員數(shù)量少、經(jīng)驗(yàn)少等問題，這就要求我們充分理解應(yīng)急監(jiān)測(cè)特點(diǎn)和監(jiān)測(cè)內(nèi)容，充分利用現(xiàn)有條件制定不同環(huán)境預(yù)案，明確工作標(biāo)準(zhǔn)要求、工作組織和人員職責(zé)分工。

水文應(yīng)急監(jiān)測(cè)工作主要包括外業(yè)、內(nèi)業(yè)兩部分，外業(yè)主要負(fù)責(zé)實(shí)地測(cè)量和監(jiān)測(cè)工作，內(nèi)業(yè)負(fù)責(zé)資料收集及復(fù)雜分析計(jì)算工作，為外業(yè)工作提供信息支持和技術(shù)支持。針對(duì)目前海委水文應(yīng)急監(jiān)測(cè)人員和技術(shù)現(xiàn)狀，重點(diǎn)開展外業(yè)和內(nèi)業(yè)資料收集部分工作，并逐步開展內(nèi)業(yè)分析計(jì)算工作。

1 工作特點(diǎn)

海河流域水文應(yīng)急監(jiān)測(cè)工作與常規(guī)水文監(jiān)測(cè)和巡測(cè)工作相比，具有以下特殊性。

1.1 測(cè)驗(yàn)環(huán)境不同

常規(guī)水文監(jiān)測(cè)或巡測(cè)工作通常在固定的測(cè)站或斷面進(jìn)行，具備專用纜道、水尺、斷面樁、斷面標(biāo)點(diǎn)、水文測(cè)船等基礎(chǔ)設(shè)施，測(cè)站或斷面的地理坐標(biāo)、高程系統(tǒng)明確。而水文應(yīng)急監(jiān)測(cè)工作基本不會(huì)具備上述設(shè)施和資料，需要在地理資料和實(shí)地查勘的基礎(chǔ)上選定測(cè)驗(yàn)斷面、確定地理坐標(biāo)和高程系統(tǒng)，根據(jù)斷面條件臨時(shí)布設(shè)相關(guān)測(cè)驗(yàn)設(shè)施，確定監(jiān)測(cè)方式。

1.2 控制條件不同

常規(guī)水文監(jiān)測(cè)或巡測(cè)工作通常具備良好的測(cè)站控制條件和河段控制條件，監(jiān)測(cè)要素容易收集，測(cè)驗(yàn)斷面穩(wěn)定，具備相關(guān)斷面圖、水文流量關(guān)系等資料，監(jiān)測(cè)人員對(duì)測(cè)驗(yàn)斷面的變化情況較為清楚。而開展水文應(yīng)急監(jiān)測(cè)工作的所在地一般是根據(jù)突發(fā)事件具體情況臨時(shí)確定，測(cè)站控制條件和河段控制條件一般不如常規(guī)水文監(jiān)測(cè)或巡測(cè)的測(cè)站或測(cè)點(diǎn)，相關(guān)資料缺乏且不易收集。

1.3 測(cè)驗(yàn)時(shí)機(jī)不同

常規(guī)水文監(jiān)測(cè)或巡測(cè)工作因具備相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施和基本資料并在長(zhǎng)期的監(jiān)測(cè)中積累了大量的經(jīng)驗(yàn)，受外在的突發(fā)因素影響較小，可以在任何時(shí)候施測(cè)，保證水文信息及時(shí)準(zhǔn)確的采集、傳輸。而水文應(yīng)急監(jiān)測(cè)工作則要充分考慮交通、地形、天氣等的影響以及水文變化對(duì)人員安全的威脅，測(cè)驗(yàn)時(shí)機(jī)具有不確定性。

1.4 測(cè)驗(yàn)精度不同

常規(guī)水文監(jiān)測(cè)或巡測(cè)工作因具備相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施和基本資料，水文要素測(cè)驗(yàn)精度有相關(guān)規(guī)定要求，一般來說精度較高且易驗(yàn)證。水文應(yīng)急監(jiān)測(cè)工作因缺乏相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施和基本資料，加之時(shí)效性、現(xiàn)場(chǎng)性的要求，測(cè)驗(yàn)精度難以達(dá)到常規(guī)水文監(jiān)測(cè)或巡測(cè)工作精度，重點(diǎn)對(duì)水文監(jiān)測(cè)要素的變化趨勢(shì)、量級(jí)、變量大小等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，為決策提供信息支持。

1.5 測(cè)驗(yàn)安全不同

常規(guī)水文監(jiān)測(cè)或巡測(cè)工作中監(jiān)測(cè)人員人身安全是可控的，在日常水文測(cè)驗(yàn)工作中，因已具備相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施并搭建工作平臺(tái)，所以作業(yè)人員只要遵守操作規(guī)程，安全生產(chǎn)是有保障的。而水文應(yīng)急監(jiān)測(cè)工作中可能因測(cè)驗(yàn)環(huán)境惡劣，測(cè)驗(yàn)人員的人身安全會(huì)受到威脅。

2 工作內(nèi)容

2.1 現(xiàn)場(chǎng)勘察

（1）地形測(cè)量。包括陸上地形和水下地形測(cè)量，計(jì)算平均水深以及水面的平均寬度等。

（2）斷面測(cè)量。調(diào)查測(cè)量河道斷面，掌握臨近河段區(qū)域的具體情況，為監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的設(shè)立提供相應(yīng)的資料。

2.2 定點(diǎn)監(jiān)測(cè)

設(shè)置臨時(shí)水文站點(diǎn)，采取定點(diǎn)監(jiān)測(cè)方式，進(jìn)行動(dòng)態(tài)的水文監(jiān)測(cè)，收集相關(guān)的監(jiān)測(cè)信息，實(shí)測(cè)計(jì)算斷面流速，結(jié)合水深與斷面資料計(jì)算斷面流量，分析水位、流速、流量變化情況；監(jiān)視其水文變化、地形地貌變化等情況。

2.3 設(shè)施搭建

根據(jù)測(cè)驗(yàn)斷面周邊實(shí)際情況，選擇適當(dāng)?shù)牡攸c(diǎn)進(jìn)行臨時(shí)基地的搭建，包括劃定基地范圍、搭建帳篷、擺放操作臺(tái)、有序擺放測(cè)流設(shè)備及物品等，組裝測(cè)船，架設(shè)纜道，同時(shí)安裝調(diào)試衛(wèi)星電話及對(duì)講機(jī)等設(shè)備，保證線路通暢。

2.4 儀器設(shè)備及物資準(zhǔn)備

（1）測(cè)量?jī)x器設(shè)備。主要包括免棱鏡全站儀、GPS、經(jīng)緯儀、激光測(cè)距儀等。

（2）測(cè)驗(yàn)儀器設(shè)備。主要包括走航式ADCP、電波流速儀、超聲波測(cè)深儀、流速儀、測(cè)繩、水尺板、水尺樁、便攜式多參數(shù)監(jiān)測(cè)儀、測(cè)深桿、微光源（用于夜間浮標(biāo)測(cè)流）、雷達(dá)遙測(cè)水位計(jì)、壓力（氣泡）式水位計(jì)、秒表等。

（3）應(yīng)急物資。主要包括常用藥品、救生衣、食品、飲用水、通信工具、文具、折疊式棉帳篷、床、手電筒、發(fā)電機(jī)、氣墊船、沖鋒舟、卷尺、對(duì)講機(jī)、照明燈、探照燈、數(shù)碼相機(jī)、筆記本電腦、打印機(jī)、繩子等。

3 工作要求

3.1 響應(yīng)及時(shí)

針對(duì)海河流域河系分散，源短流急，洪峰高、歷時(shí)短、突發(fā)性強(qiáng)的特點(diǎn)，海委水文應(yīng)急監(jiān)測(cè)隊(duì)能夠在接到任務(wù)后2 h內(nèi)完成人員集結(jié)、監(jiān)測(cè)設(shè)備和物資準(zhǔn)備與裝車。

3.2 預(yù)案完備

針對(duì)流域重點(diǎn)區(qū)域、不同環(huán)境和條件，結(jié)合現(xiàn)有儀器設(shè)備，制定不同情況下應(yīng)急監(jiān)測(cè)預(yù)案。針對(duì)不同情景條件，明確應(yīng)急監(jiān)測(cè)點(diǎn)位設(shè)置，掌握不同預(yù)案下人員組成、分工職責(zé)、監(jiān)測(cè)方法、儀器設(shè)備物資攜帶、后勤保障等工作要求。

3.3 操作熟練

結(jié)合巡測(cè)工作的開展，加強(qiáng)各類儀器設(shè)備及物資的演練和檢查，強(qiáng)化實(shí)戰(zhàn)演練，積累監(jiān)測(cè)人員在緊急情況下的工作經(jīng)驗(yàn)，增強(qiáng)實(shí)戰(zhàn)能力，保證儀器設(shè)備的正常工作和熟練使用。

3.4 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

水文應(yīng)急監(jiān)測(cè)工作目前尚無統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范。受測(cè)驗(yàn)環(huán)境及設(shè)備設(shè)施的限制，考慮監(jiān)測(cè)人員人身安全等問題，某些時(shí)候只能參照部分日常水文測(cè)驗(yàn)技術(shù)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)來開展水文應(yīng)急監(jiān)測(cè)工作，而對(duì)于部分水文要素可利用經(jīng)驗(yàn)公式或?qū)?shù)簡(jiǎn)化后進(jìn)行估測(cè)、估算。

3.5 測(cè)驗(yàn)精度

鑒于測(cè)驗(yàn)環(huán)境限制和時(shí)效性要求，水文應(yīng)急監(jiān)測(cè)工作測(cè)驗(yàn)精度難以達(dá)到常規(guī)水文監(jiān)測(cè)或巡測(cè)工作精度，重點(diǎn)對(duì)水文監(jiān)測(cè)要素的變化趨勢(shì)、量級(jí)、變量大小等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，為決策提供信息支持。

4 操作與執(zhí)行

4.1 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)驗(yàn)工作

（1）以GPS測(cè)量地理坐標(biāo)，確定地理位置。

（2）以激光測(cè)距儀、超聲波測(cè)深儀測(cè)量河道寬度和水深，工程長(zhǎng)度、寬度、高度，提防潰壩口的寬度、高度。

（3）選擇平坦空曠場(chǎng)地并避開周圍障礙物安裝雨量計(jì)、遙測(cè)數(shù)據(jù)終端RTU及附件，開展降水觀測(cè)。

（4）水位觀測(cè)。自動(dòng)監(jiān)測(cè)，即根據(jù)實(shí)際情況，采用壓阻式壓力水位計(jì)或雷達(dá)水位計(jì)，自動(dòng)收集水位數(shù)據(jù)。人工觀測(cè)，即根據(jù)實(shí)際情況，設(shè)立水尺觀測(cè)水位；無法采用水尺觀測(cè)水位時(shí)，采用全站儀在安全地帶人工觀測(cè)水位。

（5）測(cè)流方案制定及實(shí)施。測(cè)流方案一，用測(cè)船式ADCP測(cè)流；測(cè)流方案二，利用附近橋梁架設(shè)臨時(shí)纜道，用ADCP測(cè)流；測(cè)流方案三，利用附近橋梁，在橋上布置測(cè)流垂線，用鉛魚或測(cè)深儀測(cè)水深，用SVR測(cè)水面流速；測(cè)流方案四，利用附近橋梁，在橋上布置測(cè)流垂線，用鉛魚或測(cè)深儀測(cè)水深，用流速儀測(cè)不同水深流速；測(cè)流方案五，附近無橋梁或無法架設(shè)臨時(shí)纜道，采用浮標(biāo)法測(cè)流，用全站儀觀測(cè)浮標(biāo)到達(dá)斷面的位置，用秒表記時(shí)；測(cè)流方案六，采用比降面積法推算流量，用全站儀測(cè)水面曲線，推算水面比降，根據(jù)河道情況，選擇合適的糙率，用激光測(cè)深儀測(cè)水深。

4.2 成果質(zhì)量控制工作

水文應(yīng)急監(jiān)測(cè)測(cè)驗(yàn)成果質(zhì)量控制主要內(nèi)容如下：水文應(yīng)急監(jiān)測(cè)的儀器設(shè)備都必須經(jīng)過相關(guān)檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢校，且檢校結(jié)果為合格后才能投入使用，并在日常管理中注意儀器設(shè)備保養(yǎng)。根據(jù)應(yīng)急監(jiān)測(cè)任務(wù)和監(jiān)測(cè)預(yù)案，制定本次應(yīng)急水文監(jiān)測(cè)技術(shù)方案，明確監(jiān)測(cè)工作實(shí)施細(xì)則。水文應(yīng)急監(jiān)測(cè)應(yīng)進(jìn)行全過程質(zhì)量管理與控制，即事先明確監(jiān)測(cè)技術(shù)方案、中間對(duì)測(cè)量資料進(jìn)行合理性分析和最后完成測(cè)量成果會(huì)商發(fā)布，實(shí)測(cè)的各種水文資料必須經(jīng)過認(rèn)真校核和負(fù)責(zé)人的現(xiàn)場(chǎng)審定后方能報(bào)送。監(jiān)測(cè)過程中和結(jié)束后應(yīng)對(duì)各類監(jiān)測(cè)成果進(jìn)行合理性分析，并充分考慮歷史資料和上下游相關(guān)監(jiān)測(cè)資料，必要時(shí)進(jìn)行專家會(huì)商，對(duì)監(jiān)測(cè)成果提出意見，使應(yīng)急水文監(jiān)測(cè)過程得到有效控制。同時(shí)，對(duì)所有的水文應(yīng)急監(jiān)測(cè)資料都必須及時(shí)地進(jìn)行整理和歸檔。

5 工作組織

5.1 隊(duì)伍建設(shè)

水文應(yīng)急監(jiān)測(cè)工作涉及水文、水質(zhì)、測(cè)繪、通信等多個(gè)專業(yè)，對(duì)參加人員的綜合素質(zhì)要求比較高。為此，應(yīng)由專業(yè)技術(shù)強(qiáng)、工作經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)技術(shù)骨干組成應(yīng)急監(jiān)測(cè)隊(duì)，同時(shí)考慮野外作業(yè)的艱苦性和危險(xiǎn)性盡量選擇年富力強(qiáng)的中青年職工參加。

5.2 監(jiān)測(cè)設(shè)備現(xiàn)代化

水文應(yīng)急監(jiān)測(cè)工作受測(cè)驗(yàn)環(huán)境限制和時(shí)效性要求，常規(guī)測(cè)驗(yàn)儀器設(shè)備很難發(fā)揮作用，必須采用先進(jìn)的水文儀器及時(shí)準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)各類信息并上報(bào)，為決策提供信息支持。同時(shí)，還要配備發(fā)電機(jī)、衛(wèi)星通訊設(shè)備、野外生活用具等生產(chǎn)生活設(shè)施及用品，以保障水文應(yīng)急監(jiān)測(cè)工作的正常開展及人員的人身安全。

5.3 人員技術(shù)培訓(xùn)

結(jié)合國(guó)內(nèi)外水文應(yīng)急監(jiān)測(cè)理論與新技術(shù)，編制較為完善的應(yīng)急預(yù)案和操作規(guī)程，培訓(xùn)應(yīng)急監(jiān)測(cè)人員，提高其理論和技術(shù)水平，保障應(yīng)急監(jiān)測(cè)工作的開展。

5.4 安全生產(chǎn)

水文應(yīng)急監(jiān)測(cè)工作是在特殊時(shí)期、特殊工作環(huán)境、特殊條件下開展的水文測(cè)驗(yàn)，由于受地理、天氣、交通、水情因素影響很大，安全隱患多、風(fēng)險(xiǎn)大，通常會(huì)面臨著安全生產(chǎn)的挑戰(zhàn)。在開展應(yīng)急監(jiān)測(cè)工作中，必須注重監(jiān)測(cè)過程中的安全性問題，配備安全保障設(shè)施，明確操作規(guī)程，切實(shí)保障監(jiān)測(cè)人員的人身安全。