水文應(yīng)急監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用

隨著氣候變化的加劇，我國每年都會有局部地區(qū)發(fā)生嚴(yán)重的洪澇災(zāi)害，給人民的生命財產(chǎn)帶來極大的威脅。水文應(yīng)急監(jiān)測的目的就是通過水文觀察測量，提前預(yù)防并做出相應(yīng)的應(yīng)急措施，從而避免或最大限度地減少損失。

水文應(yīng)急作為社會發(fā)展的一項公益事業(yè)，不但能有效預(yù)防洪澇災(zāi)害，促進社會穩(wěn)定，還能為政府決策部門提供技術(shù)保障。因此，做好水文應(yīng)急監(jiān)測工作尤為重要。

水文應(yīng)急監(jiān)測工作是一項在特殊條件下開展的測驗，由于受地理環(huán)境及施工的影響很大，安全隱患多、風(fēng)險大，通常會面臨著安全生產(chǎn)的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。因此，水文應(yīng)急管理自上而下都必須重視安全生產(chǎn)，在開展水文應(yīng)急監(jiān)測工作的時候，應(yīng)當(dāng)高度重視監(jiān)測過程中的安全性，使水文應(yīng)急監(jiān)測作業(yè)的安全性切實得到保障。在“5·12汶川特大地震”開展的水文應(yīng)急安全管理工作中，針對特大地震后的余震，每個水文應(yīng)急搶險隊設(shè)置2～4人的瞭望崗，對飛石、泥石流等影響測量人員安全的情況進行監(jiān)控，以保證測量過程中的作業(yè)人員安全；同時水文應(yīng)急搶險突擊隊隊員也做到了互相關(guān)照，以便及時發(fā)現(xiàn)不安全的苗頭，減小安全事故的發(fā)生和影響。

水文應(yīng)急監(jiān)測方案的編制

1.河道水文應(yīng)急監(jiān)測方案的編制原則

河道水文應(yīng)急監(jiān)測主要是針對測站遭遇水毀、潰口行洪、未控水系發(fā)生特大洪水等情況下的水位、流量等水文要素變化情勢的監(jiān)測和預(yù)測。有關(guān)研究指出：當(dāng)出現(xiàn)涉水突發(fā)事件等自然災(zāi)害時，如果在 12～24小時內(nèi)進行應(yīng)急響應(yīng)，可以使洪水造成的損失減少 1/5～1/3。因此，編制河道水文應(yīng)急監(jiān)測方案，需要根據(jù)該事件所在河道斷面的實際情況，考慮事件的嚴(yán)重程度，以及目前所具有的應(yīng)急監(jiān)測能力。

2.編制工作準(zhǔn)備

編制水文應(yīng)急監(jiān)測方案前的準(zhǔn)備工作包括基本資料的收集和監(jiān)測現(xiàn)場勘查?；举Y料收集的范圍包括：監(jiān)測流域內(nèi)地質(zhì)、植被、水系等自然地理概況；流域內(nèi)尤其是監(jiān)測河段上下游水利工程基本情況；已有雨量站、水位站、水文站等各類水文測站站網(wǎng)的分布，以及現(xiàn)有的水文監(jiān)測資料、工程設(shè)計成果等。

3.方案編制的主要內(nèi)容

方案編制需要扼要介紹突發(fā)事件的性質(zhì)，發(fā)生的時間、地點，影響范圍和影響程度，開展水文應(yīng)急監(jiān)測的目的、意義等。同時，應(yīng)明確監(jiān)測對象及工作范圍，確定水文應(yīng)急監(jiān)測的總體布局和主要內(nèi)容等。

制定水文應(yīng)急監(jiān)測方案的依據(jù)通常包括現(xiàn)行的法律、法規(guī)，國家、行業(yè)現(xiàn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等。方案制定的原則是：應(yīng)充分體現(xiàn)便捷性、安全性、可操作性和一致性。制定水文應(yīng)急監(jiān)測方案，首先要考慮到“急”，即及時性、迫切性。因此，方案要在考慮安全和可操作性的基礎(chǔ)上突出“方便、快捷”的特點，并盡可能考慮技術(shù)路線的一致性和整個搶險救災(zāi)的統(tǒng)一協(xié)調(diào)指揮。

技術(shù)路線是制定水文應(yīng)急監(jiān)測方案的重點。其主要工作內(nèi)容為：針對不同水文要素的特性，分別確定各水文要素采集的方法和手段，如選用的儀器與測驗技術(shù)方法，水文信息的傳輸、處理與發(fā)布，工作進度與成果質(zhì)量保障措施，以及與技術(shù)路線相配套的各水文要素采集、傳輸?shù)牟僮饕?guī)程與辦法等。

水文應(yīng)急監(jiān)測工作是一種非常規(guī)的水文測驗工作，整個過程必須有強有力的保障措施，以保證水文應(yīng)急監(jiān)測任務(wù)的執(zhí)行。保障措施涉及組織機構(gòu)、工作體制、技術(shù)裝備、安全生產(chǎn)措施等。

河道水文應(yīng)急監(jiān)測方案的實施

1. 斷面基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)置

通過現(xiàn)場查勘，選擇確定測驗控制穩(wěn)定性良好的控制河段和控制斷面，簡易測量地形、大斷面、洪痕等，必要時對河床組成、含沙量、水質(zhì)等進行取樣分析。根據(jù)現(xiàn)場情況，快速設(shè)置臨時水尺斷面和臨時測流斷面，水尺斷面和測流斷面可重合，斷面應(yīng)垂直于流向。斷面位置確定后，設(shè)立臨時斷面樁、斷面標(biāo)志樁、臨時斷面零點樁，在斷面附近設(shè)置臨時水準(zhǔn)點，確定基面高程。

2.水位觀測

采用直立式水尺或雷達式水位計觀測水位，在水邊設(shè)置臨時水尺（樁）。使用全站儀或其他儀器，從臨時水準(zhǔn)點引測水尺零點高程，或自臨時水準(zhǔn)點直接測量水面高程（即水位數(shù)據(jù)）。

3. 流量測驗

流速測算一般是測驗水面流速，要求使用應(yīng)急測速設(shè)備，獲取均勻的水面流速或中泓流速，選取合適的水面流速系數(shù)，計算斷面平均流速。面積測算需要使用應(yīng)急測深設(shè)備，快速獲取各垂線水深；使用應(yīng)急定位（測距）設(shè)備，快速獲取各測深（測速）垂線起點距（坐標(biāo)），進而計算出斷面面積。流量測算要根據(jù)前面計算的斷面平均流速和斷面面積，計算斷面流量，也可以使用 ADCP（即聲學(xué)多普勒流速剖面儀）直接測量斷面流量。

4.其他相關(guān)信息的監(jiān)測

河道涉水突發(fā)事件的應(yīng)急監(jiān)測，除了常規(guī)的水位、面積、流速、流量等水文要素監(jiān)測，還應(yīng)根據(jù)事件的現(xiàn)場情況以及可能產(chǎn)生的危害后果，開展?jié)⒖诳陂T寬度、口門最大水深和最大流速、潰口發(fā)展速度、堤壩變形、下游淹沒范圍等的觀測測量工作。

5.水情信息傳輸

使用電臺、電話等應(yīng)急通訊設(shè)備，把測算出的最大水深、最大流速、口門寬度、流量等水情信息報送至有關(guān)部門。也可根據(jù)現(xiàn)場測報需要，隨時查詢應(yīng)急測報現(xiàn)場附近有關(guān)測站（斷面）的雨水情，一并及時上報。

目前，受自然災(zāi)害頻發(fā)和人類對河流活動加劇的影響，涉水突發(fā)事件呈多發(fā)頻發(fā)趨勢，且造成災(zāi)害的損失呈上升趨勢。在對涉水突發(fā)事件的處置上，要求各級政府科學(xué)決策、快速處置，盡量將災(zāi)害損失，特別是人員傷亡降到最低程度，而科學(xué)決策、快速處置的前提就是快速獲得水文等決策信息。因此，水文應(yīng)急監(jiān)測具有常規(guī)水文監(jiān)測無法替代的作用。這就需要建立其技術(shù)體系，使這方面的工作不僅靠經(jīng)驗的積累，而且有科學(xué)技術(shù)和安全的保障，從而能夠在科學(xué)認(rèn)知和技術(shù)可靠的前提下提出方案，并加以實施?！?/p>