陈祺

（安徽省六安水文水资源局，安徽 六安 237300）

1 基本情况

戴家湖涵位于颍上县半岗镇戴家湖村境内的姜唐湖蓄（行）洪区北堤庙台至垂岗段，建于1975 年，控制来水面积7.9km2。2004 年在实施姜唐湖蓄（行）洪区堤防加固工程时对该涵进行了拆除重建。重建后为2 孔，每孔宽2m，高2.2m，涵洞底板顶高程14.65m（85 高程系，下同），涵洞长55.2m，为钢筋混凝土箱涵结构。防洪闸门位于姜塘湖蓄（行）洪区侧，为铸铁闸门，配备2 台LQD-120 型螺杆式启闭机，启闭机台顶高程28.20m，宽4m，长6.4m。涵顶是姜唐湖北堤，堤顶高程28.20m，顶宽6m，边坡1∶3。该工程于2005 年底投入使用，是集防洪、排涝、灌溉等功能于一体的控制工程。2020 年6 月淮河流域雨水不断，各地普降大雨，由于淮河水位受降雨影响，淮河干流水位长期高水位运行。7 月17日8 时至20 日8 时，沿淮各地出现大暴雨到特大暴雨，受此次降雨影响，淮河干流水位急剧上涨，淮河干流陈村至正阳关段除临淮岗外均超保证水位，其中陈村、润河集、汪集均超历史最高水位，正阳关阳最高水位距离历史阳最高水位仅0.05m。7 月20日姜唐湖蓄（行）洪区进洪，该涵开始挡水。

2020 年7 月26 日上午9 时57 分，洪水从姜唐湖蓄（行）洪区通过戴家湖涵西侧闸门瞬间涌入戴家湖内，严重威胁戴家湖洼地内两个乡镇7 个行政村和1.9 万亩耕地安全。险情发生后，安徽省、阜阳市、颍上县及水利部淮河水利委员会的领导、技术专家第一时间赶赴现场，立即成立抢险现场指挥部，调集各方力量，全力以赴抢险救援。受抢险现场指挥部的委托，六安水文水资源局应急测流队赶赴现场开展管涌流量应急监测工作，为抢险工作提供必要的数据支撑。

2 监测方案

根据戴家湖涵抢险方案，首先在姜唐湖蓄（行）洪区侧涵闸前抛投堵漏，封堵闸进水口；其次在姜唐湖蓄（行）洪区侧涵闸前填筑“月牙堤”，包裹住漏水涵闸[1]。利用行洪堤、西侧老堤、北侧和东侧新筑围堤，形成“养水盆”，减少蓄行洪堤内外侧水头差，当养水盆与姜唐湖湖内水位一致时，即可达到堵水目的。涵闸出水流量及围堰导流渠出流流量监测对工程进展起到了关键作用。

在“月牙堤”建设中，“养水盆”蓄水量增大，水位不断抬高，因此，根据现场情况需要不断调整测流断面位置，同时考虑水深测量、管涌回流等情况，流量采用ADCP 声学多普勒流速仪施测。

2.1 监测断面的选择

（1）“月牙堤”建设初期，由于“养水盆”内蓄水少，水位较低，戴家湖涵闸出水口未淹没，直接在涵闸出水口下游布设测流断面，可施测涵闸管涌流量。

（2）“月牙堤”建设中期，“养水盆”蓄水量增大，水位抬高，涵闸出水口淹没无法施测，此时在戴家湖涵闸进水口（姜家湖湖内）施测管涌流量。

（3）“月牙堤”建设后期，姜家湖湖内抢险船只撤离，无法在进水口施测出水流量，7 月28 日傍晚导流渠施工完成，此时在导流渠汇水口下游20m 处设置断面监测“养水盆”出水流量（出水流量越小说明涵闸管涌流量越小）。

2.2 监测方法选择

由于此次险情事发突然，根据现场状况及“月牙堤”合龙对流量精度要求较高等因素，需要选择高效、快捷、精准的测流设备，本次应急监测选择走航式ADCP 声学多普勒流速仪进行施测。ADCP 声学多普勒流速仪和传统流速仪在测流原理上都是通过对河流断面进行划分，测量各点的流速并计算出断面平均流速。传统流速是静态方法，需要固定在特定位置进行测量，历时长出成果慢并不适合应急监测。而ADCP 声学多普勒流速仪是动态方法，可以随测量船运动的过程中快速测量，在不同的监测断面随时调整移动位置，并且ADCP 声学多普勒流速仪测量精度相对较高，它可以随时获取水深和水面流速等信息，而且可以通过多个测点数据的平均值来减少误差。

本次戴家湖涵管涌流量应急监测在不同的监测断面选择适合的监测方法进行ADCP 声学多普勒流速仪测流。

（1）涵闸出水口断面，采用断面两侧来回拖拽ADCP 声学多普勒流速仪法进行管涌流量施测。

（2）涵闸进水口断面，采用曲断面法[2]。利用走航式ADCP 声学多普勒流速仪流量测验与航迹无关的特点，避开涵闸附近湍急的水流，在涵闸上游100～150m 处形成弧形航线进行进水口流量施测[3]。具体方法是采用渡船搭载ADCP 声学多普勒流速仪，在涵闸上游两侧以半圆弧形方式来回不间断拖拽，施测管涌流量。

（3）“养水盆”出水口断面，考虑夜晚测验，断面左岸为死水滩地，人员无法长时间站立，采用循环绳索来回拖拽ADCP 声学多普勒流速仪法进行管涌流量施测。

3 监测成果

此次戴家湖涵管涌流量应急监测过程，7 月27日23 时起采用ADCP 声学多普勒流速仪实测管涌流量，至29 日15 时“月牙堤”合龙，共实测管涌流量16 次，为抢险救灾工程提供了有力的水文数据支撑，具体监测成果见表1。

表1 戴家湖涵管涌流量应急监测成果表

4 经验与建议

本次针对戴家湖涵管涌流量开展的水文应急监测，为戴家湖涵闸抢险工作提供了有力的技术支撑,也为今后出现类似抢险事件的水文应急监测工作积累了珍贵的经验。为使水文应急监测工作今后向更加规范化、专业化和现代化发展，结合本次水文应急监测工作的开展情况，建议如下：

（1）全面推进新技术应用，促进水文应急监测提档升级。在本次水文应急监测中，因为抢险船只撤离，无法采用曲断面对涵闸管涌流量进行直接施测，只能通过导流渠间接测流。在这种情况下，如果配备无人机测流系统和遥控船ADCP 声学多普勒流速仪测流设备，则能够通过不同测流方法的相互比测，使得应急监测工作更加高效，监测成果更加准确。

（2）加强水文应急队伍建设，全面提升应急监测能力。在本次水文应急监测中，监测人员根据抢险实时情况，及时选择正确的测流断面和测流方法，准确有效地施测出管涌流量，为抢险工作提供了强有力的数据支撑。近年来自然灾害引发的水灾较多，水文应急监测在抢险救灾中的作用越发凸显，正常的水文工作难以胜任特殊的应急监测工作，今后要继续强化水文应急监测人才队伍建设，加强水文应急监测人员培训，积极开展应急监测演练，切实提高应急监测实战能力，为区域内突发水事件的应急处置提供技术支撑。

（3）配备大容量水文应急监测用车，有效应对各种应急监测情况。在本次水文应急监测中面对应急监测各种复杂环境，若能配备大容量水文应急监测用车便可携带更多应急监测设备，能更好地为应急监测服务。应急监测环境多为野外作业，大容量水文应急监测用车有稳定持续的电力供应，能够确保水文监测设备的正常运行。通过综合考量应急监测各种情况，大容量水文应急监测用车能够满足各种应急监测需求，提高监测效率和准确性■