云南省水文应急监测断面储备工作经验与思考

尹炳槐 吴 捷 李延庆 朱 俊

（云南省水文水资源局，昆明 650106）

1 应急监测断面储备的必要性

云南省位于青藏高原东南侧，总面积为39.4万km2，河流众多，有长江、珠江、红河、澜沧江、怒江、伊洛瓦底江六大流域，流域面积50 km2以上的河流达2 095条。境内自然地理环境复杂、立体气候特点显著，降水分布不均，夏季局地暴雨突出，容易形成山洪泥石流，是我国山洪灾害重灾区[1]。做好洪水监测预警工作，防范山洪灾害，对维护人民群众生命财产安全意义重大。

云南水文部门历来高度重视洪水监测预警工作，新中国成立以来，全省水文监测站网体系得到逐步发展，水文监测信息为历年洪涝灾害抢险救灾提供了科学依据。随着中国特色社会主义进入新时代，人民对美好生活的需要不断提高，党和国家对防汛救灾工作提出了更高的要求，要求始终坚持以人民为中心，把保障人民群众生命财产安全放在第一位，抓细抓实各项防汛救灾措施。面对防汛救灾工作的更高要求，云南省水文监测站网体系总体上还不能完全满足全省防汛水情监测预警需要。一方面水文测站数量仍不足，截至2020年，全省已有水文（位）站440处，但水文监测覆盖率还不足，仅流域面积200～3 000 km2的447 条中小河流中就有254条无水文（位）站[2]，此外金沙江干流云南段尚无水文测站；另一方面水文监测能力不足，现有水文测站中一部分站点的测洪标准偏低。

为提高无水文测站控制区域，以及测洪标准偏低水文测站的洪水应急测报能力，确保在遭遇大洪水时水文数据能够测得到、测得准、报得出、报得及时，有力支撑防汛救灾工作，在全省范围内开展水文应急监测断面储备工作，构建更为完善的水文应急监测站网体系，是很有必要的。

2 应急监测断面储备工作目标

针对云南省属山洪灾害重灾区，现有水文（位）站监测覆盖率还不足，部分水文测站测洪标准偏低等问题，力争用2～3 a时间分阶段在全省范围内开展水文应急监测断面储备工作，构建起更为完善的水文应急监测站网体系。

（1）全省防汛水文应急监测站网覆盖率应有较大提高。一是对有防洪需求但目前尚无水文（位）站控制的中小河流，应根据实际需要在每条河流上布设1处应急监测断面；二是对防洪风险较大的大江大河干流段，应根据实际需要布设1处或多处应急监测断面。

（2）测洪标准偏低水文测站的应急监测能力应有较大提升。对测洪标准偏低的水文（位）站，应布设1处应急监测断面，建立起用于高洪应急监测的水位观测设施及测流断面。

3 应急监测断面储备技术方案

水文应急监测断面储备工作包括开展断面选址、断面设立、断面测量、资料整编等工作，技术方案如下。

3.1 断面选址原则

（1）对测洪标准偏低的水文站应布设应急监测断面。应在水文站的测验断面上下游，选择有桥梁、河段顺直（顺直长度不低于河宽的3倍）、断面稳定、水流平稳，便于用雷达测速枪、声学多普勒流速剖面仪（ADCP）或测杆流速仪等测流的位置布设应急监测断面，以备发生大洪水水文站测验断面上无法施测流量时使用。

（2）对流域面积50 km2以上（含）的中小河流，应结合山洪灾害调查成果认真分析，对历年山洪灾害易发多发区域的河流，应在附近河段上选择有桥梁、满足雷达测速枪、ADCP 或测杆流速仪等测流的位置布设应急监测断面。

（3）对金沙江云南段等目前尚无水文测站且防洪风险较大的大江大河干流段，应选择有桥梁、满足雷达测速枪、ADCP或测杆流速仪等测流的位置布设应急监测断面。

3.2 断面布设要求

水文应急监测断面主要用于大洪水时的测流工作，设立断面时应考虑方便使用雷达测速枪、ADCP 或测杆流速仪等应急测流设备的测流操作[3-4]。断面布设内容包括：设立高程基准点、安装水尺和标记测流断面起点距。

（1）设立应急监测断面高程基准点，可在断面附近最高洪水线以上岩石或桥梁等建筑物上选择2～3个较为稳固、不易破坏的位置标记后作为高程基准点。

（2）安装水尺，应急监测断面水尺主要用于观测洪水水位，可不考虑中低水位，安装时尽量借助于桥墩等既有的建筑物，可安装水尺板或用油漆直接在桥墩上标绘水位刻度线。

（3）标记测流断面起点距，测流断面主要用于测速垂线定位和过水面积的计算，应选择桥面上便于测流操作的一侧来标记起点距，宜以左岸断面端点桩作为起算的零点。测深、测速垂线可以重合布设，断面内任意两条相邻测速垂线的间距不宜过大，垂线间距与高水位时总水面宽的比例按三类精度站的标准12%进行布设。在实际测流中，如水情变化急剧时，可酌量减少垂线数目，但水面宽小于50 m时最少也不应少于5条[5]。

3.3 断面测量要求

水文应急监测断面测量内容包括：测量基准点高程、水尺零高、大断面和经纬度。

（1）基准点高程测量。对水文站附近应急监测断面的基准点，可从水文站上引测85基准高程；对其他应急监测断面的基准点，应尽量引测85基准高程，不具备条件时可采用假定高程[4]。假定高程时，可先假定一个基准点的高程，再以此点的假定高程引测其他点的高程。假定高程时应避免大断面最低点的高程为负值的情况。

（2）水尺零高和大断面测量。测量工作宜在枯季进行，水尺零高和大断面岸上部分控制桩（点）高程测量的精度可按四等水准测量要求执行，可采用水准测量、电磁波测距（全站仪）高程导线测量[6]。大断面水下部分的河底高程可采用测时水位减去实测水深计算，实测水深可采用测深杆或超声波测深仪施测。大断面起点距的测量可采用全站仪、测距仪等测定，也可采用直接量距。

（3）断面经纬度测量。以断面起点距零点位置作为测量点，经纬度可采用手持GPS进行测量。

对布设在已治理河道上的应急监测断面，可借助河道治理工程资料来确定断面的相关数据资料，减轻外业测量工作量。

3.4 资料整编要求

应急监测断面设立和测量完成后，应及时将基础资料进行整理，建立应急监测断面的基础资料档案。应急监测断面基础资料档案包括：水文应急监测断面基础信息表；水尺和大断面测量原始记载资料，实测大断面成果表、大断面图和水位-面积关系表[7]；水文应急监测断面一览表、水文应急监测断面分布图。

4 项目取得成果

4.1 工作目标如期完成

云南省水文应急监测断面储备工作自2018 年9 月启动以来，在云南省水文水资源局的统一部署和推动下，通过各州（市）水文分局的扎实工作，分3个阶段历时近两年半，于2020年年底按照计划时间节点顺利完成。共计布设853处应急监测断面，全省16个州（市）水文应急监测断面分布见图1，全省六大流域水文应急监测断面分布见图2。各州（市）水文分局已将辖区水文应急监测断面成果汇编成册，省局已将六大流域干流及部分主要支流上的水文应急监测断面成果汇编成册。水文应急监测断面汇编成果内容包括：水文应急监测断面位置分布示意图、水文应急监测断面一览表，以及各断面的基础信息表、断面平面分布示意图、断面实景照片、实测大断面成果表、实测大断面图、水位-面积关系线图等。

图1 云南省16个州（市）水文应急监测断面分布图

图2 云南省六大流域水文应急监测断面分布图

4.2 实际应用初见成效

在2020-2021年水文监测相关工作中，水文应急监测断面储备成果已得到实际应用，初现效果。

（1）为水文测站超标准洪水测报工作打下了一定基础。全省布设的853处应急监测断面中，有300余处是布设在测洪标准偏低的水文测站上下游有桥梁、便于开展应急监测的位置。在2021年水利部要求编制的水文测站超标准洪水测报预案中，已将应急监测断面作为水文测站超标准洪水测验的备用断面。

（2）部分应急监测断面已在实际测洪中发挥作用。据统计，2020年有30处应急监测断面应用于洪水抢测中，累计测流80 次；2021 年有14 处应急监测断面应用于洪水抢测中，累计测流70次。2020年和2021年云南水文情势不是丰水年份，若是丰水年份将会有更多的应急监测断面在洪水抢测中发挥作用。

5 经验与思考

5.1 取得的经验

云南省水文应急监测断面储备工作，能够在任务重又无专项经费的情况下，按照既定的时间节点顺利完成，总结分析主要有以下几点经验。

（1）云南省水文水资源局事先制定工作目标及技术方案。早在2018 年9 月项目启动时，云南省水文水资源局即印发相关通知文件，明确了全省水文应急监测断面储备工作目标，要求两年半时间分3个阶段完成工作。制定技术方案，明确了应急监测断面的选址原则，以及断面布设、断面测量、资料整编等技术要求，为项目的顺利完成提供了技术保障。

（2）云南省水文水资源局主要领导亲自研究和推动储备工作。2020 年4 月，落实水利部有关防御流域性超标准洪水的工作要求，云南省水文水资源局主要领导亲自率队全面查勘了洪水风险较大的金沙江、澜沧江、怒江入境江段，指导超标准洪水应急监测断面布设，并在丽江召开云南境内金沙江、澜沧江、怒江上游干流水情测报及超标准洪水测报现场专题会议，研究部署做好金沙江、澜沧江、怒江上游干流超标准洪水水文测报准备工作。

（3）州（市）水文分局在困难面前敢打善战。各州（市）水文分局面对水文应急监测断面储备工作没有专项经费这一大困难时，不等不靠，迅速成立项目工作组开展工作：一是在前期开展应急监测断面选点阶段，充分利用了辖区水利普查河湖普查名录、山洪灾害调查成果等现有资料，同时征求地方防汛抗旱指挥部办公室意见，并深入实地查勘，既节省了时间又保证了选点的合理性；二是在开展应急监测断面布设和测量阶段，综合统筹、逐步推进，充分结合水文汛前准备、日常巡测巡检等工作，分批完成应急监测断面布设、测量外业工作，既节约了费用开支又充分利用了人力资源。

5.2 后续工作思考

完成水文应急监测断面布设仅是迈出了重要一步，做好后续管理工作才是真正发挥其实际作用的关键所在，应从以下方面抓好后续管理工作。

（1）实行水文应急监测断面动态管理。州（市）级水文机构要履行好辖区水文应急监测断面的管理职责，要切实加强水文应急监测断面的维护和补充。每年结合汛前准备工作，要对应急监测断面进行一次巡检，发现有损毁的应急监测断面应及时重新恢复，并重新测量断面。要了解掌握辖区内的防洪工作新需求，对有新的防洪需要的河流、河段，要根据实际需要及时补充应急监测断面，进一步完善水文应急监测站网体系。

（2）加强水文应急监测实战演练。州（市）级水文机构要履行好辖区水文应急监测工作管理职责，提高洪水灾害风险意识，认真落实好预报、预警、预演、预案“四预”工作要求。要组织水文应急监测队按照超标准洪水测报预案，选择在重要的应急监测断面上开展实战演练，通过演练查找出应急监测断面布设、测报预案编制上的不足并加以完善，提高水文应急监测能力[4]，力争一旦发生大洪水，水文数据测得到、测得准、报得出、报得及时，切实发挥水文在防汛减灾工作中的“尖兵”作用。