黑龙江松花江第1号洪水洪峰过境:三维激光扫描在堤防隐患排查与洪峰后堤防体检中的应用
松花江洪水堤防巡检防汛应急变形监测
8月4日8时,松花江2026年第1号洪水洪峰抵达佳木斯水文站,9时水位80.37米,超警戒水位0.88米。佳木斯启动防汛三级应急响应,近3万名防汛人员24小时值守,沿江14公里江堤每4小时徒步巡查一遍。国家防灾减灾救灾委员会已对黑龙江启动国家四级救灾应急响应,水利部维持洪水防御Ⅳ级应急响应,富锦、同江站预计也将超警。
洪峰在过,人也在扛。这一轮防守里最吃劲的,其实是巡堤查险。
3万人守堤,查的到底是什么
外行看防汛,看的是水位线涨没涨过警戒。干这行的都知道,水位只是表面,真正要命的是堤身内部的状态:有没有渗水、管涌、脱坡、裂缝。这些隐患一旦从"看不出来"变成"堤穿了",就是几小时的事。
所以佳木斯沿江镇的做法很典型:每隔4小时把14公里江堤徒步走一遍,重点盯堤顶、堤坡、堤脚和临水岸坡,发现渗漏或管涌马上上报对接的水利专家。30厘米宽的一条裂缝、一小股浑水,都可能是管涌的前兆。
说实话,这种人工巡查是最可靠的办法,也是效率最低的办法。靠两条腿一寸寸走,靠眼睛一处处看,洪峰来了就是连续几十个小时的高强度作业,人的疲劳是躲不掉的。
人工巡堤的四个盲区
我们做过不少堤防巡检项目,跟一线巡堤的人聊过,他们的难处很具体。
一是覆盖跟不上。一段堤防几十公里,4小时一趟已经是极限,夜间、暴雨天效率还要打折。二是堤坡看不见。巡堤人站在堤顶,临水坡面和水面交界处根本没法近看,而管涌、渗漏恰恰最爱藏在这些位置。三是变形看不出来。堤身整体沉降、缓慢位移,人眼完全无感,等肉眼能看出来了,基本就是险情。四是记录靠经验。巡查记录靠纸笔,隐患点位描述模糊,复核查验时对不上位置。
这四条里,前两条靠加人手能缓解,后两条是结构性短板,得换工具。
无人机加激光雷达:一条堤几十公里一次扫完
把车载和无人机载的激光扫描系统拉上堤,效果是另一个量级。无人机沿堤线飞一趟,几十公里堤防的完整三维点云当天就能出来,堤顶、堤坡、堤脚、临水面的形态全部带坐标记录下来,毫米到厘米级。
点云里能看什么?渗漏点和管涌出口往往伴随周边土体局部塌陷、湿陷变形,在三维模型上是能抠出来的微小地形变化;堤身裂缝、脱坡、滑塌边界,几何形态一清二楚;最值钱的是堤身断面和纵断面,可以跟设计断面直接对比,哪里厚度不足、哪里超高不够,一眼就看出来。
这东西不是要取代巡堤人,是给巡堤人装上眼睛和尺子。人力重点盯可疑段,扫描负责全量覆盖和量化,两个一结合,巡查强度立刻降下来,盲区补上了。
| 巡检方式 | 覆盖效率 | 能发现什么 | 短板 |
|---|---|---|---|
| 人工徒步巡查 | 约3.5公里/小时 | 明显渗漏、管涌、裂缝 | 夜间效率低、坡面盲区、无量化记录 |
| 无人机可见光巡查 | 数十公里/天 | 裂缝、脱坡、滑塌(表面) | 看不出微小变形、无精确坐标 |
| 无人机激光雷达扫描 | 几十公里/架次 | 微小地形变化、断面偏差、整体变形 | 需专业处理,不能测堤身内部渗流 |
| 人工+扫描组合 | 重点段深查+全段覆盖 | 内外结合,可量化可复核 | 需要组织协调 |
洪峰过后才是真正的体检
洪峰过境不代表结束。洪水浸泡后的堤防,土体含水率升高、强度下降,退水期反而更容易出险,历史上不少溃堤事故就发生在退水阶段。
这时候最该做的是全段复测:洪峰前扫一遍,洪峰后扫一遍,两次点云叠起来,堤身哪些位置沉降了、哪些段被淘刷了、坡脚有没有溜塌,全部量化。我们做过的一个堤防复测项目里,一次洪水过程堤顶最大沉降做到毫米级分辨,数据提交后,水利部门直接拿它定加固方案。
再往后,就是汛前的常态化监测。在关键堤段布设定期扫描计划,一个汛期下来,堤身变形趋势曲线就有了,哪段在悄悄往坏的方向走,比任何经验判断都早。这套做法也适用于水库大坝的汛期安全监测,具体方案可以看我们的工程测量与监测技术方案。
还有几件事,得提前说清楚
扫描不是万能的。激光雷达只能测表面几何,堤身内部的渗流、管涌通道,还得靠测压管、渗压计这些埋设仪器,扫描是跟它们配合,不是替代它们。
数据要快才有用。防汛是抢时间的活,扫描完处理要跟得上,现场采集、当天出初版点云、48小时内出对比报告,这套响应节奏我们实测过是能跑通的。等数据出来后灾情早变了,就失去意义了。
东北这一轮洪峰还没过完,富锦、同江还在迎峰。给沿江各地提个醒:巡堤记录别只写"未见异常",把巡查断面、位置、时间留全,洪峰后全段复测时,这些记录配合点云对比,能省下大量复查时间。
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