任 毅
(合肥水文水資源局,安徽 合肥 239000)
水文監(jiān)測(cè)是直接獲取各項(xiàng)水文數(shù)據(jù)的重要手段,是水文工作的排頭兵和數(shù)據(jù)源,是開(kāi)展水文服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)的必要前提。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和科技進(jìn)步,我國(guó)水文監(jiān)測(cè)工作取得了顯著成效,同時(shí)也面臨著嚴(yán)格水資源管理制度的實(shí)施、山洪災(zāi)害防治、中小河流治理及社會(huì)經(jīng)濟(jì)服務(wù)個(gè)性化需求等新的挑戰(zhàn)。在“大水文”發(fā)展理念背景下,推動(dòng)水文監(jiān)測(cè)工作改革,科學(xué)發(fā)展,面臨著越來(lái)越多的問(wèn)題。我國(guó)由于雨熱同期,洪澇災(zāi)害嚴(yán)重,江河沿岸人口眾多,站點(diǎn)多以防洪為主,需及時(shí)預(yù)報(bào)雨水情動(dòng)態(tài),所以水位站大多以駐測(cè)為主,固守河道斷面監(jiān)測(cè)、各水文測(cè)站獨(dú)立運(yùn)行管理的監(jiān)測(cè)模式。
大多數(shù)水文站點(diǎn)按照站隊(duì)結(jié)合的模式進(jìn)行人員管理,當(dāng)站點(diǎn)水位-流量發(fā)生變化時(shí),按流量資料整編定線的規(guī)定安排水文巡測(cè),這種情況下并不能滿(mǎn)足水位-流量關(guān)系線的連續(xù)性和實(shí)效性;因人力因素制約,部分勘測(cè)隊(duì)為滿(mǎn)足防洪要求不得不采取駐測(cè)模式。因此,絕大部分勘測(cè)隊(duì)開(kāi)展的水文巡測(cè)工作流于形式,現(xiàn)在隨著中小河站點(diǎn)建設(shè)投入運(yùn)行,巡測(cè)能力已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足監(jiān)測(cè)要求。另一方面,現(xiàn)有水文監(jiān)測(cè)裝備自動(dòng)化程度不高,快速監(jiān)測(cè)手段缺乏,實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)設(shè)備不完善也是導(dǎo)致水文監(jiān)測(cè)巡測(cè)能力不足的原因。
近年來(lái),防汛抗旱減災(zāi)、山洪災(zāi)害防治、推行“河湖長(zhǎng)制”、水資源優(yōu)化配置、水污染防治、生態(tài)文明建設(shè)都對(duì)水文服務(wù)在數(shù)量和質(zhì)量上提出了更高更細(xì)的要求,而現(xiàn)有的水文監(jiān)測(cè)體系和傳統(tǒng)模式下,定點(diǎn)駐守、人員分散、人工測(cè)驗(yàn)、效率低下的管理模式已經(jīng)難以滿(mǎn)足日益增強(qiáng)的水文社會(huì)服務(wù)需求。
隨著中小河流水文監(jiān)測(cè)站點(diǎn)投入運(yùn)行,水資源站點(diǎn)、地下水站點(diǎn)、山洪災(zāi)害站點(diǎn)、水質(zhì)站點(diǎn)、省界站點(diǎn)的建設(shè)補(bǔ)充,水文監(jiān)測(cè)站點(diǎn)數(shù)量已成倍增加,水文監(jiān)測(cè)任務(wù)的急劇增加與水文監(jiān)測(cè)人員不足的矛盾凸顯。老站網(wǎng)升級(jí)改造,新站點(diǎn)和巡測(cè)車(chē)輛的維護(hù)運(yùn)行,監(jiān)測(cè)新儀器設(shè)備的檢定檢修以及水文測(cè)報(bào)系統(tǒng)所需費(fèi)用需要當(dāng)?shù)刎?cái)政經(jīng)費(fèi)支撐,而大多數(shù)地區(qū)水文經(jīng)費(fèi)并沒(méi)有納入當(dāng)?shù)刎?cái)政預(yù)算,而通過(guò)專(zhuān)項(xiàng)經(jīng)費(fèi)的方式勉強(qiáng)運(yùn)維,資金面得不到保障,嚴(yán)重制約了新老水文監(jiān)測(cè)站網(wǎng)功能的發(fā)揮。
改革下的水文監(jiān)測(cè)是使用新儀器、新設(shè)備、新技術(shù)作為重要監(jiān)測(cè)手段,與現(xiàn)有規(guī)范體系不相適應(yīng)。隨著人類(lèi)活動(dòng)不斷加劇,天然原始河道越來(lái)越少,水利樞紐工程的建設(shè),改變了天然河道水流的特性,給水文測(cè)驗(yàn)增加了困難。水利工程的影響使得水利因素變化復(fù)雜難以尋找規(guī)律,泄洪時(shí)水位落而流量大,蓄水時(shí)水位漲則流量小,只能按水位-流量關(guān)系整編定線,大大增加了流量測(cè)次和工作量,大量的流量測(cè)次也無(wú)法滿(mǎn)足水位-流量關(guān)系定線的需求。新儀器的使用,新方法的涌現(xiàn),有些在原理上與傳統(tǒng)水文測(cè)驗(yàn)方法有較大差異,如何滿(mǎn)足現(xiàn)有規(guī)范的要求,開(kāi)展誤差分析也是監(jiān)測(cè)改革需要思考的問(wèn)題。
(1)推廣監(jiān)測(cè)新技術(shù)、新裝備應(yīng)用。根據(jù)水利部水文監(jiān)測(cè)改革意見(jiàn),按照先進(jìn)實(shí)用、簡(jiǎn)便可靠、準(zhǔn)確高效的原則,加強(qiáng)水文新技術(shù)、新裝備的應(yīng)用,加快推進(jìn)流量、蒸發(fā)、泥沙自動(dòng)監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)程遙控技術(shù)的使用,優(yōu)化監(jiān)測(cè)過(guò)程,提升水文監(jiān)測(cè)資料的可靠性和穩(wěn)定性,加快實(shí)現(xiàn)水文監(jiān)測(cè)自動(dòng)化。目前,隨著水文監(jiān)測(cè)改革的推進(jìn)和測(cè)區(qū)的運(yùn)行,巡測(cè)裝備方面也基本形成了以“巡測(cè)基地-巡測(cè)車(chē)-全站儀-走航式ADCP、電波流速儀-流量測(cè)算軟件”為鏈條的區(qū)域巡測(cè)隊(duì)巡測(cè)水文要素。雨量自動(dòng)監(jiān)測(cè)利用20cmJDZ05翻斗雨量器,蒸發(fā)自動(dòng)監(jiān)測(cè)利用自動(dòng)蒸發(fā)器(E601B型配備一致),水位自動(dòng)監(jiān)測(cè)多用浮子式、壓力式、超聲波水位計(jì),流量自動(dòng)監(jiān)測(cè)根據(jù)河道寬度、含沙量等河段特性多用二線能坡、側(cè)掃雷達(dá)實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè),泥沙自動(dòng)監(jiān)測(cè)根據(jù)測(cè)沙原理多用OBS-3A濁度儀和LISST-100激光測(cè)沙儀監(jiān)測(cè),還需加強(qiáng)水沙同步自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究。
(2)構(gòu)建可視化水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。隨著5G成熟和應(yīng)用,使得視頻監(jiān)測(cè)水文數(shù)據(jù)成為可能,通過(guò)可視化水文監(jiān)測(cè)設(shè)備和軟件平臺(tái)對(duì)巡測(cè)站進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控,將水情、斷面、水文設(shè)施情況以視頻或圖片方式傳送至后端服務(wù)器,減輕了巡測(cè)任務(wù)量的同時(shí)也便于巡測(cè)人員及時(shí)、直觀了解站點(diǎn)情況并采取現(xiàn)場(chǎng)或是遠(yuǎn)程應(yīng)對(duì)措施??梢暬谋O(jiān)控系統(tǒng)還可以校核由儀器設(shè)備故障導(dǎo)致的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集誤差,避免防汛人員在預(yù)報(bào)和預(yù)警中的誤判斷。
(1)因地制宜,具有中國(guó)特色。新時(shí)代水文監(jiān)測(cè)管理體系應(yīng)具有鮮明的中國(guó)特色,“駐巡結(jié)合、巡測(cè)優(yōu)先、測(cè)報(bào)自動(dòng)、應(yīng)急補(bǔ)充”是符合我國(guó)的監(jiān)測(cè)管理體系,既有別于歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家的全面巡測(cè)模式,又有別于蘇聯(lián)駐守模式。根據(jù)我國(guó)地域廣闊、人口眾多,水旱災(zāi)害頻發(fā)等特點(diǎn),既要準(zhǔn)確實(shí)時(shí)的提供水文監(jiān)測(cè)成果,防災(zāi)減災(zāi),又要廣泛收集各類(lèi)水文信息,滿(mǎn)足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要。
(2)依托現(xiàn)有基地,提高巡測(cè)效率。以巡測(cè)基地、中心站和縣城水文站等建立基層水文業(yè)務(wù)生產(chǎn)與管理的測(cè)區(qū)水文機(jī)構(gòu)。使基本水文站由單站管理向多站集中管理轉(zhuǎn)變,使固守在水文站人員靈活化、專(zhuān)業(yè)化。為擴(kuò)大水文監(jiān)測(cè)范圍,有效開(kāi)展水文巡測(cè),提高監(jiān)測(cè)效率提供可行管理模式。
(3)發(fā)揮勘測(cè)隊(duì)整合效益,打開(kāi)監(jiān)測(cè)管理新模式。以測(cè)區(qū)為單位,測(cè)區(qū)內(nèi)所屬的測(cè)站人員集中到測(cè)區(qū)勘測(cè)隊(duì)統(tǒng)一辦公,全面監(jiān)管測(cè)區(qū)內(nèi)的各類(lèi)站點(diǎn)動(dòng)態(tài),建立巡測(cè)規(guī)范日?;?,遙測(cè)數(shù)據(jù)分析智能化,水情報(bào)訊網(wǎng)絡(luò)化,水文資料整編即時(shí)化等工作體系。同時(shí)構(gòu)建以測(cè)區(qū)為單位的集采集、感應(yīng)、傳輸、處理、存儲(chǔ)、服務(wù)、運(yùn)維一體化的水文信息業(yè)務(wù)分支體系。
(1)提高監(jiān)測(cè)效率,合理優(yōu)化監(jiān)測(cè)方式。水文巡測(cè)工作是水文監(jiān)測(cè)重要手段和方法,是水文改革發(fā)展的趨勢(shì)和方向,是水文監(jiān)測(cè)改革是否成功的關(guān)鍵因素之一。科學(xué)編制適用的、簡(jiǎn)明的測(cè)區(qū)水文巡測(cè)方案,優(yōu)化站網(wǎng)分布,配置好人員、儀器設(shè)備,為完成好水文監(jiān)測(cè)工作任務(wù)提供路線圖、時(shí)間表和基本依據(jù)。
(2)提升信息共享水平,豐富監(jiān)測(cè)服務(wù)。利用現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、5G等高新技術(shù)建設(shè)水文監(jiān)測(cè)信息管理系統(tǒng),加強(qiáng)部門(mén)間數(shù)據(jù)交換和業(yè)務(wù)交流,實(shí)現(xiàn)信息共享;完善水文基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù),打造數(shù)據(jù)平臺(tái)服務(wù);建立優(yōu)化水文資料在線即時(shí)整編系統(tǒng),優(yōu)化水文資料整編環(huán)節(jié);逐步建立各水文測(cè)區(qū)服務(wù)平臺(tái),提供多樣化的水文產(chǎn)品服務(wù)。
(3)拓展城市水文監(jiān)測(cè),打造水文新名片。城市是人類(lèi)活動(dòng)的主要區(qū)域,加強(qiáng)城市水文研究,拓展城市水文監(jiān)測(cè)水平,提升城市水文監(jiān)測(cè)預(yù)警能力,對(duì)城市內(nèi)河湖重要斷面水文監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的建設(shè),不僅可以打開(kāi)宣傳水文窗口,還可以積累城市水文基礎(chǔ)資料,為解決城區(qū)內(nèi)澇積水、水生態(tài)修復(fù)、水文分析計(jì)算、水動(dòng)力水質(zhì)模型計(jì)算、水環(huán)境保護(hù)提供依據(jù),不斷拓展監(jiān)測(cè)服務(wù)能力。
建立健全內(nèi)部人才培養(yǎng)機(jī)制,針對(duì)水文監(jiān)測(cè)課題對(duì)在職職工開(kāi)展定時(shí)定式的在職培訓(xùn),制定人才的培養(yǎng)機(jī)制。其方式主要通過(guò)崗位業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)、業(yè)務(wù)技能考核、開(kāi)展學(xué)習(xí)交流、模擬應(yīng)急洪水演練以及全國(guó)勘測(cè)工技能競(jìng)賽大練兵等。鼓勵(lì)職工在崗學(xué)習(xí)深造,采用“傳-幫-帶”模式促進(jìn)青年職工快速成長(zhǎng)。同時(shí)還需要考慮到復(fù)合型人才的引入,增強(qiáng)錄入職工專(zhuān)業(yè)對(duì)口性。同時(shí)以各測(cè)區(qū)為單位構(gòu)建配置合理、技術(shù)水平高、應(yīng)急能力強(qiáng)的水文監(jiān)測(cè)隊(duì)伍。不但技術(shù)過(guò)硬,還要加強(qiáng)水文監(jiān)測(cè)人員職業(yè)道德素質(zhì)的培養(yǎng),從而打造一支聽(tīng)指揮、作風(fēng)硬、思想好的水文監(jiān)測(cè)隊(duì)伍,為水文監(jiān)測(cè)工作提供人才資源保障。
當(dāng)前我國(guó)水文監(jiān)測(cè)模式已經(jīng)從人工駐測(cè)為主向駐巡結(jié)合轉(zhuǎn)變,隨著新設(shè)備、新技術(shù)的應(yīng)用,監(jiān)測(cè)水平也有了新的發(fā)展和變化,并已經(jīng)建成了水文監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集與傳輸網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。通過(guò)水文監(jiān)測(cè)改革,能夠有效解決水文監(jiān)測(cè)面臨的諸多難題,促進(jìn)水文監(jiān)測(cè)從數(shù)字化向智慧化發(fā)展,為將來(lái)建成“智慧水文監(jiān)測(cè)體系”提供保障。
安徽水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)2020年4期