基于PDCA模式的長江鎮揚河段江岸監測機制研究

竇 臻 張增發 杭建國

（江蘇省鎮江市長江河道管理處 江蘇 鎮江 212003）

長江崩岸突發性強、危害嚴重。國內有關崩岸的研究[1-6]較多，但目前其機理尚不十分清楚。為避免崩岸發生和減輕災害損失，唯有加強監測、及早預報，以采取針對性的預防措施。長江江岸監測主要包括岸坡變形、地下水滲流、江岸水下地形監測等。囿于條件，各地最多采用、最易實施也相對重要的為江岸水下地形監測。長江江岸水下地形監測主要通過當年與歷史測圖比較，分析和及時掌握河床變化動態，結合水情等其它條件預測崩岸發生可能性。

1 基本情況

1.1 河段基本情況

長江鎮揚河段上起三江口，下迄五峰山，長73.3km，自上而下由儀征水道、世業洲汊道、六圩彎道、和暢洲汊道及大港水道組成（見圖1）。因其平面形態復雜、河床演變劇烈，被《長江流域綜合利用規劃》列為長江中下游十四個重點治理河段之一。為穩定河勢、防洪保安，鎮江市自20世紀80年代起陸續實施了鎮揚河段一、二期整治工程，取得了一定效果。

1.2 監測基本情況

長江鎮揚河段重點工段（鎮江市）自上游向下游主要包括儀征水道內的句容橋頭農場段，世業洲汊道內的洲頭左緣、左汊進口段、先鋒段、洲尾段、下新灘搶險段、右緣西南角、龍門口上下段，和暢洲汊道內的沙頭河口、和暢洲頭、和暢洲北緣和西緣、孟家港上下段、潛壩工程區域等共16個工段（見表1），工段總長37.8 km、監測總面積約19.5km2。

2 江岸監測機制模式

PDCA模式（質量環）是管理學中的一個通用模型（見圖2），最早于1930年由休哈特（Walter A.Shewhart）構想，后于 1950年被質量管理專家戴明（Edwards Deming）再度挖掘出來廣泛宣傳和運用于持續改善產品質量的過程中。

依據《長江中下游護岸工程技術要求（試行）》規定，已建護岸運行管理中應于每年汛前、汛中、汛后實施監測。經費不足地區其監測頻次和監測工段覆蓋面較難達到要求，鎮江市在面臨經費不足問題時經多年實踐逐漸形成了一套監測工作機制，主要包括監測計劃的確定、執行、測圖分析檢查、發現問題的處理，其循環模式如圖3。

3 江岸監測機制

3.1 監測分析計劃(Plan)

表1 長江鎮揚河段（鎮江市）重點監測工段統計表

長江鎮揚河段監測工段主要為已建護岸工段、崩岸后應急搶險工段、處于快速發展汊道中的未護重要岸段等。監測分析計劃主要解決在全部工段中當年監測哪些工段問題，如何盡量保證計劃制定的科學性、合理性與經費的使用效益，主要涉及計劃擬定考慮的因素、計劃質量的流程控制、內容的確定等。

3.1.1 計劃擬定考慮的因素

在對各個工段近期情況比較熟悉的基礎上，一般近期變化較大、堤外灘窄、岸坡較陡、土質較差、易發崩岸的岸段為納入計劃的首要考慮因素，此外根據監測經費按照輕重緩急原則和長江水情、岸段監測周期等綜合確定年度計劃。

3.1.2 計劃質量的流程控制

計劃確定流程主要包括擬定上報、集中討論、決策審批三道程序，涉及長江河道管理處、市水利局兩個層面。管理處的工作為計劃的草擬、討論、上報，首先由業務科室在當年監測分析任務完成后草擬下一年度監測計劃，提交分管主任初審，然后經主任組織討論完善后確定計劃并上報。市水利局規建處初審計劃后，計為不合理則要求管理處修改，反之則報分管局長組織市防汛防旱辦公室、市局工管處等單位和部門討論，規建處根據會商意見將計劃調整后向局長匯報，最終批準下發。

3.1.3 計劃內容的確定

計劃內容主要包括工段名稱、監測時間和范圍等。監測時間主要是安排在汛前還是汛后監測，一般盡量安排在汛后監測，基于與以往監測時點一致、便于分析考慮，也可安排在汛前。

監測岸段長度的確定主要考慮近年河床岸坡變化情況及監測岸段長度與歷史測圖范圍的匹配。近年河床岸坡變化明顯工段必須要監測，應納入監測范圍內；同時盡量考慮監測岸段長度與歷史測圖范圍一致，便于資料今后的使用，如套比分析等。監測寬度范圍一般自江堤外堤腳至江中深泓，江堤外灘變化不大的可套用歷史測圖，否則應實測。

3.2 監測計劃執行(Do)

監測計劃的執行主要指計劃批準后如何組織監測和控制監測質量。

3.2.1 監測組織實施

根據市水利局批準的年度監測計劃，管理處組織實施監測，包括委托測量單位、下發測量技術任務書、測繪質量控制、成果的驗收與接受。

3.2.1 監測質量控制要點

（1）明確監測技術要求

除了在委托測量合同中援引測量需遵循的基本規范外，監測技術任務書中還對監測要求予以明確，包括以斷面起訖坐標表示的測繪范圍、用圖目的、測圖比例、采用的平面和高程控制系統、測寬范圍及灘坎測量要求與測繪的重點特征、成果提交時間及形式等。以利測繪外業人員了解測繪用途和重點。

（2）加強外業質量控制

抽查測繪外業是否按規范操作。如施測前是否按操作規程對多波束測深系統的連接設備進行安裝檢查并聯機測試，各設備運行是否正常，系統聲吶探頭是否安裝牢固；計劃測線的布設是否合理以有效保證掃測重復覆蓋率，確保測量精度和可靠性；系統安裝參數是否在符合校準地形要求的區域內布置測線并標定計算，以改正聲吶探頭及光纖羅經和運動傳感器的安裝偏差（roll、pitch、yaw）、GPS時延（latency）；GPS衛星及數傳信號是否良好，多波束聲吶信號信噪大小及河床掃測條帶回波信號呈像情況，測區測點重復度等；外業采集數據同時是否按規范引測水位并測量實時潮位等。

（3）內業處理質量控制

為保證成圖數據的準確性，內業制圖前對多波束的每個波束測量數據使用軟件進行噪聲信號的濾波及跳變點剔除，以有效保證測量成果質量。在數據經各項改正后形成DTM原始水深文件，輸出DTM三維彩色地形圖，并根據測圖比例要求，生成1/2000的格網數據文件，由格網數據文件生成等高線圖及斷面圖（DTM數據），最后輸出CAD格式數據文件,并與歷史測圖套比。

（4）測量成果驗收與接受

成果的驗收主要檢查測圖圖面要素、線型標注等是否滿足規范和使用要求，圖式是否符合 《1：500、1：1000、1：2000 地形圖圖式》、《大比例尺地形圖機助制圖規范》、《全球定位系統（GPS）測量規范》等現行相關規范要求。驗收合格后接受成果。

3.3 測圖分析檢查(Check)

鎮揚河段監測分析主要采用斷面地形法，根據水下地形平面、斷面套比，檢查已建工段最近一年間和竣工以來河床岸坡變化情況，根據沖淤變化尺度結合已建工程資料分析判斷工段穩定與否。根據分析，工段內主要變化有三種：一是河床岸坡變化為年際間正常沖淤調整；二是已建護岸存在損毀；三是護岸外側河床存在較大變化且已影響護岸安全。變化的形成原因主要有三種：一是受較大來水較長歷時沖刷所致；二是采砂或疏浚或上下游興建碼頭等建筑物、堤岸堆載等人類活動影響；三是前兩種情形綜合作用。

分析時對測圖中沖刷嚴重、影響工程安全問題的部位，應復核原始測量數據及處理過程，以排除人為錯誤，然后進行分析計算，最終報告經分管和主要領導兩審定稿。

3.4 存在問題處理(Act)

針對分析中發現的不同問題分別提出處理建議。屬河床正常沖淤變化且對工程無影響的應繼續監測；對于沖刷嚴重、岸坡較陡、安全系數較低、可能隨時發生崩岸的岸段，應立即上報主管部門采取應急搶險措施；存在局部損毀、影響工程完整性和效益發揮，但尚不十分迫切的岸段，應建議列入度汛應急項目除險加固；對于變化較大岸段，應建議對運行多年的工段全面加固或對未護岸段立項新建。

4 實施效果

自1998年長江大水以來，鎮江市漸漸形成江岸監測循環機制，實踐表明這種機制對保證監測計劃制定、實施和測圖分析質量、發揮監測的預測預報功能等發揮了有效作用，是科學合理的工作機制。2006年以來對鎮揚河段世業洲汊道多個岸段和五條固定斷面實施了監測和水文測驗，監測表明世業洲左汊近年處于加速發展狀態、對現狀河勢不利。監測成果得到了江蘇省水利廳和鎮江市政府重視，并陸續報建實施了世業洲頭左緣加固、先鋒段和洲尾段護岸等總投資7000余萬元的應急整治工程，對減緩世業洲左汊的發展發揮了一定作用。

長江水下河床的動態性決定了長江整治工程并非一勞永逸，需要運行監測和維護，進而也決定了江岸監測的動態循環特征，兩者是一致的。

5 結語

（1）鎮江市的長江江岸監測機制基本保證了監測計劃科學合理、實施規范嚴謹、分析檢查扎實到位、問題處理及時可靠，基本形成了一個科學有效的動態循環，有效保障了江岸監測效果。

（2）監測工作的質量控制貫穿于計劃的擬定和批準、組織實施、分析檢查等整個機制的各個環節。質量的有效控制既是循環機制的作用，也是監測效果的保證。

（3）長江崩岸影響因素眾多、機理復雜，今后的監測分析應注重多維度分析指標的研究，監測內容應增加岸坡變形及地下水滲流等觀測項目，監測經費可考慮在基本建設項目中增列運行初期監測費等以緩解部分監測經費不足問題。陜西水利

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