海委水文应急监测工作的思路与对策分析

2015-03-21齐天龙

海河水利 2015年4期

齐天龙

（海河水利委员会水文局，天津 300170）

水文应急监测是水文应急工作的主要内容之一，也是水文应急管理工作的基础。水文应急监测是在出现突发性自然灾害和水污染事件时，通过对水体、工程、地形等进行临时、紧急的监测，收集水文基本资料及相关信息，为决策部门制定抢险减灾方案提供决策依据和技术支撑。

海河流域河系分散，具有源短流急和洪峰高、历时短、突发性强的特点。目前，海委水文应急监测队刚刚组建，工作还处于起步阶段，存在设备缺乏、人员数量少、经验少等问题，这就要求我们充分理解应急监测特点和监测内容，充分利用现有条件制定不同环境预案，明确工作标准要求、工作组织和人员职责分工。

水文应急监测工作主要包括外业、内业两部分，外业主要负责实地测量和监测工作，内业负责资料收集及复杂分析计算工作，为外业工作提供信息支持和技术支持。针对目前海委水文应急监测人员和技术现状，重点开展外业和内业资料收集部分工作，并逐步开展内业分析计算工作。

1 工作特点

海河流域水文应急监测工作与常规水文监测和巡测工作相比，具有以下特殊性。

1.1 测验环境不同

常规水文监测或巡测工作通常在固定的测站或断面进行，具备专用缆道、水尺、断面桩、断面标点、水文测船等基础设施，测站或断面的地理坐标、高程系统明确。而水文应急监测工作基本不会具备上述设施和资料，需要在地理资料和实地查勘的基础上选定测验断面、确定地理坐标和高程系统，根据断面条件临时布设相关测验设施，确定监测方式。

1.2 控制条件不同

常规水文监测或巡测工作通常具备良好的测站控制条件和河段控制条件，监测要素容易收集，测验断面稳定，具备相关断面图、水文流量关系等资料，监测人员对测验断面的变化情况较为清楚。而开展水文应急监测工作的所在地一般是根据突发事件具体情况临时确定，测站控制条件和河段控制条件一般不如常规水文监测或巡测的测站或测点，相关资料缺乏且不易收集。

1.3 测验时机不同

常规水文监测或巡测工作因具备相关的基础设施和基本资料并在长期的监测中积累了大量的经验，受外在的突发因素影响较小，可以在任何时候施测，保证水文信息及时准确的采集、传输。而水文应急监测工作则要充分考虑交通、地形、天气等的影响以及水文变化对人员安全的威胁，测验时机具有不确定性。

1.4 测验精度不同

常规水文监测或巡测工作因具备相关的基础设施和基本资料，水文要素测验精度有相关规定要求，一般来说精度较高且易验证。水文应急监测工作因缺乏相关的基础设施和基本资料，加之时效性、现场性的要求，测验精度难以达到常规水文监测或巡测工作精度，重点对水文监测要素的变化趋势、量级、变量大小等进行监测，为决策提供信息支持。

1.5 测验安全不同

常规水文监测或巡测工作中监测人员人身安全是可控的，在日常水文测验工作中，因已具备相关的基础设施并搭建工作平台，所以作业人员只要遵守操作规程，安全生产是有保障的。而水文应急监测工作中可能因测验环境恶劣，测验人员的人身安全会受到威胁。

2 工作内容

2.1 现场勘察

（1）地形测量。包括陆上地形和水下地形测量，计算平均水深以及水面的平均宽度等。

（2）断面测量。调查测量河道断面，掌握临近河段区域的具体情况，为监测站点的设立提供相应的资料。

2.2 定点监测

设置临时水文站点，采取定点监测方式，进行动态的水文监测，收集相关的监测信息，实测计算断面流速，结合水深与断面资料计算断面流量，分析水位、流速、流量变化情况；监视其水文变化、地形地貌变化等情况。

2.3 设施搭建

根据测验断面周边实际情况，选择适当的地点进行临时基地的搭建，包括划定基地范围、搭建帐篷、摆放操作台、有序摆放测流设备及物品等，组装测船，架设缆道，同时安装调试卫星电话及对讲机等设备，保证线路通畅。

2.4 仪器设备及物资准备

（1）测量仪器设备。主要包括免棱镜全站仪、GPS、经纬仪、激光测距仪等。

（2）测验仪器设备。主要包括走航式ADCP、电波流速仪、超声波测深仪、流速仪、测绳、水尺板、水尺桩、便携式多参数监测仪、测深杆、微光源（用于夜间浮标测流）、雷达遥测水位计、压力（气泡）式水位计、秒表等。

（3）应急物资。主要包括常用药品、救生衣、食品、饮用水、通信工具、文具、折叠式棉帐篷、床、手电筒、发电机、气垫船、冲锋舟、卷尺、对讲机、照明灯、探照灯、数码相机、笔记本电脑、打印机、绳子等。

3 工作要求

3.1 响应及时

针对海河流域河系分散，源短流急，洪峰高、历时短、突发性强的特点，海委水文应急监测队能够在接到任务后2 h内完成人员集结、监测设备和物资准备与装车。

3.2 预案完备

针对流域重点区域、不同环境和条件，结合现有仪器设备，制定不同情况下应急监测预案。针对不同情景条件，明确应急监测点位设置，掌握不同预案下人员组成、分工职责、监测方法、仪器设备物资携带、后勤保障等工作要求。

3.3 操作熟练

结合巡测工作的开展，加强各类仪器设备及物资的演练和检查，强化实战演练，积累监测人员在紧急情况下的工作经验，增强实战能力，保证仪器设备的正常工作和熟练使用。

3.4 技术标准

水文应急监测工作目前尚无统一的技术标准与规范。受测验环境及设备设施的限制，考虑监测人员人身安全等问题，某些时候只能参照部分日常水文测验技术规范及标准来开展水文应急监测工作，而对于部分水文要素可利用经验公式或将参数简化后进行估测、估算。

3.5 测验精度

鉴于测验环境限制和时效性要求，水文应急监测工作测验精度难以达到常规水文监测或巡测工作精度，重点对水文监测要素的变化趋势、量级、变量大小等进行监测，为决策提供信息支持。

4 操作与执行

4.1 现场测验工作

（1）以GPS测量地理坐标，确定地理位置。

（2）以激光测距仪、超声波测深仪测量河道宽度和水深，工程长度、宽度、高度，提防溃坝口的宽度、高度。

（3）选择平坦空旷场地并避开周围障碍物安装雨量计、遥测数据终端RTU及附件，开展降水观测。

（4）水位观测。自动监测，即根据实际情况，采用压阻式压力水位计或雷达水位计，自动收集水位数据。人工观测，即根据实际情况，设立水尺观测水位；无法采用水尺观测水位时，采用全站仪在安全地带人工观测水位。

（5）测流方案制定及实施。测流方案一，用测船式ADCP测流；测流方案二，利用附近桥梁架设临时缆道，用ADCP测流；测流方案三，利用附近桥梁，在桥上布置测流垂线，用铅鱼或测深仪测水深，用SVR测水面流速；测流方案四，利用附近桥梁，在桥上布置测流垂线，用铅鱼或测深仪测水深，用流速仪测不同水深流速；测流方案五，附近无桥梁或无法架设临时缆道，采用浮标法测流，用全站仪观测浮标到达断面的位置，用秒表记时；测流方案六，采用比降面积法推算流量，用全站仪测水面曲线，推算水面比降，根据河道情况，选择合适的糙率，用激光测深仪测水深。

4.2 成果质量控制工作

水文应急监测测验成果质量控制主要内容如下：水文应急监测的仪器设备都必须经过相关检测机构检校，且检校结果为合格后才能投入使用，并在日常管理中注意仪器设备保养。根据应急监测任务和监测预案，制定本次应急水文监测技术方案，明确监测工作实施细则。水文应急监测应进行全过程质量管理与控制，即事先明确监测技术方案、中间对测量资料进行合理性分析和最后完成测量成果会商发布，实测的各种水文资料必须经过认真校核和负责人的现场审定后方能报送。监测过程中和结束后应对各类监测成果进行合理性分析，并充分考虑历史资料和上下游相关监测资料，必要时进行专家会商，对监测成果提出意见，使应急水文监测过程得到有效控制。同时，对所有的水文应急监测资料都必须及时地进行整理和归档。