天津沿海風(fēng)暴潮災(zāi)成因分析及防潮減災(zāi)對(duì)策

高 瑩，張鴻翔

（天津市水文水資源勘測(cè)管理中心，天津 300061）

天津沿海風(fēng)暴潮災(zāi)成因分析及防潮減災(zāi)對(duì)策

高 瑩，張鴻翔

（天津市水文水資源勘測(cè)管理中心，天津 300061）

概述了天津的歷史風(fēng)暴潮及潮災(zāi)，對(duì)天津沿海風(fēng)暴潮進(jìn)行了成因分析，引用了大量有關(guān)風(fēng)暴潮的實(shí)例資料，對(duì)天津沿海的潮汐特性、致災(zāi)因素和防潮減災(zāi)提出了具體的建議。有些論點(diǎn)、論據(jù)是首次提出的。可供防潮決策部門參考。

風(fēng)暴潮；成因；防災(zāi)措施

1 引言

風(fēng)暴潮是常見(jiàn)的自然災(zāi)害之一，天津沿海是風(fēng)暴潮易發(fā)地區(qū)。隨著天津市濱海新區(qū)的設(shè)立和地域經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展也對(duì)防潮、減災(zāi)工作提出了更高的要求。

天津沿海有海河、獨(dú)流減河、永定新河三大河口和137.2 km長(zhǎng)的海岸線。1958年建成海河防潮閘，此后獨(dú)流減河建成工農(nóng)兵閘，2009年永定新河河口閘建成。三大河口的防潮功能和海擋的加高加固工程使得天津沿海防潮能力有了大幅度的提高。但是抵御風(fēng)暴潮的工作目前仍存在薄弱環(huán)節(jié)，如地面下沉引發(fā)的防潮能力衰減和特大風(fēng)暴潮對(duì)沿海地區(qū)可能造成潮災(zāi)的潛在威脅依然存在。所以需要對(duì)天津沿海風(fēng)暴潮的特性和成因分析，應(yīng)用“以防為主、防重于搶”的防潮理念，作出有效的應(yīng)對(duì)措施，可以在遭遇大風(fēng)暴潮時(shí)，把災(zāi)害程度降至最低。

2 天津沿海風(fēng)暴潮概述

中國(guó)近代史天津沿海的風(fēng)暴潮。1895年4月28～29日（農(nóng)歷四月初三、四）天津沿海發(fā)生了罕見(jiàn)的風(fēng)暴潮，據(jù)當(dāng)時(shí)的天津《直報(bào)》記載：“東南風(fēng)如吼，時(shí)雨時(shí)止，入夜風(fēng)益怒號(hào)，雨如瀑布”塘沽沿海海浪高7 m，高潮越過(guò)新河，船只被沖走，“塘沽漂沒(méi)土屋千數(shù)百家”。因大沽基點(diǎn)是1902年啟用的，此前尚無(wú)大沽基面，據(jù)分析推算1895年的風(fēng)暴潮最高潮位相當(dāng)于大沽基面潮位5 m左右。

1938年8月11日（農(nóng)歷七月十六日），渤海灣有六級(jí)以上的東北風(fēng)，天津市日降水量為131.3 mm，高潮位4.80 m，渤海灣西岸大部地區(qū)潮水入侵20～30 km，塘沽沿海村莊被淹，蛭頭沽大潮入戶。

1939年8月31日（農(nóng)歷七月十七日），風(fēng)暴潮最高潮位4.60 m，此次風(fēng)暴潮為8月底煙臺(tái)臺(tái)風(fēng)北上、在塘沽一帶登陸。大潮上溯海河，并與上游洪水下泄在軍糧城中心莊一帶遭遇，致使潮、洪泛濫成災(zāi)。河口最高潮位4.63 m。1939年風(fēng)暴潮為典型的洪潮遭遇型，造成碼頭被淹、瀕海房屋被水沖刷、村落成墟、人畜隨洪濤而去不可勝記（《巳卯水災(zāi)見(jiàn)聞錄》1941年）。

1985年8月19日（農(nóng)歷七月初四）受“8509”臺(tái)風(fēng)影響，在8月19日17時(shí)46分海河閘下觀測(cè)到最高潮位5.50 m（測(cè)站凍結(jié)基面），經(jīng)沉降訂正后為大沽基面潮位4.40 m。根據(jù)天文潮汐計(jì)算，最大增水值為1.40 m?！?.19”風(fēng)暴潮造成天津沿海的巨大潮災(zāi)。高潮位漫過(guò)防潮閘上溯海河。潮水漫過(guò)海擋部分，海擋被沖毀，寧車沽、北塘等有3279戶居民被淹泡，港務(wù)局碼頭貨位被淹泡，直接經(jīng)濟(jì)損失5500多萬(wàn)元。

1992年8月底，受16號(hào)臺(tái)風(fēng)影響，天津沿海發(fā)生了自1895年以來(lái)最大的風(fēng)暴潮。9月1日17時(shí)36分～17時(shí)40分，海河閘下測(cè)到最高潮位6.14 m（測(cè)站凍結(jié)基面），經(jīng)沉降訂正后為大沽基面潮位4.83 m。比1985年“8.19”風(fēng)暴潮最高潮位高0.43 m。這次風(fēng)暴潮塘沽區(qū)受淹總面積達(dá)27.6 km2。淹泡深度0.5～1.5 m。全市經(jīng)濟(jì)損失3.99億元人民幣。

3 天津沿海風(fēng)暴潮特性及成因分析

明代杰出的愛(ài)國(guó)科學(xué)家徐光啟晚年來(lái)天津?yàn)I海平原屯田期間，就注意到天津沿海的潮災(zāi)不亞于江南，所以說(shuō)：“潮患與東南等，特未享其利，故未睹其害耳：唯仲秋之潮，挾風(fēng)而至者，則西北所少；而西北之雨多在伏秋之間也”（農(nóng)政全書(shū)卷12《水利》）。徐光啟揭示了天津沿海風(fēng)暴潮的特點(diǎn)，渤海灣岸僅有大潮而沒(méi)有大面積的向岸風(fēng)就不易形成風(fēng)暴潮，如兩個(gè)因素具備又加上伏秋之間的暴雨則可形成更加巨大的風(fēng)暴潮。

從大量的歷史資料分析，形成風(fēng)暴潮的主要因素有天文因素和氣象因素：

（1）天文因素

潮汐是受太陽(yáng)、月亮的引力作用而形成的一種海水升降運(yùn)動(dòng)，因距地球距離的不同，月球相應(yīng)的作用力是主要的。其中隨地球、月球的運(yùn)行軌道不同合力、分力的不同而產(chǎn)生潮高和潮差的不同。因天文潮隨月相而變，這和我國(guó)的農(nóng)歷相符合。農(nóng)歷的朔（初一）望（十五）因太陽(yáng)、月球合力作用會(huì)出現(xiàn)天文大潮，在潮位上表現(xiàn)為高潮高、低潮低的所謂朔、望大潮。在農(nóng)歷的上弦月（初八）、下弦月（二十三）時(shí)受太陽(yáng)、月球引潮力分力作用的影響，故出現(xiàn)高潮不高、低潮不低的“平潮”。根據(jù)地球圍繞太陽(yáng)的運(yùn)行軌道分析，農(nóng)歷的春分和秋分點(diǎn)，地球距太陽(yáng)最近，太陽(yáng)引力最大。太陽(yáng)和月球的引潮力疊加，所以在農(nóng)歷的春分、秋分前后均會(huì)發(fā)生大潮。由于潮汐作用力主要是月球?qū)Ω鞯睾Ｓ虻囊绷Χa(chǎn)生。由于海岸和海底地貌特點(diǎn)，使海水在水平引潮力作用時(shí)受到很大的摩擦力，而使各地的高潮并不在月中天時(shí)出現(xiàn)，大潮的發(fā)生時(shí)間也往往推遲到朔、望后的一、二天。一月中的最高潮出現(xiàn)在農(nóng)歷的初二、初三和十六、十七兩日。從五百年來(lái)渤海歷史風(fēng)暴年表中也發(fā)現(xiàn)，風(fēng)暴潮的時(shí)間基本是在朔、望及其前后的二、三日的大潮期間。

（2）氣象因素

持續(xù)的強(qiáng)向岸風(fēng)對(duì)大風(fēng)暴潮的發(fā)生是起決定性作用的。從天津沿海風(fēng)暴潮發(fā)生時(shí)間上看，基本在7～10月、2～4月的7個(gè)月間。而頻率最大的月份是8月前后。在這些月內(nèi)受太平洋副熱帶高壓的影響，降水集中，地表徑流對(duì)近海水量起到增量作用。而8月前后的風(fēng)向主要是東風(fēng)、南風(fēng)、東南風(fēng)。天津沿海地處渤海西岸，東北風(fēng)、東風(fēng)和東南風(fēng)均為向岸風(fēng)，據(jù)有關(guān)風(fēng)向資料統(tǒng)計(jì)：向岸風(fēng)的比例為37%。如果向岸風(fēng)風(fēng)速大、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，必將驅(qū)使海流向海岸輸送，而且風(fēng)所作用的面積愈大，則風(fēng)傳遞給波浪的能量也愈大。渤海是封閉的淺海，平均水深約為18 m，渤海海峽向東偏南方向，朝向黃海，持續(xù)的東風(fēng)大風(fēng)使黃海北部的海水涌入渤海，使西部海水猛增而形成渤海西岸的大浪潮。風(fēng)向、風(fēng)速和風(fēng)程是風(fēng)暴潮形成和量級(jí)的重要因素。

1985年8月14日，臺(tái)風(fēng)在西太平洋上生成后，沿我國(guó)東部沿海向西北方向移動(dòng)，移速為25 km/h，經(jīng)山東半島進(jìn)入渤海灣。其后轉(zhuǎn)向遼東半島登陸。臺(tái)風(fēng)方向?qū)μ旖蜓睾?lái)說(shuō)是正東方向的向岸風(fēng)，形成0.86 m的最大增水值。

1992年9月1日2時(shí)，16號(hào)臺(tái)風(fēng)進(jìn)入渤海灣。該風(fēng)暴與渤海西部海岸平行，此時(shí)渤海受熱帶風(fēng)暴前半部偏東氣流影響，形成持久的向岸風(fēng)，北方有冷空氣進(jìn)入，減慢了16號(hào)臺(tái)風(fēng)繼續(xù)北上的速度，增加了風(fēng)暴在渤海的滯留時(shí)間，相應(yīng)地加大了東風(fēng)的強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間，為強(qiáng)潮提供了有力條件。8月31日～9月2日，渤海灣持續(xù)偏東大風(fēng)，根據(jù)石油鉆井平臺(tái)氣象觀測(cè)風(fēng)速大于26 m/s的偏東大風(fēng)持續(xù)了24 h。9月1日風(fēng)暴潮發(fā)生期，六號(hào)鉆井平臺(tái)出現(xiàn)氣壓最低值，低壓中心所形成的海水隆起也有利于潮水向岸邊的輸送。9月1日又正值“朔日”后的大潮期和農(nóng)歷的“秋分”期。所以諸多因素組合使“92、91”風(fēng)暴潮成為自1895年以來(lái)最大的風(fēng)暴潮。9月1日14時(shí)，閘下潮位僅為大沽高程水位2.30 m，到16時(shí)30分潮位漲至4.52 m，2個(gè)半小時(shí)漲位上漲了2.22 m，上漲率為0.89 m/h。至17時(shí)42分，風(fēng)暴潮出現(xiàn)極值高潮位4.83 m?！?2、91”風(fēng)暴潮因強(qiáng)向岸風(fēng)的風(fēng)程長(zhǎng)、風(fēng)場(chǎng)大、風(fēng)力大和持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)成為形成風(fēng)暴潮的氣象因素最有利的組合，另外還有天文大潮期的共同作用，從而形成了百年一遇的特大風(fēng)暴潮。

（3）臺(tái)風(fēng)和暴雨

臺(tái)風(fēng)是從海洋形成的一種逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的氣旋，在登陸后會(huì)逐漸減弱以至消失。但臺(tái)風(fēng)本身環(huán)流會(huì)帶來(lái)暴雨，它所攜帶的大量水汽在遭遇到冷空氣時(shí)會(huì)形成冷暖交替的“鋒面”成為暴雨。登陸臺(tái)風(fēng)隨地形的增高在山前或峽谷地帶也會(huì)形成大的降水過(guò)程。1939年7月24～28日，受黃河下游登陸北上臺(tái)風(fēng)的影響，在潮白、北運(yùn)、永定和大清河中下游區(qū)域形成大面積的暴雨區(qū)。在北京西北的昌平一帶大于400 mm的雨區(qū)籠罩面積在1000 km2，大于300 mm的雨區(qū)在7000 km2。昌平的最大一日暴雨為248 mm（7月25日），連續(xù)5日暴雨量為515 mm。昌平7～8月總降水量達(dá)1137.2 mm。7月25日21時(shí)永定河三家店實(shí)測(cè)流量為4665 m3/s。臺(tái)風(fēng)登陸在塘沽附近，8月31日形成風(fēng)暴潮，洪、潮相會(huì)于軍糧城中心莊，造成洪、潮泛濫成災(zāi)，這是臺(tái)風(fēng)引發(fā)的洪、潮結(jié)合最典型的事例。

從1958年海河閘建成，2009年永定新河河口閘建成，風(fēng)暴潮上溯河道的現(xiàn)象消除。在每年的7～9月洪水季節(jié)，發(fā)生風(fēng)暴潮，高潮位對(duì)河道洪水下泄帶來(lái)不利的泄流條件，洪、潮遭遇仍會(huì)帶來(lái)潛在的威脅。

4 風(fēng)暴潮和潮災(zāi)

風(fēng)暴潮是造成風(fēng)暴潮災(zāi)的主要成因。但風(fēng)暴潮不一定會(huì)發(fā)生潮災(zāi)。沿海的海擋或防潮閘等防潮工程也會(huì)大幅度減輕或消除風(fēng)暴潮災(zāi)。

地面高程是風(fēng)暴潮成災(zāi)的主要因素。天津市是嚴(yán)重的地沉區(qū)，由于水資源的緊缺和地下水的嚴(yán)重超采，造成了大面積的地面下沉。地面標(biāo)高的損失加大了風(fēng)暴入侵的機(jī)遇，地面沉降區(qū)內(nèi)的防潮工程如海擋、防潮閘同步沉降使其防潮能力大幅度降低。在嚴(yán)重的地沉區(qū)，地面下沉引起重大潮災(zāi)已成為重要的誘發(fā)成因，可能造成“無(wú)災(zāi)變有災(zāi)、小災(zāi)變大災(zāi)”的嚴(yán)重后果。

超采地下水引發(fā)的地沉問(wèn)題。天津市由于地下水超采，造成地下水位逐年下降，漏斗區(qū)逐年擴(kuò)大，引起地面嚴(yán)重下沉，特別是引灤工程以前，地沉問(wèn)題尤為嚴(yán)重。上世紀(jì)70年初開(kāi)始，本市地下水開(kāi)采量逐年遞增。地下水的開(kāi)采量從六十年代的0.6億m3增至1.17億m3，到1982年達(dá)1.26億m3。到八十年代末平原地下水埋深已下降了近60 m。1959～1982年的24年間天津市的累積沉降量已達(dá)2.16 m。而地面沉降最嚴(yán)重的是塘沽區(qū)，居全國(guó)第一位、世界第七位。塘沽區(qū)海河閘從1958年建成至2007年累積沉降量已達(dá)1.679 m。其中最大年沉降量已達(dá)0.149 m（1981～1982年）。海河閘原設(shè)計(jì)閘門頂高大沽高程5.0 m。按1992年“9.1”風(fēng)暴潮計(jì)，海河閘還有0.17 m的安全量。但到1992年海河閘門頂高已沉降至3.69 m，所以造成“9.1”風(fēng)暴潮高潮水位時(shí)海水倒漾事件。塘沽新港碼頭原設(shè)計(jì)高程4.6～4.8 m（大沽高程），1985年“8.19”風(fēng)暴潮碼頭淹泡水深為0.23 m，1992年“9.1”風(fēng)暴潮淹泡水深已達(dá)0.46 m。天津沿海擋也處在地沉區(qū)，同樣和周邊地區(qū)同步沉降，地沉使風(fēng)暴潮的災(zāi)害程度相應(yīng)增加，特別是海河閘原設(shè)計(jì)防潮能力可達(dá)百年一遇，但至2007年閘門頂高也沉降至大沽高程3.321 m。按沿海潮位P─Ⅲ曲線計(jì)算分只相當(dāng)于一年一遇。近年來(lái)海河閘海水倒漾事件每年均有發(fā)生。若再遭遇1992年“9.1”風(fēng)暴潮型的高潮，海水漫頂將超過(guò)1.5 m。所以地面沉降已使海河閘的防潮功能也大幅度衰減，以致可能成為風(fēng)暴潮侵入海河河道的潮水通道。因此地面下沉對(duì)防潮帶來(lái)的影響是個(gè)應(yīng)引起重視的問(wèn)題。

5 風(fēng)暴潮災(zāi)的防范與減災(zāi)措施

5.1 熟悉風(fēng)暴潮規(guī)律，了解地域特性

臺(tái)風(fēng)和向岸風(fēng)引起的增水是風(fēng)暴潮的主要形成因素。臺(tái)風(fēng)是有“生命”的。有它的生成期、發(fā)育期、成長(zhǎng)壯大期以致衰減期和消失期。臺(tái)風(fēng)在運(yùn)行過(guò)程中積聚了大量的水氣和能量。臺(tái)風(fēng)的入侵能量的釋放帶來(lái)了風(fēng)災(zāi)和增水形成風(fēng)暴潮，水氣的凝結(jié)下落成雨往往形成暴雨造成水災(zāi)。我國(guó)的臺(tái)風(fēng)登陸大多發(fā)生在東南沿海和臺(tái)灣、海南島，只有北上的臺(tái)風(fēng)進(jìn)入渤海灣的河北、山東、遼寧和天津沿海時(shí)才能形成當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)暴潮。從1886～1972年的88年中進(jìn)入以上地域的臺(tái)風(fēng)只有7次，幾率并不大。但向岸風(fēng)是經(jīng)常發(fā)生的，每年7～8月的向岸風(fēng)在天津沿海占到近40%，強(qiáng)向岸風(fēng)疊加天文朔望大潮產(chǎn)生的高潮位發(fā)生幾率相對(duì)要大得多。因此只要及時(shí)了解臺(tái)風(fēng)的動(dòng)向如臺(tái)風(fēng)行進(jìn)路線、強(qiáng)度等信息就可對(duì)臺(tái)風(fēng)是否對(duì)天津沿海造成威脅作出預(yù)判。如臺(tái)風(fēng)日期若恰逢朔、望大潮就該引起關(guān)注了。向岸風(fēng)和朔、望潮的結(jié)合，也應(yīng)引起重視。

因天津沿海及各河口朝向不同，向岸風(fēng)是有能量和方向的矢量，朝向不同向岸風(fēng)的作用力是不同的。偏東大風(fēng)均是向岸風(fēng)，對(duì)于海擋來(lái)說(shuō)東風(fēng)作用力最大，其次是東南風(fēng)和東北風(fēng)。對(duì)各河口和河口的走向有關(guān)。偏西風(fēng)一般是減水作用，了解了這些風(fēng)暴潮的規(guī)律和向岸風(fēng)的作用，對(duì)于風(fēng)暴潮的發(fā)生機(jī)遇和致災(zāi)成因可以有進(jìn)一步的了解。

5.2 做好風(fēng)暴潮防治的工程措施

天津沿海的海擋和各河口的防潮閘工程是抵御風(fēng)暴最有效的工程措施。但由于地沉因素的影響，使得這些防潮工程的效益有大幅度的衰減。如海河閘，其工程效益是擋咸蓄淡、防洪、防潮，建閘38年來(lái)起到了顯著效益。由于該閘地處嚴(yán)重的地沉區(qū)，防潮能力已由建閘時(shí)的百年一遇降至現(xiàn)在的一年一遇。海擋高程為大沽高程4.5～6.0 m。而海河閘閘頂高程2008年只有大沽高程3.30 m。一般大的天文潮就會(huì)漫頂，防潮水平大打折扣。做為海河干流的防潮閘應(yīng)盡快采取措施，通過(guò)工程改造提高閘門高程，并恢復(fù)原來(lái)防潮的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。因地沉仍在繼續(xù)發(fā)生，長(zhǎng)此下去防潮功能將更加衰減，最不利的狀態(tài)可能使其成為風(fēng)暴潮入侵海河的通道。

海擋建設(shè)和工程建設(shè)應(yīng)充分考慮沉降因素，在確定海擋建設(shè)高程時(shí)提前預(yù)留可能發(fā)生的沉降量，延長(zhǎng)安全使用期。

在海擋建設(shè)中，建議在海擋迎風(fēng)面增加防浪設(shè)施以加強(qiáng)海擋防風(fēng)浪沖擊的安全度。

對(duì)沿海各河口的防潮閘，建議根據(jù)地沉因素，對(duì)現(xiàn)在的防潮水平進(jìn)行重新核定，并采取相應(yīng)的工程措施，提高各河口閘的整體防潮能力。

對(duì)于海擋的科學(xué)管理，建議在海擋的不同堤段設(shè)立地沉觀測(cè)點(diǎn)，定時(shí)監(jiān)測(cè)高程變化，及時(shí)作出補(bǔ)救措施。

在海擋的工程管理上，據(jù)了解目前有水利系統(tǒng)管理的，但也有地方、企業(yè)的管轄段。為了統(tǒng)一管理、加強(qiáng)海擋的整體管理水平，建議進(jìn)行統(tǒng)一管理，有利提高防潮的整體性。

百礦復(fù)墾披綠行動(dòng)，通過(guò)大力投入資金，引入先進(jìn)技術(shù)手段，恢復(fù)了毀損山體，改善了生態(tài)環(huán)境。對(duì)于生產(chǎn)礦山，礦山企業(yè)作為實(shí)施主體，按照綠化方案，及時(shí)開(kāi)展礦山綠化工作，確保完成綠化任務(wù)；對(duì)于治理責(zé)任主體滅失的礦產(chǎn)地，由財(cái)政安排專項(xiàng)資金治理，與山水林田湖生態(tài)保護(hù)恢復(fù)項(xiàng)目有機(jī)結(jié)合，鼓勵(lì)社會(huì)資本參與，積極開(kāi)展復(fù)墾披綠。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，2016-2017年，累計(jì)投入資金6.8億元，集中綠化礦山181家，恢復(fù)損毀山體面積14km2。

5.3 控沉措施

地面下沉是除風(fēng)暴潮的天文、氣象因素等致災(zāi)成因外最主要的人為致災(zāi)因素。過(guò)度開(kāi)采地下水是地沉的主要因素，這是不爭(zhēng)的事實(shí)。作者收集了海河閘從1958年建閘以來(lái)閘站共同的水準(zhǔn)點(diǎn)（大閘點(diǎn)和閘東甲點(diǎn)）高程變化分析。其中1958～1970年年均沉速為0.017 m，1971～1980年年均沉速為0.052 m，1981～1990年年均沉速為0.047 m，1991～2000年年均沉速0.028 m，2001～2007年年均沉速為0.022 m。其中最大連續(xù)5年年平均沉速為0.089 m，年最大沉速為1981～1982年達(dá)0.122 m。在引灤通水工程建成前，由于天津塘沽區(qū)過(guò)度開(kāi)采地下水、漏斗區(qū)擴(kuò)大、地沉嚴(yán)重，1983年9月引灤工程輸水入津，特別是引灤入塘工程建成輸水，又對(duì)地下水的開(kāi)采進(jìn)行了限采、控采和封井措施，地下水得到逐漸蓄養(yǎng)，地沉問(wèn)題得到了有效的控制。1991～2007年地沉速率為年沉速0.020 m，已接近上世紀(jì)五、六十年代水平。控沉的關(guān)鍵在于對(duì)地下水開(kāi)采的控制，引灤輸水已26年，南水北調(diào)天津輸水工程已基本就緒，所以要充分利用地表水資源和本地水資源的開(kāi)發(fā)利用率和水的重復(fù)使用率以及海水利用和中水利用，以使地下水的控采得到保證。

5.4 做好防治風(fēng)暴潮的基礎(chǔ)工作

5.4.1 風(fēng)暴潮位的計(jì)算和基礎(chǔ)考證

每當(dāng)風(fēng)暴潮過(guò)后人們都會(huì)關(guān)注最高潮位是多少，細(xì)心的人們往往會(huì)注意到，不同單位和部門對(duì)同一個(gè)風(fēng)暴潮的最高潮位有著不同的高潮水位值。如1985年“8.19”風(fēng)暴潮天津市水利局海河閘公布的最高潮位是大沽測(cè)站凍結(jié)基面5.50 m。六米潮位站、大沽測(cè)站凍結(jié)基面之間究竟是什么關(guān)系？經(jīng)過(guò)作者翻閱了大量歷史資料和有關(guān)高程系統(tǒng)的資料，經(jīng)分析結(jié)果顯示：在1958年海河閘建閘后，六米潮位站的潮位資料曾有近二十多年曾匯入天津市水文系統(tǒng)的水文年鑒中，六米潮位站用的是“海圖”基面。和水文系統(tǒng)的大沽基面差為1.0 m。即六米站潮位減1.0 m即為海河閘下潮位。由于海河閘站和六米潮位站均在地沉區(qū)，但對(duì)地沉的資料訂正處理并不相同。據(jù)了解六米站根據(jù)年沉降量逐年訂正，所以保持了潮位資料相對(duì)于海圖基面的穩(wěn)定和連續(xù)性。而海河閘的潮位應(yīng)用原建站時(shí)的水準(zhǔn)點(diǎn)初始高程不再變動(dòng)，也就是所說(shuō)的測(cè)站大沽凍結(jié)基面。水利系統(tǒng)一直沿用的大沽基面和測(cè)站大沽凍結(jié)基面也不是一回事。海河閘下的潮位需根據(jù)每年水準(zhǔn)點(diǎn)的沉降值作逐年訂正后才能成為連續(xù)的大沽高程系列資料。

例如：1985年“8.19”風(fēng)暴潮最高潮位海圖基面最高潮位值為5.41 m，換算為大沽基面值為4.41 m。同期海河閘下最高潮位5.50 m加該年地沉訂正值-1.10 m，為大沽基面最高潮位4.40 m。通過(guò)基面差的換算和沉降訂正處理同為大沽基面，既可避免誤導(dǎo)又使資料具有可比性?；鎿Q算與沉降訂正是一項(xiàng)非常重要的基礎(chǔ)工作，但很少有人做這方面的工作。

5.4.2 單站風(fēng)暴潮預(yù)報(bào)的設(shè)想

單站水文預(yù)報(bào)在上世紀(jì)五、六十年代的水文工作中是廣泛開(kāi)展過(guò)的水文業(yè)務(wù)，曾取得很好的效果。如今單站風(fēng)暴潮預(yù)報(bào)我們認(rèn)為是可行的。隨著科技信息化的發(fā)展，風(fēng)暴潮的預(yù)報(bào)已是常見(jiàn)的工作。但單站的風(fēng)暴潮位預(yù)報(bào)仍有著實(shí)用價(jià)值。風(fēng)暴潮預(yù)報(bào)還涉及不到潮位的增水值。一般防潮閘下不僅只是潮位，而又為河道的閘下水位，對(duì)河道泄洪又有直接影響。而且防潮閘下的潮位預(yù)報(bào)方案已經(jīng)具備了相當(dāng)?shù)馁Y料基礎(chǔ)。以海河閘為例：海河閘已建閘38年，具有經(jīng)歷過(guò)多次風(fēng)暴潮的資料。天文潮有潮汐表可以做基礎(chǔ)，統(tǒng)計(jì)每次風(fēng)暴潮的增水值和風(fēng)力、風(fēng)向等可以收集到的輔助資料，可以制作相關(guān)圖表，建立相關(guān)關(guān)系，這樣可以用于今后的風(fēng)暴潮預(yù)報(bào)，結(jié)合本站歷史資料分析，通過(guò)建立預(yù)報(bào)模型和歷史資料作出風(fēng)暴潮對(duì)于閘下潮水的增水值和可能出現(xiàn)的最高潮位。此項(xiàng)工作雖有些工作量和工作難度，但是完全可以做到的。

5.4.3 天津市沿海風(fēng)暴潮的預(yù)警體系

建立風(fēng)暴潮的預(yù)警體系，首先要樹(shù)立“防重于搶”的理念。而關(guān)鍵在于領(lǐng)導(dǎo)決策層。“防”的內(nèi)容包括高標(biāo)準(zhǔn)的防潮工作措施、行之有效的防災(zāi)預(yù)警方案、準(zhǔn)確及時(shí)的潮情信息收集系統(tǒng)以及防災(zāi)隊(duì)伍的組織建設(shè)和對(duì)潮災(zāi)的預(yù)盼能力等。這些工作做好了，可以起到“大災(zāi)變小災(zāi)、小災(zāi)變無(wú)災(zāi)”的效果，就是出了不可抗拒的特大風(fēng)暴潮，也可把災(zāi)情損失降到最小?？篂?zāi)、救災(zāi)是自然科學(xué)，也是一門人文科學(xué)。要貫徹“以人為本”的思想。要有危機(jī)感才可能防患于未然。

6 結(jié)語(yǔ)

天津市已建成濱海新區(qū)，中新生態(tài)城也正在興建之中。濱海新區(qū)是經(jīng)濟(jì)高度發(fā)達(dá)地區(qū)，經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展與和諧社會(huì)，均需要以安全作為基本條件。防潮工作一旦出現(xiàn)疏漏，損失將是巨大的。因此需要廣泛樹(shù)立“災(zāi)害意識(shí)”做好方方面面的工作，以使防災(zāi)、減災(zāi)工作科學(xué)和有序地進(jìn)行。

本文就風(fēng)暴潮的成因、規(guī)律及風(fēng)暴潮災(zāi)的防治提出了一些觀點(diǎn)和建議，不妥之處請(qǐng)同行指正。

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2010-04-14

高瑩(1963-)，男，工程師，主要從事水文測(cè)驗(yàn)與分析工作。E-mail：gy2008126@126.com