水文應急監測技術的應用

隨著氣候變化的加劇，我國每年都會有局部地區發生嚴重的洪澇災害，給人民的生命財產帶來極大的威脅。水文應急監測的目的就是通過水文觀察測量，提前預防并做出相應的應急措施，從而避免或最大限度地減少損失。

水文應急作為社會發展的一項公益事業，不但能有效預防洪澇災害，促進社會穩定，還能為政府決策部門提供技術保障。因此，做好水文應急監測工作尤為重要。

水文應急監測工作是一項在特殊條件下開展的測驗，由于受地理環境及施工的影響很大，安全隱患多、風險大，通常會面臨著安全生產的嚴峻挑戰。因此，水文應急管理自上而下都必須重視安全生產，在開展水文應急監測工作的時候，應當高度重視監測過程中的安全性，使水文應急監測作業的安全性切實得到保障。在“5·12汶川特大地震”開展的水文應急安全管理工作中，針對特大地震后的余震，每個水文應急搶險隊設置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控，以保證測量過程中的作業人員安全；同時水文應急搶險突擊隊隊員也做到了互相關照，以便及時發現不安全的苗頭，減小安全事故的發生和影響。

水文應急監測方案的編制

1.河道水文應急監測方案的編制原則

河道水文應急監測主要是針對測站遭遇水毀、潰口行洪、未控水系發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測和預測。有關研究指出：當出現涉水突發事件等自然災害時，如果在 12～24小時內進行應急響應，可以使洪水造成的損失減少 1/5～1/3。因此，編制河道水文應急監測方案，需要根據該事件所在河道斷面的實際情況，考慮事件的嚴重程度，以及目前所具有的應急監測能力。

2.編制工作準備

編制水文應急監測方案前的準備工作包括基本資料的收集和監測現場勘查。基本資料收集的范圍包括：監測流域內地質、植被、水系等自然地理概況；流域內尤其是監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的分布，以及現有的水文監測資料、工程設計成果等。

3.方案編制的主要內容

方案編制需要扼要介紹突發事件的性質，發生的時間、地點，影響范圍和影響程度，開展水文應急監測的目的、意義等。同時，應明確監測對象及工作范圍，確定水文應急監測的總體布局和主要內容等。

制定水文應急監測方案的依據通常包括現行的法律、法規，國家、行業現行技術標準等。方案制定的原則是：應充分體現便捷性、安全性、可操作性和一致性。制定水文應急監測方案，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上突出“方便、快捷”的特點，并盡可能考慮技術路線的一致性和整個搶險救災的統一協調指揮。

技術路線是制定水文應急監測方案的重點。其主要工作內容為：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方法，水文信息的傳輸、處理與發布，工作進度與成果質量保障措施，以及與技術路線相配套的各水文要素采集、傳輸的操作規程與辦法等。

水文應急監測工作是一種非常規的水文測驗工作，整個過程必須有強有力的保障措施，以保證水文應急監測任務的執行。保障措施涉及組織機構、工作體制、技術裝備、安全生產措施等。

河道水文應急監測方案的實施

1. 斷面基礎設施設置

通過現場查勘，選擇確定測驗控制穩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、水質等進行取樣分析。根據現場情況，快速設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，斷面應垂直于流向。斷面位置確定后，設立臨時斷面樁、斷面標志樁、臨時斷面零點樁，在斷面附近設置臨時水準點，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，在水邊設置臨時水尺（樁）。使用全站儀或其他儀器，從臨時水準點引測水尺零點高程，或自臨時水準點直接測量水面高程（即水位數據）。

3. 流量測驗

流速測算一般是測驗水面流速，要求使用應急測速設備，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，計算斷面平均流速。面積測算需要使用應急測深設備，快速獲取各垂線水深；使用應急定位（測距）設備，快速獲取各測深（測速）垂線起點距（坐標），進而計算出斷面面積。流量測算要根據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（即聲學多普勒流速剖面儀）直接測量斷面流量。

4.其他相關信息的監測

河道涉水突發事件的應急監測，除了常規的水位、面積、流速、流量等水文要素監測，還應根據事件的現場情況以及可能產生的危害后果，開展潰口口門寬度、口門最大水深和最大流速、潰口發展速度、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、電話等應急通訊設備，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部門。也可根據現場測報需要，隨時查詢應急測報現場附近有關測站（斷面）的雨水情，一并及時上報。

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