水突发事件中的水文应急监测准备工作分析

2023-03-18宋智明

海河水利 2023年6期

赵岩，宋智明，李莹

（1.天津市水文水资源管理中心，天津 300060；2.天津市水务综合行政执法总队，天津 300074）

对现代社会而言，做好水文应急监测工作能够有效应对水突发事件，并为社会和谐稳定发展提供有力支持。做好水文应急监测工作，往往需要从多个层面采取合理措施强化引导和管理，充分发挥组织、装备、技术、人才等方面的优势，进而实现对水突发事件中水文参数的实时监测。

1 水突发事件与水文应急监测概述

1.1 水突发事件

水突发事件是指影响和威胁正常水供给或水灾害防御秩序的突发事件。常见的水突发事件包括水污染突发事件、水灾突发事件以及水上突发事件[1]。其中，水污染突发事件主要指由于环境污染和破坏导致的突发事件，会对饮用水安全造成严重威胁；水灾突发事件主要指由于暴雨、泄洪等导致的突发事件，往往会对群众财产安全乃至人身安全造成严重威胁，也会对农业、交通等造成严重破坏；水上突发事件则是指车辆落水、船舶碰撞等造成的突发事件，其影响和破坏性相对较小。

1.2 水文应急监测

水文监测是指基于科学方法对自然界水的时空分布、变化规律等进行监控、测量、分析和预警等。水文监测一般需要对水位、流量、流速、降雨、降雪、蒸发、泥沙、墒情、水质等水文参数进行实时监测，从而为相关工作的开展提供依据[2]。现代化背景下，水文监测工作的开展往往需要基于水文监测终端、雨量传感器、水位计、工业照相机等设备，并且需要通过通信网络将监测信息实时传输至监测中心。遥感技术、数据采集技术、无线通信技术等在整个监测过程中有着广泛应用。而水文应急监测则是针对水突发事件而开展的监测工作，具有技术要求高、工作环境特殊、工作时机选择难度大等特点，与常规水文监测之间有着不小的差异：①从技术要求层面看，水突发事件一旦发生意味着相应的水文应急监测工作不能进行提前预知，必须在短时间内使用合适的设备与技术进行应急监测，并且必须保障监测精度和时效，因此相应的技术要求比常规水文监测要高得多；②从工作环境看，水突发事件一旦发生，往往会对周围环境造成巨大影响，相应的水文应急监测环境会变得较为恶劣，监测工作的开展很容易面临设备遭损毁、信息沟通困难、交通阻碍等问题，不利于监测工作的有效开展；③从工作时机层面看，水突发事件爆发后会对环境造成不小影响，同时水文参数变化较大，需要找准时机快速而准确地做好监测工作，否则可能会导致监测结果的重要性大打折扣甚至延误相关计划和工作的制定和开展。

2 水突发事件中的水文应急监测要点分析

2.1 做好水文应急监测准备

由于水突发事件具有突发性、不可预知性等特点，因此有必要做好水文应急监测准备工作，以便水突发事件发生后快速、有效地组织与落实应急监测工作，尽快针对突发事件进行处理。目前来看，水文应急监测准备集中体现在以下几方面。

2.1.1 应急预案制定

制定应急预案是应对水突发事件的有效举措，也是支持水文应急监测工作开展的基础。水文部门应当根据地方地理环境、水利工程、河流特性、水资源现状、各种可能的突发事件等，系统化地制定应急预案，从而在发生水突发事件后通过应急预案快速进行处理，将各种突发事件造成的危害降至最低[3]。

（1）水污染突发事件应急预案。以构建组织结构、明确组织分工与职责为基础，由应急办、事故调查组、事故救治指导组、事故现场检测组共同在突发事件发生后快速响应、协调配合。及时发布水污染突发事件预防预警信息，加强分级管理，做好突发事件报告与信息反馈工作，采取停止供水、清除污染源、对供水设施进行彻底清洗消毒、增加水质检测检验频次、及时对水污染受害者进行救治、加强卫生知识宣传教育等手段，进行全面的应急处理。

（2）水灾突发事件应急预案。水灾应急预案的编制应当遵循“以防为主，防抢结合；全面部署，保证重点；统一指挥，统一调度；服从大局，团结抗灾”的基本原则，构建防洪工作领导小组，对防汛抗洪工作的组织开展、社会救援工作的组织、防汛物资的准备等职责加以明确。加强物资及工作保障，准备充足的防洪抗汛物资，加强对危房、危墙等的整改，构建蓝色、黄色、橙色、红色在内的四级预警机制。及时发布水灾突发事件信息，并在灾害发生后及时落实抢险救灾、安全防护、医疗救护、社会力量动员等工作。

（3）水上突发事件应急预案。水上突发事件应急预案主要适用于水上旅游、渔业作业中突发事件的应对和处理。预案编制应当遵循“以人为本，减少危害；统一指挥，分级处置；防应结合，资源共享；科学决策，快速高效”的基本原则，成立水上突发事件应急指挥部，明确各部门的具体职责，分工协作。加强水上遇险报警管理，形成包含水上应急指挥部办公室值班电话、公安部门报警电话、消防部门报警电话、医院部门报警电话、海事部门报警电话等在内的报警通信渠道，规范水上遇险信息内容。发生水上突发事件后，及时组织协调相关部门和人员进行紧急救援，根据掌握的信息合理制定并组织实施抢险救援方案，部署做好现场治安秩序维护工作及当地社会稳定工作，必要时建立水上和陆上交通联动机制。全面加强应急保障，尤其强化人力、物力、财力、水上交通、医疗卫生、通信等方面的保障。加强预案演练、宣传、培训，对相应的责任与奖惩机制加以完善，确保险情发生时能够快速响应与处理。

2.1.2 技术准备

水文应急监测工作对所需的技术有着较高要求，必须做好相应的技术准备工作。水文部门需要前期对各重要河道的重点河段进行勘查、测绘，针对不同情况编制水文测验实施方案，完善重点河段的水文预警预报系统[4]。同时，需要一支高素质的技术人员队伍支持水文应急监测工作的开展，尤其需要一些优秀的技术骨干保障技术的有效应用和监测工作的高质量开展。

2.1.3 物资装备准备

物资装备是开展水文应急监测工作不可或缺的部分。由于水突发事件会对环境造成不小的影响，因此水文应急监测物资装备最好是便携式、车载式等较易移动和使用的装备，这样能确保在水突发事件发生后将物资装备及时运输至指定位置[5]。水文部门应当领导并落实水文应急监测物资装备的准备、保存、管理等工作，及时对装备进行更新换代，做好装备日常保养管理工作，以确保装备的先进性、快捷性、操作简便性，进而支持应急监测工作的良好开展。诸如ADCP 多普勒超声波测流仪、电波测速仪、GPS 全球定位系统、多参数水质测定仪等均是应当准备的物资装备。

2.1.4 培训准备

全面提高水文应急监测队伍的综合素养，是为应急监测工作奠定基础和提供保障的有效手段。合理制定应急队员培训方案，积极组织专业培训，全面提升应急队员的理论知识水平、处理应急事故能力，同时丰富相应的实践经验，有效提高整个队伍的综合素养。

2.1.5 应急演练

加强应急演练，积累经验并从中发现问题，不断提升应急处理水平。在应急演练中，需要着重指导应急监测人员按照流程、规范和标准进行操作、使用设备仪器，从而快速完成水文应急监测的准备及实践工作。

2.2 快速响应机制建立

水突发事件对环境以及公众的危害极大，如果不及时进行控制和处理，极易导致问题的扩大化以及严重化。因此，一旦发生水突发事件，需要相关部门快速作出响应，并在尽可能短的时间内采取正确措施加以处理，从而为水文应急监测工作的开展争取良好时机。对于不同地区的地方政府部门而言，应注意做好对本地区水文情况的全面分析和动态监测。树立风险意识，全面掌握辖区范围内水资源现状与自然地理环境条件、河流特性以及所建设各种水利工程的现实情况等，科学分析、预测本区域内可能会出现的各种水突发事件，为迅速、有序开展应急行动提供重要的基础和指导。重视中小河流、中小水库、山洪灾害预测预警等薄弱环节，完善中小流域洪水预测预警系统，进一步提升监测预警预报能力。对水文应急监测的快速响应机制加以完善，明确具体的责任。在日常工作中，地方政府部门以及相关部门应注意合理加强应急常态化管理，并对相关资源进行适当整合。政府部门对处置水突发事件实行统一领导，形成高效应急响应机制，及时、有效地组织社会资源形成合力。之后，制定详细的应急响应制度，积极构建响应速度足够快的应急响应机制[6]。依照水突发事件应急组织指挥体系框架，形成专业力量与社会力量相结合的多部门参加、多学科技术支持、全社会参与的应对水突发事件响应机制。在发生水突发事件后，相关部门需要快速响应并展开合作，共同为应急预案的实施提供支持，同时为水文应急监测工作的开展奠定基础。

2.3 应急监测路线动态规划

合理规划应急监测路线，能够保障突发事件发生后水文应急监测工作的顺利开展。基于天津市驻站以及不用巡测站点的分布情况，为了提高水突发事件应急监测工作的效率和质量，还需要动态规划合理的应急监测路线，以保证在水突发事件爆发后顺利开展应急监测工作。通过科学的应急监测路线动态规划，可以对相应的监测路线进行合理安排，尽可能地在较短的时间内通过较短的路程，将相关技术人员送达不同的站点，及时完成水文应急监测工作。一般而言，针对不同区域水利工程分布、河流走向、巡测站分布情况的不同，均已制定了常规巡测线路。但是，水突发事件的情况十分复杂，相应的水文应急监测工作难度也较大。因此，如果沿用常规的巡测线路开展相关的路线规划工作，可能会出现路线不够合理的问题。如，在工作人员的巡测工作中出现路线偏长、消耗时间较多等问题。考虑到水文应急监测的特殊性，在日常监测工作的开展过程中，还需要根据实际情况合理设置应急监测路线。同时，水突发事件的类型十分多样，涉及的因素也十分复杂。在进行水文应急监测线路动态规划的过程中，整体难度较大。在具体的规划过程中，还需要工作人员结合不同的实际情况，综合考虑不同类型水突发事件的特点，合理地规划多种路线，以更好地适用于各类水突发事件的发生。为此，在日常工作中，工作人员需要注意收集汇总本区域内的各种水文经验系数、经验公式、路况情况、路线规划经验等多方面的信息，并且能够正确熟练地应用各种路线情况进行常规与非常规监测。通过这一方式，综合分析多方面情况，以更好地对监测路线进行动态规划，为各项工作的高效开展提供保障。

2.4 应急监测方案编制

合理编制应急监测方案是保障水文应急监测工作高质量开展的关键。水文部门应围绕水位、水深、断面、流速和流量等监测信息和计算信息编制应急监测方案。例如，水位观测可以选择采取人工观测、GPS 测量等手段；水深测量可以采用测深杆、测深锤、回声测深仪等方式；断面可以通过经纬仪交汇法、免棱镜全站仪、手持激光测距仪的方法测量起点距，配合水深测量结果计算而得；流量监测可以采取流速仪测量、水面浮标法测算、测流无人机测量、利用水位-流量关系曲线等方式测算。在具体编制应急监测方案时，要根据现有设备以及监测精度、监测时效选用合适的方法和水文参数。对于区域内的各种监测设备，相关部门应定期进行巡查和保养，及时修复损坏设备，确保雨情网、水情网等的运行可靠、监测准确。另外，注意积极地进行应急监测方案的演练。围绕所编制的应急监测方案，制定相应的应急监测预案，加强应急监测预案的演练。积极修订完善各类测报方案、预案，完善应急监测预案，组织好演练，强化水文应急监测能力。通过参与演练，提高工作人员的应急监测能力和水平，并增强其风险意识。

2.5 无人机水文应急监测系统构建

无人机水文应急监测系统能够在水突发事件中安全、及时、精准地完成水文应急监测工作。随着现代技术的不断发展，无人机在水文应急监测中的应用越来越普遍和深入，有必要积极构建相应的监测系统。运用无人机进行水文应急监测的基本流程为对作业区域的起飞点进行定位→规划作业航迹并生成飞行计划→加载飞行计划→起飞→爬升至指定高度后悬停→切入规划航迹并飞行→进行任务作业→作业完成后返回起飞点→悬停并着陆。无人机能够在环境变化大且风险大的水突发事件中代替人工作业，以更加安全、高质的方式完成水文应急监测工作。地方政府要积极支持无人机水文应急监测系统的构建，配备先进的无人机以及GPS全球定位系统、高素质操作人员等，并在发生水突发事件后及时利用无人机完成相应的水文应急监测任务。使用无人机进行水文应急监测需要根据实际情况选择合适的飞行模式，对自动控制作业过程进行实时监测，在作业过程中分析作业地点地形条件以及水文参数，对监测获取的水文参数进行实时传输和分析，并动态化地控制无人机作业过程，加强设备故障处理，保障作业安全与实效。