西部部分重要湖泊測量項目質(zhì)量控制方法

陳松生，鄭亞慧

(長江水利委員會水文局，湖北 武漢 430010)

我國西部地區(qū)湖泊多數(shù)地處偏遠(yuǎn)，海拔高，空氣稀薄，自然環(huán)境惡劣，且交通不便。生活物資極度匱乏，開展測量工作難度巨大，并存在極高的安全風(fēng)險。為系統(tǒng)獲得西部部分重要湖泊的水深、容積和水下地形等基礎(chǔ)信息，填補或完善歷史資料的不足，在第一次全國水利普查工作基礎(chǔ)上，展開了對西部地區(qū)部分具有代表性重要湖泊的綜合性測量工作；本次測量工作涉及范圍廣、參與部門多、技術(shù)要求高、工作難度大，加強測量項目全過程質(zhì)量控制管理，保證優(yōu)質(zhì)高效地完成測量工作，任務(wù)艱巨，也面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

1 西部湖泊測量內(nèi)容及工作難點

1.1 主要工作內(nèi)容

測量內(nèi)容包括控制、水下地形測量及一定高度的岸邊地形測繪，通過資料整理分析，形成湖泊庫區(qū)地形圖，計算湖泊水面面積、最大水深、平均水深、湖泊容積等重要參數(shù)。2011～2015年完成青海湖、納木錯、艾比湖、色林錯、扎日南木錯等11個重要湖泊測量任務(wù)，湖泊分布如圖1所示。

圖1 西部部分重要湖泊分布圖

1.2 測量工作難點

1.2.1 多重技術(shù)難題

(1)找已知點困難。測區(qū)地廣點稀，找一個已知點，可能行程上千公里；平面控制點多在空氣稀薄嚴(yán)重缺氧的高山之巔；有的控制點被村民壘上大量嘛尼堆作祭祀圣地；水準(zhǔn)點多埋在凍土層以下，且年久未用，需深挖。

(2)常規(guī)測量方法難以開展。湖泊水域面積遼闊、有的局部水深超過200m，普通測深方法難以解決。

(3)測區(qū)無通訊信號，無法采用GSM網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)。四是湖區(qū)周邊遍布大面積沼澤地及淺灘，測量人員和測船施測灘地地形及水邊線十分困難等等。

1.2.2 高原反應(yīng)劇烈

本次長江水利委員會水文局承擔(dān)的西部重要湖泊測量任務(wù)，測區(qū)范圍海拔多在4500m左右，即所謂的“絕對生命禁區(qū)”，人體高原反應(yīng)嚴(yán)重。測量人員在測量過程中要克服頭疼、呼吸困難、全身乏力等劇烈的高原反應(yīng)；測船動力設(shè)備、發(fā)電機等設(shè)施也多次出現(xiàn)故障，不能正常工作。

1.2.3 工作環(huán)境惡劣

西部湖泊多位于人跡罕至的偏遠(yuǎn)地區(qū)，交通極為不便，生活物資極度匱乏，進(jìn)出測區(qū)需要十天半個月以上。測區(qū)冰雪每年5月前才開始消溶，8月又開始封凍，年內(nèi)實際工作時間短。加之高原湖區(qū)早晚溫差大，氣候變化無常(有時狂風(fēng)大作，湖面波濤洶涌；有時傾盆大雨，道路泥濘；有時大雪紛紛，能見度極低。)，這些都影響著每天有效作業(yè)時間。

2 影響測量質(zhì)量的因素

2.1 人的綜合素質(zhì)

面對野外惡劣的自然工作環(huán)境，以及隨時可能出現(xiàn)的觀測設(shè)備故障、預(yù)定技術(shù)方案調(diào)整等不可預(yù)知情況，參與作業(yè)人員必須具有強健的體魄、良好的團(tuán)隊協(xié)作精神、堅強的意志品質(zhì)、強烈的工作使命感和責(zé)任心，高超的專業(yè)技能以及豐富的測量工作經(jīng)驗等過硬的綜合素質(zhì)，獨立解決隨時遇到的難題。人的綜合素質(zhì)成為影響成果質(zhì)量的最主要因素。

2.2 測量專用設(shè)備與關(guān)鍵技術(shù)

測船體型大，抗風(fēng)浪強，在湖中平穩(wěn)，但運輸及下水困難。反之，測船在風(fēng)浪中搖晃，嚴(yán)重影響水下測量成果；發(fā)動機在咸水湖泊及缺氧環(huán)境下不能正常工作，需要改造。因此需要根據(jù)湖泊特性選擇合適的儀器設(shè)備。在西部重要湖泊測量中，面臨技術(shù)瓶頸，有些運用常規(guī)技術(shù)手段和作業(yè)方法無法開展，采用新技術(shù)是否準(zhǔn)確可靠又缺少資料佐證，直接影響湖泊測量成果質(zhì)量。

2.3 質(zhì)量過程控制的有效性

西部部分重要湖泊測量工作由不同省份的多個單位、多個部門，以及不同部門的多個專業(yè)人員聯(lián)合作戰(zhàn)，覆蓋面廣，參與作業(yè)人員多，控制好整個測量過程中每一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)難度大。

3 質(zhì)量管理措施與方法

3.1 耦合式管理

項目由水利部統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)和部署，水利部水文局負(fù)責(zé)管理，流域機構(gòu)長江水利委員會水文局、黃河水利委員會水文局和省(區(qū))水文單位具體承擔(dān)。根據(jù)年度工作任務(wù)，流域機構(gòu)和省(區(qū))水文單位分工協(xié)作。流域機構(gòu)主要負(fù)責(zé)制定湖泊容積測量技術(shù)方案，協(xié)同省(區(qū))水文單位開展湖泊實地踏勘、測量人員技術(shù)培訓(xùn)、承擔(dān)外業(yè)測量、數(shù)據(jù)計算整理及成果報告編制工作；省(區(qū))水文單位全程參與組織實施湖泊測量工作，具體負(fù)責(zé)綜合協(xié)調(diào)、后勤保障與安全管理，流域機構(gòu)和省(區(qū))水文單位充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢和特長，優(yōu)勢互補、密切合作。

在湖泊測量實施前，由省(區(qū))水文單位和流域機構(gòu)水文局聯(lián)合成立湖泊測量指揮部(包括1名指揮長、3名副指揮長及1～2名現(xiàn)場指揮助理)負(fù)責(zé)統(tǒng)一指揮和協(xié)調(diào)。指揮部設(shè)在湖泊所在省(區(qū))水文單位，總指揮由省(區(qū))水文單位主要負(fù)責(zé)同志擔(dān)任，副總指揮流域機構(gòu)水文單位分管負(fù)責(zé)人及直接參與一線的單位負(fù)責(zé)同志擔(dān)任。指揮部下設(shè)安全生產(chǎn)部、技術(shù)部、質(zhì)量控制部、后勤保障部、內(nèi)業(yè)及容積計算部(各部部長1名，副部長2～3名)，以及各作業(yè)隊(各隊隊長1名，副隊長2～3名)。具體組織機構(gòu)架構(gòu)如圖2所示。

項目組織分三個層次：決策層，全面負(fù)責(zé)項目的組織領(lǐng)導(dǎo)、統(tǒng)籌、調(diào)度與決策工作；管理層，負(fù)責(zé)項目實施的管理與監(jiān)督工作；生產(chǎn)層，具體完成各項內(nèi)外業(yè)、整理資料及自查互檢工作。各層之間通過任務(wù)書、明文制度、上級領(lǐng)導(dǎo)指示、會議精神等多種形式，加強分工協(xié)作，保障工作機制高效運行。

區(qū)別于一般項目，在組織管理上，生產(chǎn)層可將需求信息直接反饋給決策層，以應(yīng)對突發(fā)事件，及時化解矛盾和困難，確保安全和保障成果質(zhì)量，如藏區(qū)許多湖泊被當(dāng)?shù)厝罕娨暈槭ズ蛏窈?，一般不允許下水作業(yè)，這時指揮部需要跟當(dāng)?shù)卣疁贤▍f(xié)調(diào)，取得當(dāng)?shù)卣筒刈迦嗣袢罕姷睦斫庵С趾螅娇蓪嵤?/p>

圖2 項目組織管理架構(gòu)圖

3.2 網(wǎng)格化質(zhì)量控制

西部部分重要湖泊測量質(zhì)量管理是在技術(shù)部指導(dǎo)和配合下，由質(zhì)量控制部全面負(fù)責(zé)。質(zhì)量過程控制按ISO9001∶2008質(zhì)量管理體系要求，具體采用網(wǎng)格化的質(zhì)量管理模式。

3.2.1 網(wǎng)格點的選取與確認(rèn)

網(wǎng)格點主要設(shè)定在參與人員、儀器設(shè)備(含軟件)和測量特殊環(huán)境等。參與人員勝任崗位工作能力水平評判標(biāo)準(zhǔn)是學(xué)歷與經(jīng)歷、職稱與工齡、業(yè)績與培訓(xùn)等。加強對參與人員業(yè)務(wù)知識、行業(yè)規(guī)范、任務(wù)書等學(xué)習(xí)，邀請專業(yè)老師講解高原及高原湖泊測量的特性，提高作業(yè)人員解決實際問題的能力以及對測量成果資料可靠性的綜合分析判斷能力，經(jīng)培訓(xùn)合格后持證上崗；儀器設(shè)備選用主要以先進(jìn)適用、滿足測區(qū)特殊使用為原則，節(jié)點控制主要以其年檢和使用前的檢校、比測結(jié)果滿足規(guī)范測量精度要求為準(zhǔn)。投入儀器設(shè)備包括Trimble R10雙頻接收機(可接受多星GNSS信號)、Echotrac MKⅢ雙頻測深儀(可測定大水深以及探測浮泥層厚度)、HY1200聲速剖面儀(可測定水溫梯度)、SeaBat8101多波束和Riegl VZ2000三維激光掃描設(shè)備，運用新儀器設(shè)備及新技術(shù)分別檢測特殊測量環(huán)境中水下和陸上測點精度等。測量環(huán)境對測量結(jié)果影響較大，如氣溫、氣壓、鹽度、風(fēng)浪等。同時還要考慮高海拔、大水深、大風(fēng)浪、湖泊含鹽度等。測量人員、儀器設(shè)備的特殊需求以及環(huán)境因素對測量精度的影響，控制方法主要通過現(xiàn)場測量進(jìn)行數(shù)據(jù)改算。

3.2.2 網(wǎng)線的確定與控制

網(wǎng)線主要包括項目總體技術(shù)路線和以作業(yè)隊為單位的生產(chǎn)過程控制線兩個部分。項目技術(shù)路線由技術(shù)部制訂，生產(chǎn)過程控制線由質(zhì)量控制部實行監(jiān)管。西部部分重要湖泊測量項目確定的總體技術(shù)路線如圖3所示。

圖3 西部部分重要湖泊測量總體技術(shù)路線圖

任務(wù)下達(dá)后，立即成立指揮部，及時組織人員進(jìn)行現(xiàn)場查勘、資料收集、編制項目專業(yè)技術(shù)設(shè)計書、安全工作手冊和方案，并報水利部水文局批準(zhǔn)。在此基礎(chǔ)上，完成測量儀器及測船的選型與調(diào)配、測量外業(yè)基地選建、簡易泊船碼頭建設(shè)等前期準(zhǔn)備工作，并做好相關(guān)技術(shù)培訓(xùn)、后勤保障和安全保障等工作。外業(yè)測量包括進(jìn)駐工地，儀器設(shè)備調(diào)試，控制網(wǎng)布設(shè)及測量，臨時水位站(水尺)測設(shè)與觀測，水下地形測量、陸上及岸邊線測量等。內(nèi)業(yè)處理包括測量數(shù)據(jù)的處理與加工，利用測量期間的影像提取岸邊線數(shù)據(jù)，岸上已有地形資料的接邊套繪，地形圖繪制，容積計算與復(fù)核、成果整理等。測量任務(wù)完成后，由水利部水文局組織召開專家審查會，對測量成果進(jìn)行審查，所有湖泊測量任務(wù)完成后，進(jìn)行項目整體驗收。

生產(chǎn)過程控制線主要是由參與人員、儀器設(shè)備及測量特殊環(huán)境三者之間構(gòu)成的網(wǎng)線。每個過程有四個階段，即輸入、操作、輸出、檢查，并保留必要的可追溯記錄文件。作業(yè)人員需保證輸入無誤、操作正確、輸出合格；質(zhì)檢人員在現(xiàn)場確認(rèn)各個環(huán)節(jié)有效，并對不符合技術(shù)規(guī)定達(dá)不到測量精度的，責(zé)令施測人員補測或重測。作業(yè)隊生產(chǎn)過程控制路線如圖4所示。

網(wǎng)線控制重點在關(guān)鍵數(shù)據(jù)采集與內(nèi)業(yè)計算、新技術(shù)運用上。關(guān)鍵數(shù)據(jù)包括控制點復(fù)核、水位控制測量、水下數(shù)據(jù)采集及水下檢測線校對、內(nèi)業(yè)計算與分析方法等。新技術(shù)運用重點放在對測量成果比對與驗證上，并由質(zhì)量檢查員在現(xiàn)場核對證實。關(guān)鍵技術(shù)能夠較好解決特殊環(huán)境下技術(shù)難題及取得的成果資料準(zhǔn)確可靠。如采用基于EGM2008重力場模型的高程擬合技術(shù)，有效解決了湖區(qū)高程控制點引測的難題；采用星站差分技術(shù)，有效解決GNSS RTK基站電臺信號傳輸距離近的問題，使GNSS RTK在湖心區(qū)仍能正常進(jìn)行水下測量工作。

3.2.3 網(wǎng)格化全面質(zhì)量管理

整個項目質(zhì)量控制嚴(yán)格執(zhí)行“三級檢查、一級驗收”的網(wǎng)格化管理。一級檢查主

圖4 作業(yè)隊生產(chǎn)過程控制線圖

要由質(zhì)量控制部和作業(yè)隊隊級質(zhì)檢員預(yù)先確定網(wǎng)格點，并對網(wǎng)格點的準(zhǔn)入、量測進(jìn)行監(jiān)督檢查；二級檢查主要是技術(shù)部和質(zhì)量控制部在一級檢查基礎(chǔ)上，對不同網(wǎng)格線過程(輸入、操作、輸出)的合理檢查與驗證；三級檢查由指揮部所在質(zhì)量檢查機構(gòu)和專職檢查人員對產(chǎn)品質(zhì)量實行全面、最終檢查。一級驗收由水利部水文局組織驗收。各級質(zhì)量檢查均形成質(zhì)量檢查記錄，以便于作業(yè)隊整改及檢查人員驗證。

4 結(jié)語

西部部分重要湖泊測量工作屬國家重大基礎(chǔ)測量項目，在水利部水文局的統(tǒng)一組織和部署、總指揮部的精心管理和協(xié)調(diào)下，歷經(jīng)三年時間，克服了重重艱難險阻，通過技術(shù)創(chuàng)新不斷解決生產(chǎn)工作中遇到的各種技術(shù)難題，最終系統(tǒng)、準(zhǔn)確地掌握了西部部分重要湖泊的水深、面積、容積、水下地形分布及湖泊水量等基本國情信息，填補了歷史資料的空白，充實了基礎(chǔ)地理國情信息。

在西部部分重要湖泊測量工作中，項目部始終堅持質(zhì)量就是生命的理念，始終重視生產(chǎn)過程控制，實現(xiàn)網(wǎng)格化質(zhì)量管理，全面貫徹了水利部部長陳雷所強調(diào)的“質(zhì)量是普查工作的生命，也是衡量這次水利普查成敗的標(biāo)準(zhǔn)。要牢固樹立質(zhì)量第一的意識，建立嚴(yán)格的質(zhì)量控制體系，堅持全過程質(zhì)量控制、全員質(zhì)量控制和分級分類質(zhì)量控制”這一要求，優(yōu)質(zhì)高效地完成了西部重要湖泊測量，為今后幾批西部重要湖泊測量工作提供了質(zhì)量控制參考。

[1] 陳華俊. 水利工程設(shè)計階段質(zhì)量管理與造價控制[J]. 水利技術(shù)監(jiān)督, 2011(01): 39- 41.

[2] 呂潔. 水利工程勘測設(shè)計質(zhì)量監(jiān)督工作芻議[J]. 水利技術(shù)監(jiān)督, 2015(03): 3- 4+14.

[3] 水利部水文局. 西部部分重要湖泊測量報告[R]. 2015.

[4] 張振軍, 馮傳勇, 孫鍇. 西部部分重要湖泊測深聲速改正方法探討[J]. 人民長江, 2014(04): 39- 40.

[5] 段家貴. 水利工程生態(tài)環(huán)境影響評價的指標(biāo)體系研究[J]. 水利規(guī)劃與設(shè)計, 2014(05): 51- 52+60.

[6] 張榮. 水利工程管理中存在的問題與對策研究[J]. 水利技術(shù)監(jiān)督, 2011(04): 39- 40.

[7] 萬宏德, 李軍吉. 淺析基礎(chǔ)測繪項目實施過程中的管理工作[J]. 地理空間信息, 2012(03): 175- 178.

[8] 周萌萌, 黃鑫雄. 談測繪項目管理[J]. 現(xiàn)代測繪, 2008(04): 46- 48.

[9] 任佳. 如何做好中小型水利工程建設(shè)質(zhì)量監(jiān)督[J]. 水利技術(shù)監(jiān)督, 2002(04): 30- 31.

[10] 朱麗向. 對城市河道治理規(guī)劃問題的探討[J]. 水利規(guī)劃與設(shè)計, 2009(02): 6- 7+66.

[11] 王志平. 測繪項目的風(fēng)險管理[J]. 地理空間信息, 2008(06): 136- 138.