常州城市设计水位建议值研究报告

黄履环，储伯华，徐荣芳

（1.常州市规划设计院，江苏常州213003；2.常州市水文站，江苏常州213003）

0 前言

鉴于在以往防洪排涝规划中，排水构造物设计、通航、取水灌溉等有关最高水位、最低水位及平均水位采用值不统一，与此有关的工程建成后，难以确保达到预期效果和指定的安全标准，给常州城市建设带来一定影响，为此列入本研究课题。

本建议值根据常州水位站历年统计资料的系列、沉降改正、以往使用水位情况以及结合已建工程情况，经过半年多的充分调查、研究、分析，特别是对大运河水位频率系列作了比较，着重讨论了历史上所记录到的大运河1931年7月25日常州南门最高水位5.59 m(吴淞基面)及1934年1月28日最低水位2.29 m（吴淞基面）的作用。

按照概率论和数理统计原理，采用皮尔逊Ⅲ型理论曲线目估适线法和三点适线法校验正确。本研究成果可供统一常州城市设计水位。对今后有关工程的建设产生影响。

1 简介

1.1 常州水位建议值综合的主要因素

1.1.1 历史水位资料的采用

采用含有大运河历史上记录到的最高水位值、平均水位值和最低水位值的系列资料。

常州运河水位观测始于1924年，1950～1985年的36 a为连续观测。1924～1949年间有观测资料的12 a，无观测资料的 14 a，缺测年限为1925～1927年，1935、1938～1946年及 1949年（见表1）。根据气象资料雨水相关分析，缺测年限中有跨越周期性高水位和低水位，再根据武进水利志记载考证，所缺年限没有特大或极小水位，故按一般处理。

表1 京杭大运河常州站48 a水位资料

鉴于：（1）水位资料系列越长越有说服力（含解放前资料）；（2）历史上记录到的特大水位值及极小水位值的重要作用；（3）1924～1985 年，这一系列虽是断续的，但资料不是人为挑选并与洪水大小无关而是随机的，可以当做连续的资料处理；（4）本着以上原则采用1924～1985年的实测系列计算经验频率。

1.1.2 沉降改正

鉴于以往水位值资料未考虑沉降因素的影响，有资料说明常州地区地面沉降始于1961年，本建议值计算中均作相应改正。

1.1.3 水位频率

常州城市常用设计水位频率一般在1/1～1/200，本着与常州站水位经验频率相互联系，以采用衔接情况较好的适线结果。

（1）最高水位频率计算：48 a最高水位均值X=4.36 m（吴淞基面）

离差系数Cv=0.13偏差系数Cs=2Cv

（2）平均水位频率计算：45 a平均水位均值X=3.27 m（吴淞基面）

离差系数Cv=0.08偏差系数Cs=2Cv

（3）最低水位频率计算：48 a最低水位均值X=2.67 m（吴淞基面）

离差系数Cv=0.07偏差系数Cs=2Cv

1.1.4 与已建工程使用水位值比较采用接近者

综合上列因素，常州站设计水位建议采用值列表如下(见表 2、表 3)。

1.2 水面比降

根据常州水文分站关于常州（二）站（三堡街西首）与常州站（平桥东堍）水位相关分析报告所述，一般正常情况下，水流由西向东（除大潮汛期小河，魏村同时引水，以及沿江各闸开闸捕鱼外），常州（二）站与常州站水面落差为0.06 m，该段运河水面比降为0.01‰（十万分之一）。

1.3 常州市各点设计水位

常州市各点设计水位系根据常州站设计水位建议值(表 2、表 3)及水位差值(等直线)确定(见图1)。如：奔牛镇洪水位50 a一遇的水位高为5.62 m+水位差值0.16 m(3.75～3.59)=5.78 m（吴淞基面）。常州站地址均以常州市平桥东堍为准。

表2 常州站最高设计水位（洪水位）及平均设计水位建议值表

表3 常州站最低设计水位(枯水位)建议值表

2 结论

本设计水位建议值与既往各方面采用的最高水位值对比：其中与防洪规划水位值接近，经沉降修正后略低，衔接情况较好，故认为前述分析成果也是适用的。

本设计水位建议值能为下列工程今后建设提供具有所指定的安全标准。

（1）最高水位频率值。为所修建的防洪排涝水工建筑物，通航净空与桥梁建设，沿河道路和新村地坪控制标高，以及地下各种管网埋设等，提供相应的设计数值，以确保安全。

图1 常州市1987年11月平均水位等值线图

（2）最低水位频率。为所修建的水利工程，如：农田灌溉水位、拦河闸坝、河道通航最低水位以及取水、供水等方面，提供相应的设计数值，借以进行水量分配与调度，起到预期的兴利作用。

（3）平均水位频率。为污水管排放、水工构造物及沿河工程施工提供参考数据。

（4）常州运河设防水位3.8 m(吴淞基面)，警戒水位4.3 m(吴淞基面)，危险水位4.8 m(吴淞基面)，对应最高水位频率分别为1/1.5、1/2及1/5。

本设计水位值研究，结合常州市地面沉降观测，为研究常州市城市变迁基因重要内容的一个好的开端。

本设计水位值研究，得到常州市市政设计院有关人员的讨论、修改，常州市水文分站，常州市规划院等单位的协助，谨此致谢！