高郵湖防汛特征水位的復(fù)核修正

孫夢醒，錢睿智，王永東，莊 杰，梁 偉

（江蘇省水文水資源勘測局揚州分局，江蘇揚州 225007）

1 概述

在防汛防旱工作中，河湖防汛特征水位對水情科學(xué)調(diào)度和防汛應(yīng)急響應(yīng)的指揮決策至關(guān)重要，防汛特征水位分為警戒水位和保證水位［1-2］。隨著經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，對淮河流域水利工程進行了大規(guī)模的集中整治，使其防汛抗洪能力得到大幅度提高［3］。高郵湖代表站高郵（高）水位站警戒水位為8.40 m，為了更加客觀地反映現(xiàn)實防洪能力和防汛形勢，對高郵湖現(xiàn)有防汛特征水位進行重新核定顯得十分必要。

2 高郵湖概況

2.1 水系

高郵湖位于江蘇省高郵市，北接淮河入江水道改道段，南至高郵湖控制線各閘壩聯(lián)通邵伯湖，東臨里運河西堤，西與安徽省天長市接壤。高郵湖蓄水面積650 km2，正常蓄水位5.7 m，相應(yīng)容積9.3億m3；設(shè)計洪水位9.5 m，相應(yīng)容積37.7億m3。高郵湖入湖河道主要為淮河入江水道改道段，寶應(yīng)湖退水閘分泄白馬、寶應(yīng)湖澇水，沿湖排水入湖河道利農(nóng)河、蘇皖河、銅龍河、白塔河、秦欄河、狀元溝等，出湖河道主要為新民灘高郵湖控制線上的楊莊河、毛港河、新港河、王港河、莊臺河、深泓河。

2.2 堤防

淮河入江水道改道段，左岸防洪大堤由蔣壩三河船閘起，經(jīng)三河北堤、三河攔河壩，改道段東堤、淮南圩堤、大汕子隔堤至南運西閘和揚州市交界，全長103.1 km。右岸由觀音寺起經(jīng)三河南堤、入江水道西堤至墩塘圩，全長42.2 km。揚州境內(nèi)，高郵湖沿湖圩堤為大汕子隔堤、運河西堤和湖西圩區(qū)，湖區(qū)圩區(qū)包括菱塘、郭集2個大圩和其他中小圩。大汕子隔堤為二級堤防，現(xiàn)狀堤防斷面頂寬6.0 m，堤長12.1 km。運河西堤為一級堤防，經(jīng)過多次整治，目前已經(jīng)全部達(dá)標(biāo)。高郵湖段現(xiàn)狀堤防為頂寬8.0 m，堤頂高程12.5 m。現(xiàn)狀堤防標(biāo)準(zhǔn)最低的是中小圩，其現(xiàn)狀堤防最低標(biāo)準(zhǔn)為堤頂高程10.0 m，頂面寬3.0 m，內(nèi)外坡比1∶2，目前已經(jīng)全面進行堤防整治達(dá)標(biāo)規(guī)劃。

3 防汛特征水位分析

3.1 水文資料系列

高郵（高）水位站設(shè)立于1951年6月，主要監(jiān)測降水以及高郵湖水位、水質(zhì)等。高郵（高）站水位資料的測驗和整編滿足各時期的相關(guān)測驗規(guī)范及水文資料整編規(guī)范的要求。高郵（高）站全系列資料為1954—2018年系列資料（1978年8月至1979年7月，高郵湖部分湖干，水位缺測），其中1969—1973年入江水道進行綜合整治工程，1973年冬入江水道一線主要水利工程全部完工，故本次防汛特征水位復(fù)核分析按1954—2018年系列和1974—2018年系列進行。

3.2 警戒水位分析

3.2.1 警戒水位取值標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)《江蘇省淮河流域河湖防汛抗旱特征水位核定技術(shù)指導(dǎo)意見》，警戒水位是指江河漫灘行洪，堤防可能發(fā)生險情，需要開始加強防守的水位。對有防汛任務(wù)而無堤防的河段，可根據(jù)河岸險工情況，以洪水上灘或需要轉(zhuǎn)移群眾、財產(chǎn)時的水位為警戒水位［4］。

3.2.2 年最高水位頻率

選用高郵（高）站1954—2018年、1974—2018年這2個系列的年最高水位資料進行P-Ⅲ型頻率分析。結(jié)果表明：100年一遇水位分別為9.75 m、9.87 m，50年一遇水位分別為9.47 m、9.57 m，10年一遇水位分別為8.68 m、8.75 m。高郵（高）站歷史最高水位9.52 m發(fā)生在2003年，故1974—2018年系列的高水位段同頻率水位比1954—2018年的高，但是2個系列的40%頻率對應(yīng)的水位一致。

3.2.3 超警天數(shù)分析

對高郵（高）站不同水位系列（1954—2018年系列和1974—2018年系列）實測水位超不同等級水位天數(shù)情況進行分析（表1）。將原定警戒水位與年最高水位頻率成果進行比較，1954—2018年系列資料重現(xiàn)期為6.0 a，年均超警天數(shù)為3.28 d；1974—2018年系列資料重現(xiàn)期為5.6 a，年均超警天數(shù)為2.22 d?？紤]到淮河入江水道整治工程竣工后，高郵湖的堤防標(biāo)準(zhǔn)得到提高，按提高0.10 m考慮，則警戒水位為8.50 m，1954—2018年系列資料重現(xiàn)期為6.8 a，年均超警天數(shù)為2.58 d；1974—2018年系列資料重現(xiàn)期為6.7 a，年均超警天數(shù)為1.89 d。

表1 高郵（高）站超不同等級水位天數(shù)情況

3.2.4 上下游水位關(guān)系

淮河大流量行洪期間，三河閘、高郵控制線和歸江控制線開閘行洪，洪澤湖、高郵湖和邵伯湖三湖連通，淮河洪水經(jīng)高郵湖、邵伯湖匯入長江，整個入江水道變成連通的河道。2011年開始的新一輪淮河入江水道整治工程，通過切灘、抽槽等工程措施，以及清障、以耕代清等非工程措施，解決沿線灘地糙率增加、水位抬高的問題，使入江水道達(dá)到設(shè)計水位，恢復(fù)行洪12 000 m3/s的設(shè)計能力。新一輪淮河入江水道整治工程完工后，三河閘下泄8 000 m3/s流量時，高郵（高）站水位大致為8.50 m。

3.2.5 警戒水位確定

結(jié)合高郵湖現(xiàn)狀堤防標(biāo)準(zhǔn)、警戒水位重現(xiàn)期、預(yù)警天數(shù)以及相關(guān)防汛預(yù)案等分析綜合確定，核定高郵（高）站警戒水位為8.50 m，重現(xiàn)期為6.7 a（工程明顯變化后1974—2018年資料系列）。

3.3 保證水位分析

3.3.1 保證水位標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)《江蘇省淮河流域河湖防汛抗旱特征水位核定技術(shù)指導(dǎo)意見》，保證水位是指保證堤防及其附屬工程安全擋水的上限水位。堤防的高度、寬度、坡度及堤身、堤基質(zhì)量已達(dá)到規(guī)劃設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的河段，其設(shè)計洪水位即為保證水位。堤防工程尚未達(dá)到規(guī)劃設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的河段，可按安全防御相應(yīng)的洪水位確定；如堤防工程防洪能力能夠防御超規(guī)劃設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的歷史最高洪水位，保證水位可按歷史最高洪水位確定。

3.3.2 保證水位確定

高郵（高）站設(shè)計水位9.50 m，歷史最高水位9.52 m（2003年），2003年沿湖堤防沒有潰堤，同時淮河入江水道整治工程竣工后，高郵湖的堤防標(biāo)準(zhǔn)得到提高，湖西中小圩堤的堤防標(biāo)準(zhǔn)也得到提高，不達(dá)標(biāo)堤防還將繼續(xù)整治。同時，高郵湖高水位時，水位上漲較為緩慢，1954年、1991年、2003年湖水位從8.40 m漲至最高水位分別用時29 d、8 d、7 d，沿湖各鄉(xiāng)鎮(zhèn)從警戒水位時就開始加強巡查和防守，提前準(zhǔn)備各項應(yīng)急措施，集中人力、物力以力保圩堤不破。因此，可認(rèn)為高郵湖保證水位為設(shè)計水位高郵（高）站9.50 m，重現(xiàn)期約50 a。

4 結(jié)語

結(jié)合高郵湖現(xiàn)狀堤防標(biāo)準(zhǔn)、警戒水位、重現(xiàn)期、預(yù)警天數(shù)以及相關(guān)防汛預(yù)案等，通過復(fù)核分析，可以核定高郵湖高郵（高）水位站警戒水位為8.50 m，保證水位為9.50 m。

本次防汛特征水位分析成果符合淮河入江水道現(xiàn)狀工情和水情，對洪水預(yù)警、水旱災(zāi)害防御調(diào)度決策具有一定的參考價值。但是由于警戒水位和保證水位的確定涉及許多其他因素，同時隨著自然條件的改變和經(jīng)濟社會的發(fā)展，工情及水情形勢也在不斷變化，其科學(xué)性、合理性仍需結(jié)合實際情況進一步研究。