湛江港潮位站基本水尺斷面遷移后站名變更探討

吳瑞欽

(廣東省水文局 湛江水文分局，廣東 湛江 524037)

因湛江市城市擴容建設的需要，湛江港潮位站現(xiàn)基本水尺斷面需由港區(qū)港務局作業(yè)區(qū)船隊碼頭向南邊湛江港寶滿碼頭412泊位遷移。根據(jù)《感潮水文測驗規(guī)范》(SL 732-2015)的相關規(guī)定，基本斷面確定遷移的，啟用新斷面觀測和終止舊斷面觀測前，應對新舊斷面進行為期1年時間的同步觀測，并按相關規(guī)定確定站名是否變更和如何變更，并分析出新舊兩斷面的高潮水位及低潮水位的相關關系。

1 湛江港站基本情況

湛江港潮位站位于湛江港北方西岸之港區(qū)港務局作業(yè)區(qū)船隊碼頭，上游為長40 km的狹長港灣(2011年河湖普查劃為遂溪河)，東面約4 km有南三等島嶼，港面廣闊，水深，船運頻繁。

本站前身為湛江港內潮水位站，于1947年1月由前湛江海關在湛江霞山長橋碼頭設立； 1989年1月向下遷移至現(xiàn)位置(湛江港輪駁公司僑聯(lián)碼頭)；1995年1月由廣東省水文局管理。

湛江港站歷史實測最高潮水位7.10 m(1980年7月22日)(凍結基面，下同)，實測最低潮水位-0.27 m(1975年1月28日)。

2015年，由于保利原點廣場的建設需要，現(xiàn)站址位置屬于征收拆遷范圍。經廣東省水文局及湛江市政府有關部門批準，在湛江港站下游約2 km處湛江港寶滿碼頭412泊位按原標準修建了新水位臺站，工程于2016年4月10開始動工，2017年2月竣工驗收。湛江港新舊斷面位置見圖1。

2 新舊斷面水位同步觀測變化趨勢分析

新水位臺于2019年1月1日安裝儀器投入試運行后，觀測人員按有關規(guī)范規(guī)定進行水位校測，同時進行新舊兩斷面的水位同對比觀測。由于觀測儀器故障和舊站水位觀測臺需拆遷等原因，共收集到新舊兩斷面的水位對比觀測資料時段為2019年1月3日11時至2019年4月25日0時；2019年7月8日13時至2019年10月14日0時。通過對兩斷面觀測的潮位資料進行整理，利用電子表格軟件在同一張圖上點繪水位過程線進行對照分析，得到新舊兩斷面由于在同一港灣 ，兩斷面潮位資料水位過程線變化趨勢基本一致，高低潮潮位、高低潮出現(xiàn)時間基本相同，部分時段潮高及高低潮潮時略有差別。詳見新舊斷面水位過程線對比圖(圖2-圖3，本次只以3和8月份過程線作為代表。)

圖1 湛江港新舊斷面位置圖

圖2 2019年3月新舊斷面水位過程線對比圖

圖3 2019年8月新舊斷面水位過程線對比圖

3 站名變更分析

3.1 衡量指標分析計算

根據(jù)《感潮水文測驗規(guī)范》(SL 732-2015)的相關規(guī)定，在確定基本水尺斷面遷移后，應對新舊斷面進行為期1年時間的同步觀測(由于觀測儀器故障和舊站水位觀測臺需拆遷等原因，本次分析使用資料共為7個半月)，根據(jù)不同的測站類型按高潮位水位差、低潮位水位差、高潮位時間差、低潮位時間差及新舊斷面距離共5個衡量指標進行判斷站名是否變更和如何變更。統(tǒng)計方法：

1) 將新舊兩斷面同步觀測的潮位資料進行檢查整理，利用中國水文南方片整編軟件整理出兩個斷面的逐潮高低潮位表。

2) 利用逐潮高低潮位表，分別計算同一潮次的高潮位水位差、低潮位水位差、高潮位時間差、低潮位時間差。

3) 將計算得到的同一潮次的高潮位水位差、低潮位水位差、高潮位時間差、低潮位時間差分別由大到小進行排序，并利用經驗頻率法(P=M/(N=1)×100%)計算差值的經驗頻率值。

4) 統(tǒng)計經驗頻率值為10%～90%區(qū)間內的各差值的平均值。

5) 根據(jù)各衡量指標的計算均值與規(guī)范規(guī)定的控制值進行對照，同時在谷歌地圖上測量到新舊兩斷面的距離為2.2 km，得站名處理結果。

計算結果見表1。

表1 湛江港站基本水尺斷面遷移后站名處理分析表

3.2 站名變更處理

利用上面計算得到的各衡量指標的計算均值與《感潮水文測驗規(guī)范》(SL 732-2015)中的各衡量指標的控制值進行對比(表1)，結果如下：高潮水位差(0.01 m)、高潮位時間差(0.9 min)、低潮位時間差(1.4 min)在站名不變范圍，低潮水位差(0.05>0.03 m)、新舊斷面距離(2.2>2 km)在更名范圍。因此，根據(jù)《感潮水文測驗規(guī)范》(SL 732-2015)相關要求，湛江港潮位站基本水尺斷面經移位重建后站名應更名。同時，應分析出新舊兩斷面的高潮水位和低潮水位的相關關系，利于湛江港潮位站長系列資料的使用。

由于規(guī)范實施日期為2016年3月14日，新水位臺選址時間為2015年初，故未完全參照規(guī)范的相關要求進行?？紤]到新斷面位置還是在湛江港范圍，通過對水位過程線進行對比分析，兩斷面的水位變化過程基本一致，同時對同一高低潮的潮差進行分析計算(計算結果為經驗頻率值為10%～90%區(qū)間內的差值的平均值為-0.03 m)。為了保持湛江港潮位站資料的延續(xù)性，建議啟用新斷面時不更改站點名稱，在原站名后加序號，即新斷面站名為湛江港(二)潮位站。

4 新舊斷面水位相關分析

根據(jù)潮位站的特點，新舊斷面的水位相關分析按對應的高潮水位與低潮水位分別相關，求其相關關系。

4.1 高潮水位相關分析

利用電子表格軟件點繪湛江港潮位站新舊斷面高潮水位相關圖，采用最小二乘法對兩斷面高潮水位關系進行分析建立回歸方程式，關系分析結果見圖4?；貧w方程式為：y=0.995x+0.0081(y為舊斷面，x為新斷面)，復相關系數(shù)R2=0.991，說明新舊兩斷面高潮水位關系良好。

圖4 湛江港新舊斷面高潮水位相關關系分析圖

4.2 低潮水位相關分析

利用電子表格軟件點繪湛江港潮位站新舊斷面低潮水位相關圖，采用最小二乘法對兩斷面低潮水位關系進行分析建立回歸方程式，關系分析結果見圖5。回歸方程式為：y=1.012x-0.062(y為舊斷面，x為新斷面)，復相關系數(shù)R2=0.987，說明新舊兩斷面低潮水位關系良好。

圖5 湛江港新舊斷面低潮水位相關關系分析圖

5 結 論

通過以上分析可知，湛江港潮位站基本水尺遷移后站名變更為湛江港(二)潮位站；湛江港新舊斷面的高潮換算關系式為：y=0.995x+0.0081(y為舊斷面，x為新斷面)；湛江港新舊斷面的低潮換算關系式為：y=1.012x-0.062(y為舊斷面，x為新斷面)。