海委水文應急監測工作的思路與對策分析

齊天龍

（海河水利委員會水文局，天津 300170）

水文應急監測是水文應急工作的主要內容之一，也是水文應急管理工作的基礎。水文應急監測是在出現突發性自然災害和水污染事件時，通過對水體、工程、地形等進行臨時、緊急的監測，收集水文基本資料及相關信息，為決策部門制定搶險減災方案提供決策依據和技術支撐。

海河流域河系分散，具有源短流急和洪峰高、歷時短、突發性強的特點。目前，海委水文應急監測隊剛剛組建，工作還處于起步階段，存在設備缺乏、人員數量少、經驗少等問題，這就要求我們充分理解應急監測特點和監測內容，充分利用現有條件制定不同環境預案，明確工作標準要求、工作組織和人員職責分工。

水文應急監測工作主要包括外業、內業兩部分，外業主要負責實地測量和監測工作，內業負責資料收集及復雜分析計算工作，為外業工作提供信息支持和技術支持。針對目前海委水文應急監測人員和技術現狀，重點開展外業和內業資料收集部分工作，并逐步開展內業分析計算工作。

1 工作特點

海河流域水文應急監測工作與常規水文監測和巡測工作相比，具有以下特殊性。

1.1 測驗環境不同

常規水文監測或巡測工作通常在固定的測站或斷面進行，具備專用纜道、水尺、斷面樁、斷面標點、水文測船等基礎設施，測站或斷面的地理坐標、高程系統明確。而水文應急監測工作基本不會具備上述設施和資料，需要在地理資料和實地查勘的基礎上選定測驗斷面、確定地理坐標和高程系統，根據斷面條件臨時布設相關測驗設施，確定監測方式。

1.2 控制條件不同

常規水文監測或巡測工作通常具備良好的測站控制條件和河段控制條件，監測要素容易收集，測驗斷面穩定，具備相關斷面圖、水文流量關系等資料，監測人員對測驗斷面的變化情況較為清楚。而開展水文應急監測工作的所在地一般是根據突發事件具體情況臨時確定，測站控制條件和河段控制條件一般不如常規水文監測或巡測的測站或測點，相關資料缺乏且不易收集。

1.3 測驗時機不同

常規水文監測或巡測工作因具備相關的基礎設施和基本資料并在長期的監測中積累了大量的經驗，受外在的突發因素影響較小，可以在任何時候施測，保證水文信息及時準確的采集、傳輸。而水文應急監測工作則要充分考慮交通、地形、天氣等的影響以及水文變化對人員安全的威脅，測驗時機具有不確定性。

1.4 測驗精度不同

常規水文監測或巡測工作因具備相關的基礎設施和基本資料，水文要素測驗精度有相關規定要求，一般來說精度較高且易驗證。水文應急監測工作因缺乏相關的基礎設施和基本資料，加之時效性、現場性的要求，測驗精度難以達到常規水文監測或巡測工作精度，重點對水文監測要素的變化趨勢、量級、變量大小等進行監測，為決策提供信息支持。

1.5 測驗安全不同

常規水文監測或巡測工作中監測人員人身安全是可控的，在日常水文測驗工作中，因已具備相關的基礎設施并搭建工作平臺，所以作業人員只要遵守操作規程，安全生產是有保障的。而水文應急監測工作中可能因測驗環境惡劣，測驗人員的人身安全會受到威脅。

2 工作內容

2.1 現場勘察

（1）地形測量。包括陸上地形和水下地形測量，計算平均水深以及水面的平均寬度等。

（2）斷面測量。調查測量河道斷面，掌握臨近河段區域的具體情況，為監測站點的設立提供相應的資料。

2.2 定點監測

設置臨時水文站點，采取定點監測方式，進行動態的水文監測，收集相關的監測信息，實測計算斷面流速，結合水深與斷面資料計算斷面流量，分析水位、流速、流量變化情況；監視其水文變化、地形地貌變化等情況。

2.3 設施搭建

根據測驗斷面周邊實際情況，選擇適當的地點進行臨時基地的搭建，包括劃定基地范圍、搭建帳篷、擺放操作臺、有序擺放測流設備及物品等，組裝測船，架設纜道，同時安裝調試衛星電話及對講機等設備，保證線路通暢。

2.4 儀器設備及物資準備

（1）測量儀器設備。主要包括免棱鏡全站儀、GPS、經緯儀、激光測距儀等。

（2）測驗儀器設備。主要包括走航式ADCP、電波流速儀、超聲波測深儀、流速儀、測繩、水尺板、水尺樁、便攜式多參數監測儀、測深桿、微光源（用于夜間浮標測流）、雷達遙測水位計、壓力（氣泡）式水位計、秒表等。

（3）應急物資。主要包括常用藥品、救生衣、食品、飲用水、通信工具、文具、折疊式棉帳篷、床、手電筒、發電機、氣墊船、沖鋒舟、卷尺、對講機、照明燈、探照燈、數碼相機、筆記本電腦、打印機、繩子等。

3 工作要求

3.1 響應及時

針對海河流域河系分散，源短流急，洪峰高、歷時短、突發性強的特點，海委水文應急監測隊能夠在接到任務后2 h內完成人員集結、監測設備和物資準備與裝車。

3.2 預案完備

針對流域重點區域、不同環境和條件，結合現有儀器設備，制定不同情況下應急監測預案。針對不同情景條件，明確應急監測點位設置，掌握不同預案下人員組成、分工職責、監測方法、儀器設備物資攜帶、后勤保障等工作要求。

3.3 操作熟練

結合巡測工作的開展，加強各類儀器設備及物資的演練和檢查，強化實戰演練，積累監測人員在緊急情況下的工作經驗，增強實戰能力，保證儀器設備的正常工作和熟練使用。

3.4 技術標準

水文應急監測工作目前尚無統一的技術標準與規范。受測驗環境及設備設施的限制，考慮監測人員人身安全等問題，某些時候只能參照部分日常水文測驗技術規范及標準來開展水文應急監測工作，而對于部分水文要素可利用經驗公式或將參數簡化后進行估測、估算。

3.5 測驗精度

鑒于測驗環境限制和時效性要求，水文應急監測工作測驗精度難以達到常規水文監測或巡測工作精度，重點對水文監測要素的變化趨勢、量級、變量大小等進行監測，為決策提供信息支持。

4 操作與執行

4.1 現場測驗工作

（1）以GPS測量地理坐標，確定地理位置。

（2）以激光測距儀、超聲波測深儀測量河道寬度和水深，工程長度、寬度、高度，提防潰壩口的寬度、高度。

（3）選擇平坦空曠場地并避開周圍障礙物安裝雨量計、遙測數據終端RTU及附件，開展降水觀測。

（4）水位觀測。自動監測，即根據實際情況，采用壓阻式壓力水位計或雷達水位計，自動收集水位數據。人工觀測，即根據實際情況，設立水尺觀測水位；無法采用水尺觀測水位時，采用全站儀在安全地帶人工觀測水位。

（5）測流方案制定及實施。測流方案一，用測船式ADCP測流；測流方案二，利用附近橋梁架設臨時纜道，用ADCP測流；測流方案三，利用附近橋梁，在橋上布置測流垂線，用鉛魚或測深儀測水深，用SVR測水面流速；測流方案四，利用附近橋梁，在橋上布置測流垂線，用鉛魚或測深儀測水深，用流速儀測不同水深流速；測流方案五，附近無橋梁或無法架設臨時纜道，采用浮標法測流，用全站儀觀測浮標到達斷面的位置，用秒表記時；測流方案六，采用比降面積法推算流量，用全站儀測水面曲線，推算水面比降，根據河道情況，選擇合適的糙率，用激光測深儀測水深。

4.2 成果質量控制工作

水文應急監測測驗成果質量控制主要內容如下：水文應急監測的儀器設備都必須經過相關檢測機構檢校，且檢校結果為合格后才能投入使用，并在日常管理中注意儀器設備保養。根據應急監測任務和監測預案，制定本次應急水文監測技術方案，明確監測工作實施細則。水文應急監測應進行全過程質量管理與控制，即事先明確監測技術方案、中間對測量資料進行合理性分析和最后完成測量成果會商發布，實測的各種水文資料必須經過認真校核和負責人的現場審定后方能報送。監測過程中和結束后應對各類監測成果進行合理性分析，并充分考慮歷史資料和上下游相關監測資料，必要時進行專家會商，對監測成果提出意見，使應急水文監測過程得到有效控制。同時，對所有的水文應急監測資料都必須及時地進行整理和歸檔。

5 工作組織

5.1 隊伍建設

水文應急監測工作涉及水文、水質、測繪、通信等多個專業，對參加人員的綜合素質要求比較高。為此，應由專業技術強、工作經驗豐富的專業技術骨干組成應急監測隊，同時考慮野外作業的艱苦性和危險性盡量選擇年富力強的中青年職工參加。

5.2 監測設備現代化

水文應急監測工作受測驗環境限制和時效性要求，常規測驗儀器設備很難發揮作用，必須采用先進的水文儀器及時準確監測各類信息并上報，為決策提供信息支持。同時，還要配備發電機、衛星通訊設備、野外生活用具等生產生活設施及用品，以保障水文應急監測工作的正常開展及人員的人身安全。

5.3 人員技術培訓

結合國內外水文應急監測理論與新技術，編制較為完善的應急預案和操作規程，培訓應急監測人員，提高其理論和技術水平，保障應急監測工作的開展。

5.4 安全生產

水文應急監測工作是在特殊時期、特殊工作環境、特殊條件下開展的水文測驗，由于受地理、天氣、交通、水情因素影響很大，安全隱患多、風險大，通常會面臨著安全生產的挑戰。在開展應急監測工作中，必須注重監測過程中的安全性問題，配備安全保障設施，明確操作規程，切實保障監測人員的人身安全。