辽河口潮水位分析

2013-02-28崔国庆

东北水利水电 2013年5期

崔国庆

（辽宁省水文水资源勘测局沈阳分局，辽宁沈阳110043）

1 潮汐概况

辽河口位于辽东湾顶部，辽东湾海流是由渤海海峡传入的北黄海潮波系统。潮波由渤海海峡传入渤海之后，受地形影响分为两支，一支左转入渤海湾形成渤海湾环流，另一支右转入辽东湾形成辽东湾环流，进入辽东湾的潮波沿辽东湾东岸经湾顶呈反时针方向传播，沿海岸线从大辽河口传向西北双台子河口。辽东湾大部分海区属于不正规半日潮，并存在明显的日高潮不等现象，即在1 d内的2个高潮潮高明显不等。

2 测站及资料情况

辽河口没有国家海洋局设置的长期观测机构。辽河口有2个潮位站，一个是属于营口港的四道沟站，位于大辽河东海岸东导流堤北端附近的四道沟口内0.7 km，虽然潮波还稍受地形影响，但已能较好地代表外海潮位，是辽河口比较理想的潮位站，四道沟站有1960—1985年计26年最高潮位资料（为收集资料，未经正式整编刊发），另外还有1962—1963年全年潮位资料（为省水文局整编刊布资料）。另一个潮位站是营口站，属辽宁省水文局，距辽河口约10.4 km，营口站有长期的潮水位观测资料，观测年限为1954—2008年计55年，其中1954—1987年有全年的潮位观测资料，1988—2008年有每年4—11月潮位观测资料。

3 潮位资料相关分析

分析营口站与四道沟站同期的1962年6—9月、1963年6—9月潮位资料可以看出，2站高低潮位同步发生，四道沟高高潮位高于营口站，低低潮位也高于营口站，2站同期潮位对比见表1。

表1 四道沟与营口潮位站1962—1963年潮位对比表 m

营口站与四道沟站潮水位基本同步，2站1962年6—9月、1963年6—9月同步的高高潮位相关关系很好，相关系数在0.99左右。

4 营口潮位站设计高潮位

根据《海港水文规范》，设计重现期潮位分析应采用频率的方法，应具有不少于20年的年最高潮位资料，设计重现期潮位频率分析的线型，在海岸地区宜采用极值Ⅰ型分布曲线，在潮汐河口地区宜采用皮尔逊—Ⅲ型分布曲线。海防堤或港口属于海岸地区，故应采用极值Ⅰ型分布曲线设计成果。

营口站有1954—2008年共计55年的潮水位观测资料。对于营口站潮位，采用年最大值取样，这样就有55年系列的年最高潮位值。在这55年潮位系列中，有1956年的最高潮位3.2 m，海防堤设计或港口设计应反应外海潮汐的设计潮水位特性，故年最高潮位设计值计算方法采用极值Ⅰ型分布律，按以下公式计算：

hp=h均+λpn·S

其中：h均—n年连续最高潮位的均值；S—潮位系列的均方差；hp—频率为P的高潮位；λpn—与频率P及资料年数有关的系数，可以通过查极值Ⅰ型分布律的λpn表得到。

经计算，h均=2.84 m，S=0.1247 m。

根据上式计算出的55年系列营口站最高潮位的理论频率曲线如图1。由图1可以看出经验频率点与理论频率曲线适线良好。用极值Ⅰ型分布律方法推求营口站不同频率设计高潮位见表2。

为了对比设计成果的合理性，营口站P—Ⅲ型曲线设计潮位的计算成果见表2。从表2中可见营口站两种方法计算的设计洪水成果接近，相差不大，极值Ⅰ型分布律方法计算的设计潮位在高频率大于P—Ⅲ型曲线设计潮位值，低频率接近或略小于P—Ⅲ型曲线设计潮位成果，这也与外海潮位的变化规律相符合，即外海潮位变化幅度大，最高潮位成果大于河口潮位值。