金立卫
(黑龙江省牡丹江水文局, 黑龙江 牡丹江 157000)
随着水文为社会服务的领域越来越广,水文承担的防汛抗旱工作任务越来越繁重,为了更好地完成水文工作任务,应采取驻站、巡驻、有人看管无人值守和水文巡测相结合等多种方式措施。水文巡测是水文改革发展的趋势和方向,是完成水文监测任务的重要手段和方法。因此,编制好符合本测区内的巡测方案,是完成好本测区内水文监测工作任务的基本依据。能为各级防汛抗旱部门的防汛指挥、抢险救灾工作提供科学、准确的预警信息,为各级政府水资源开发利用、水环境保护和社会经济发展提供优质水文服务。
牡丹江勘测队位于牡丹江市东安区,与牡丹江水文局合署办公。牡丹江巡测区主要包括牡丹江市和海林市所辖的行政区域。辖区内有基本水文站5处,基本水位站1处,专用水文站4处,专用水位站3处。其中5处基本水文站和1处水位站采用驻测方式,故不在本次巡测方案中分析。本巡测方案主要包括4处专用水文站和3处专用水位站,4处专用水文站分别为共济村、光荣村、桥头村、铁岭河镇,3处专用水位站分别为远景村、山底村和北安河。
牡丹江巡测区主要河流为牡丹江干流及其支流,主要支流有海浪河、密江河、斗银河、东小河、铁岭河等。牡丹江测区交通条件较好,主要为高速、省道,巡测路线行车均在1 h以内,测站均位于国道或者乡镇交通要道附近,断面上游或下游附近都有交通桥梁。
牡丹江测区为牡丹江河谷盆地,整个地区凸现山势并且连绵起伏,亦纵横河流,被称为“九分山水一分田”。地形则是以山地、丘陵为主,呈现出中山、低山、丘陵、河谷盆地四种地质形态。区域内河流主要为山区性河流,按发生的时间可分为春汛和夏汛,按其成因可分为暴雨洪水和融雪洪水。暴雨洪水发生在7、8月份,融雪洪水多发生在4月份。洪水具有涨落快、流速大、预见期短、漂浮物多、洪峰停留时间短的特性。
牡丹江勘测队与机关合署办公,现有人员16人,其中有13名同志坚守在5处驻测站,负责日常水位观测及断面安全。其他3名年富力强人员为小组主要巡测人员。
巡测组设置4个岗位:组长、测量员、驾驶员、内业员。职责如下:
组长:负责本巡测工作组领队及指挥协调、测验方法选择、流量测验、水准测量、流量成果比测分析、上报巡测结果等指导工作。
测量员:负责设备安装、调试及维护、测验仪器操作、完成现场作业成果的“一算一校” 等工作。
驾驶员:负责作业途中安全驾驶、作业现场安全防护、车辆驾驶及桥测车操控、测流过程水位观测等工作。
内业员:负责测验资料的“二校”、内业整理计算绘图、说明资料的编制、基本资料的整理(包括考证资料、水位资料、流量资料、流量定线等)、图表等编制工作。
牡丹江巡测区有一支巡测小组。具体巡测路线为:牡丹江勘测队→铁岭河镇水文站→桥头村水文站→共济村水文站→光荣村水文站→牡丹江勘测队。
巡测原则为先支流、后干流,先上游、后下游。如遇特殊水情时,及时补测并分析测验结果。巡测组成员熟知本条路线巡测内容,本着“接到命令即可出发”“到站即可开展测验工作”的状态,认真做好巡测工作。
该勘测队所辖巡测站全部为中小河流项目新建的专用站,由于专用站刚刚启动,各站没有系列资料,故目前不具备分析条件,待资料系列达到分析要求时再进行各项分析,在未分析前该勘测队巡测工作按《水文巡测规范》[1]、《水位观测规范》[2]和《河流流量测验规范》[3]等有关要求开展巡测工作。
基本水文站测次布置原则是根据高、中、低各级水位的水流特性、测站控制情况和测验精度要求,按各个时期的水情变化,合理地分布于各级水位和水情变化过程的转折点处。
专用水文站特点水面宽较小,且测流时期都为畅流期,中高水采用桥测车桥测或电波流速仪法或ADCP等方法施测流量,目前对现有设备使用已经熟练掌握,测验准备时间较短,测流过程较快。根据流量测验各测点测深、测速历时及测线测点转移的辅助历时,统计不同水位及一次测流过程所需的实际时间。
2.2.1 专用水文站流量测次布置原则
每年6月1日—9月30日期间开展巡测,水位流量关系稳定的巡测专用站,巡测次数根据高、中、低各级水位的水流特性、测站控制情况和测验精度要求,按各个时期的水情变化,合理地分布于各级水位和水情变化过程的转折点处。水位流量关系不稳定的巡测专用站,应满足推算逐日流量和各项特征值的要求。
畅流期按高、中、低水位均匀布置测次,一般在水位变幅0.40 m测流一次,洪水涨率较大时,两测次间水位变幅最大不超过0.70 m,大洪水过程可视涨落情况每0.30~0.50 m施测一次流量。水位平稳时可每20~30 d测流一次。每年6月初和9月末需要安排测次。
2.2.2 专用水文站水位测次布置原则
每年6月1日前对水位站设施设备进行一次全面维修维护,保证遥测设备正常运行,每月进行一次检查,随时观察数据上报情况,发现问题及时维修维护,每年9月30日后及时对设备进行断电处理,做好过冬保护措施。
2.2.3 专用雨量站巡测原则
每年5月20日前对水位站设施设备进行一次全面维修维护,保证遥测设备正常运行,每月进行一次检查,随时观察数据上报情况,发现问题及时维修维护,每年9月30日后及时对设备进行断电处理,做好过冬保护措施。
中小河流新建的东村、铁岭河镇、光荣村、共济村水文站为专用水文站,整编要素为:水位、流量。
牡丹江站为基本水文站,整编要素为:水位、流量、泥沙、冰情目测、固定点冰厚、水温、岸温。
基本水文站畅流期采用临时曲线法推流,冰期采用连实测流量过程线法推流,中小河流新建水文站由于没有实测资料,根据本年测得资料定线决定采用单一线法或临时曲线法推流。
牡丹江水文站为Ⅰ类精度水文站,系统误差不超过1%,置信水平为95%的随机不确定度不超过10%。
东村、铁岭河镇、光荣村、共济村水文站为专用站,系统误差不超过3%,置信水平为95%的随机不确定度不超过20%。
每年5月中旬对基本站的冰期及春季资料进行整编。10月上旬将基本站及专用水文站本年度所有畅流期资料在站整编,完成后再在市局进行集中阶段性审查整编。次年1月初进行最终整编。
该巡测区各站(包括水文站、水位站和雨量站)均设置自记水位计和自记雨量计。要求勘测队密切注意天气预报和雨情水情。在一般洪水情况下,以积累专用水文站流量资料为主,努力提高实测幅度。在发生大暴雨洪水的情况下,以基本水文站为主,力求增加高水实测点据,提高大洪水资料质量。对专用水文站则要求根据当时降雨情况、巡测区内各新建水文站洪峰出现时间的早晚,以及各站已经测得的高水资料情况,机动掌握巡测次序和路线。
如果该巡测区所在流域内的河流普遍同时涨水,在各站水位自记平台能正常使用的前提下,先由勘测队安排人员负责基本的流量测验工作,然后安排巡测人员负责专用水文站的流量测验工作。
中小河流新建水文站交通便利,距离基地较近,为巡测提供了便利条件,方案可以运行实施。
牡丹江巡测区面积较大,监测站点较多,站点比较分散,勘测队人员较少,年龄老化严重,目前只能开展专用站巡测,待时机成熟后全面开展巡测工作。在未进行测次精简分析时,巡测测次较多,工作量较大。同时,本测区内的中小河流流域内植被覆盖率差,比降较大,受短时暴雨影响,暴涨暴落,汇流时间短,水位变幅大,给巡测带来很大困难和危险性。
建议优先保证基本水文站的流量测验工作,基本水文站根据测验任务书的要求自行掌握测流时机;其次,专用水文站根据水情易信通手机软件查询的水雨情信息,结合实际情况进行巡测。并且,巡测次数要符合规定要求,且测次的时间分布和水位级分布要合理,具体的测验工作要符合水文测验规范的要求。