松辽流域中小河流水文应急测验方案研究

付鹏，宁方贵，马文喜，柳恒（.水利部松辽水利委员会水文局，300，长春；.松辽委水文局黑龙江上游水文水资源中心，64300，黑河）

松辽流域中小河流水文应急测验方案研究

付鹏1，宁方贵1，马文喜2，柳恒2
（1.水利部松辽水利委员会水文局，130021，长春；2.松辽委水文局黑龙江上游水文水资源中心，164300，黑河）

松辽流域中小河流众多，近年大洪水相关灾害及水污染等突发性水灾害频发，制定中小河流水文应急测验方案、提高水文应急测验能力十分必要和迫切。松辽流域成立了水文应急机动测验队，配置了比较完善的水文应急测验设备，摸清了各种设备组合方案的测验效果，有针对性地制定了各种灾害情况下的水文应急测验方案。多次实地测验和应急演练证明，合理应用该方案能够成功应对各种突发性水灾害事件。

松辽流域；中小河流；水文；应急测验

国家发改委2011年印发了《全国中小河流治理和病险水库除险加固、山洪地质灾害防御和综合治理总体规划》（发改农经〔2011〕1190号文），明确要求完善防洪非工程措施，加强水文测站站网及基础设施建设，提高应急测验能力。松辽流域中小河流众多，自然灾害严重，近年发生的突发性水事件多具形式多样、时间突发和地点随机等特点。因此，针对松辽流域灾害特点，制定中小河流水文应急测验方案，提高水文应急测验能力，是十分必要也是十分重要的。

一、松辽流域水灾害概述

1.流域概况

松辽流域位于我国东北部，泛指东北地区的松花江、辽河、沿黄海渤海诸河及跨界河流（中国侧）流域。松辽流域西北部邻接蒙古国及我国内蒙古自治区锡林郭勒盟，西南部与河北省毗连，北部和东北部以额尔古纳河、黑龙江干流和乌苏里江与俄罗斯分界，东部隔图们江、鸭绿江与朝鲜相望，南濒渤海和黄海。松辽流域含黑龙江、吉林、辽宁三省和内蒙古自治区东部三市一盟及河北省承德市的一部分，总面积124.89万km2。

松辽流域主要河流有额尔古纳河、黑龙江、松花江、辽河、浑河、太子河、乌苏里江、绥芬河、图们江、鸭绿江以及独流入海河流等。松辽流域面积大于1 000 km2以上河流318条，大于10 000 km2以上河流55条。流域面积在200～3 000 km2之间的中小河流约有1 403条，其中松花江区1 019条，辽河区384条；按照行政区域划分，黑龙江省中小河流约有460条，吉林省220条，辽宁省196条，内蒙古自治区527条。2.水灾害概述

1791—1911年，松辽流域共发生水灾78次，其中特大洪水4次，局部大洪水24次，一般洪水50次。1912—1948年，水灾频繁且连续性强，共发生水灾27次，其中特大洪水6次，局部大洪水8次，一般洪水13次。1949—1998年，共发生水灾30次，其中特大洪水9次，局部大洪水7次，一般洪水14次。1998年是新中国成立以来松辽流域洪涝灾害最为严重的一年，特别是松花江流域发生了较大的洪涝灾害，造成直接经济损失480多亿元。

1998年以后，比较大的洪水年主要有2010年和2013年。2010年温德河发生特大洪水，造成口前站以上3个镇的37个村4.45万户受灾，受灾人口13.35万人，农作物受灾面积19 962 hm2，绝收5 580 hm2，农业直接经济损失2.19亿元，工矿企业直接经济损失3.35亿元。2013年，松花江流域和黑龙江干流共有44条河流发生超警戒以上洪水，16条河流发生超历史洪水，造成多处堤防决口，直接经济损失达7 800万元。

除洪水外，亦有其他形式的水灾害。例如，2005年黑龙江省沙兰镇发生特大山洪和泥石流灾害，造成105名学生死亡。同年，吉林石化公司双苯厂一车间发生爆炸，约100 t苯类物质（苯、硝基苯等）流入松花江，造成江水严重污染，沿岸数百万居民的生活受到影响。此外，在气候条件恶劣的黑龙江流域，冰塞冰坝壅水事件几乎每年均有发生。

二、水灾害种类和特点

1.水灾害种类

突发性水灾害主要包括大洪水、溃坝、冰塞冰坝、分洪与溃口、泥石流、堰塞湖和重大突发性水污染事件等。按照水灾害的性质，大体上可分为3类：

①洪水灾害。一般指江河湖泊水量迅速增加，或者水位迅猛上涨所引发的自然灾害。例如大洪水、溃坝、分洪与溃口等，都属于洪水灾害。

②洪水引发的次生灾害。当洪水灾害发生时，可能会同时或伴随发生一种或多种灾害，持续给人类社会带来危害。例如冰塞冰坝、泥石流和堰塞湖等，都属于洪水引发的次生灾害。

③水污染灾害。一般指水体因某种物质的介入，超过了水体的自净能力，导致其物理、化学、生物等方面特征的改变，从而造成水质恶化，危害人体健康或破坏生态环境。

2.水灾害特点

总结分析松辽流域以往发生的突发性水灾害事件，发现普遍具有以下几个特点：

①随机性强、灾害损失大。任何一类突发性水灾害事件的发生和发展都具有随机性和不确定性，灾害随时都有可能发生，但发生时间、地点、类型、强度与危害等事前都难以预料，也没有现成的规律可循。所以，突发性水灾害不仅会造成巨大的财产损失，而且还会带来重大的人身伤亡和工程安全问题。

②社会影响、政治影响大。由于突发性水灾害所造成的损失大，所以往往会产生广泛的社会影响、政治影响，甚至会影响到社会的稳定。

③关注度高、社会期望大。随着社会的发展和进步，人民对生命的珍爱、对社会处置突发性事件能力的关注、对有序社会秩序的渴望，比以往任何时候都要高。因此，社会各界对政府有效抑制和科学处置突发性水事件的能力和效果越来越关注。

④现场恶劣、测验难度大。突发性水灾害发生时，应急测验工作很重要。但是突发性水灾害多发生在交通不便、通信条件较差的偏僻山区，江、河、湖、库的岸边，因此测验条件较差，难度极大。同时，水文应急测验工作往往与雷电风雨相伴，更增加了测验工作的难度。

三、水文应急测验方案

1.应急测验基本要求

①坚持“平战结合，有备无患”。突发性水灾害的不可预见性，决定了应急测验工作的随机性与复杂性，因此应急测验工作应建立长效机制，组建专业队伍，配置完善的技术装备，结合常规水文巡测工作，在完成日常测验任务的同时加强演练，锻炼队伍，积累经验，提高应急测验能力。

②应急测验重在“机动”和“应急”。应急指挥车的越野性能要好，动力要强；主要仪器设备性能要好，可靠性要高，当发生突发性水事件时能确保测验人员第一时间赶到现场，及时开展有效的测验工作，掌握第一手资料。

③应急测验须满足时效性要求。当洪涝灾害、水污染等水事件发生后，各级政府部门为了把损失降到最低程度，要在最短时间内制定出各种处置方案，因而对水文信息的需求十分紧迫，对应急测验工作的时效性要求较高。

2.应急测验方案设计

为了应对随时随地都有可能发生的突发性水灾害事件，松辽流域成立了水文应急机动测验队。配置了比较完善的水文应急测验设备，包括各种水文测验设备、测绘设备，以及各种后勤保障设备等。同时，摸清了各种设备组合方案的测验效果，有针对性地制定了各种灾害情况下的水文应急测验方案。

（1）大洪水应急测验方案

①水文要素测验。通过合理应用水位（雨量）自动监测设备、雷达水位计、流量测验系统、现场测沙仪、激光粒度分析仪、遥控电动船，完成现场定位、水位及雨量自动采集、流量测验、泥沙颗粒分析计算、河道断面测量等工作，快速、准确获取大洪水期间洪水水位、流量、泥沙等水文要素，特别是漫滩部位的水文要素。

②地形测量。应用三维激光扫描成像系统来完成滩地或境外无法直接到达处的地形测量，掌握漫滩部位地形及断面情况，安排流量测验或分析确定漫滩部位流量。

③河道测量。应用多波束水下地形测量系统和橡皮艇来完成河道地形测量，掌握河道冲淤变化。

完成上述测验测量，需要配备充足的辅助设备，包括测距望远镜、应急照明灯、对讲机、计算机等通用设备及常规测验器具。

（2）冰塞冰坝壅水应急测验

①应用电子水准仪完成水位引测。

②应用钻冰设备、打冰测流系统、GPS、全站仪等设备，完成冰厚、冰坝位置及高度测量，计算冰体过水能力。

（3）溃坝、分洪（溃口）应急测验

①溃坝测验。应用便携式水情应急自动监测站，完成溃坝处水位（雨量）监测；应用电波流速仪完成溃坝处流速监测；应用ADCP测流系统、橡皮艇完成下游河道流量测验；利用测距望远镜、全站仪等测量溃口宽度。

②分洪（溃口）测验。应用便携式水情应急自动监测站，完成溃坝处水位（雨量）监测；应用电波流速仪完成溃坝处流速监测；应用多波束水下地形测量系统，完成淹没区地形测量；应用ADCP测流系统、充气橡皮舟（带动力）完成溃口上下游河道流量测验；应用现场测沙仪完成溃口处泥沙测验和数据分析；利用测距望远镜、全站仪等测量溃口宽度。

（4）堰塞湖、泥石流应急测验

①堰塞湖测验。堰塞湖灾害形成时，需要监测堰塞湖出入口水位、流量、泥沙、水下地形。应用水位（雨量）自动测报系统，完成水位（雨量）观测；应用ADV声学多普勒流速仪、激光测距仪、充气橡皮舟（带动力）完成流量监测；应用现场测沙仪完成堰塞湖出口、入口泥沙测验和数据分析；应用三维激光扫描仪、便携式测深仪、多波束水下地形测量系统完成堰塞湖湖区地形测量。

②泥石流测验。泥石流灾害发生时，大量的泥石阻塞河道，形成顺河向的堰塞体，导致在堰塞体上游形成堰塞湖。需要施测泥石流的体积，计算堰塞体过水能力。可以通过三维激光扫描成像系统、便携式测深仪来完成堰塞体及下游地形测量工作。

（5）应急调水和突发水污染应急测验

①应急调水测验。应急调水时，需要监测调水水量、水质。应用ADV声学多普勒流速仪完成水量测验；应用便携式多参数水质监测仪完成水质监测。

②水污染应急测验。处理突发水污染事件，需要进行现场水质、水量监测。应用便携式多参数水质监测仪完成水质监测；应用ADCP测流系统、橡皮艇完成流量测验。对于重大突发性水污染事件，一般情况下便携式水质监测仪难以满足要求，可利用水环境移动监测实验室完成水质监测。

四、结语

实践证明应急测验方案的实施效果良好。松辽流域中小河流水文应急测验方案制定后，已经多次在黑龙江干流进行实地测验和应急演练，实施效果良好。实践证明合理应用该方案能够成功应对各种突发性水灾害事件。

应急测验方案的实施应该机动灵活。突发性水灾害事件的发生、发展过程是难以预测的，所以应急测验方案的实施也要根据具体情况灵活应变。只有充分发挥人的智慧，才能让仪器设备发挥更大的作用。■

［1］马铁民．松辽流域水资源［M］．长春：吉林科学技术出版社，2006．

［2］孙建民，王展，刘文琼．水文应急监测技术方案及其应用分析［J］．河南水利与南水北调，2014（16）．

［3］蔡建元．唐家山堰塞湖水文监测及灾后重建的思考［J］．中国水利，2008（16）．

［4］张孝军．堰塞湖水文应急监测方案的设计［J］．水利水文自动化，2010（1）．

［5］关伟．水文测验应急监测方案的设计［J］．城市建设理论研究，2013（23）．

［6］王世雄．突发性水污染事件中的应急监测探讨［J］．水文，2009（6）．

责任编辑张金慧

Options for emergency hydrological test of small and medium rivers in Song-Liao River Basin//

Fu Peng，Ning Fanggui，Ma Wenxi，Liu Heng

Song-Liao River Basin has a great number of small and medium rivers.It is urgent and necessary to enhance capacity of emergency hydrological test and upgrade equipment by making options since sudden water disasters such as big flood or water pollution accidents are frequently happened in recent years.Mobile test teams were formed that equipped with relatively complete hydrological equipment.Emergency plans were completed regarding to various conditions based on the test results of all sorts of equipment combination plans.It is demonstrated by a number of on-site tests and emergency exercises that application of these options properly may successfully response to the sudden water disaster incidents.

Song-Liao River Basin；small and medium rivers；hydrology；emergency test

P332

B

1000-1123（2016）11-0052-03

2016-03-21

付鹏，博士，高级工程师。