沅江市堤垸警戒水位调整的必要性及调整值分析

沈阳林

（湖南省沅江市水利局，湖南 沅江 413100）

1 基本概况

沅江市地处湖南省洞庭湖腹地，东、南、西洞庭环绕其中，四水也从此汇集而入长江，常年稳定性河流有七条（南嘴河、草尾河、挖口子河、黄土包河、白沙长河、资江分河及南洞庭洪道）。全市总集雨面积2012.5 km2，其中耕地面积86.73万亩，人口748191人，有堤垸九个，其中重点垸两个（大通湖垸及长春垸），蓄洪两个（共双茶垸及保民垸）和一般垸五个（目平湖垸、畔山洲垸、宪成垸、净下洲垸及永新垸）。有镇、场、办事处14个，一线防洪大堤长314 km，穿堤建筑物150处。

2 堤防防汛水位及水位站设置过程

沅江市堤防防汛水位在2004年之前设三线水位:防汛水位、警戒水位及危险水位，在全市设有22个水位观测站；2004年后防汛水位设两级水位:警戒水位及保证水位，设有19个水位观测站。其中减少了熙和、志成、康宁、白沙等水位观测站，新增了南嘴、小河咀、茶盘洲等水位观测站。

3 堤防警戒水位调整的必要性

目前沅江市实施的堤垸警戒水位是在2004年确定的，至今已有13年，随着2004年后的洞庭湖二期治理、蓄洪垸围堤加固及安全建设，中型电排改造，本级财政水利投入工程建设及群众自筹，沅江市堤防的防洪能力已有显著提高，部分堤垸或部分堤段的警戒水位已不能客观真实地反映堤垸或堤段实际抗洪能力和沅江防洪形势，与沅江市防汛的工作实际也不相适应。而且沅江社会各界对二级水位特别是警戒水位的设置关注度不断提高，部分堤垸或堤段警戒水位设置偏低，不科学不合理现象逐步呈现，形成“有警无险”，易给社会及群众产生松懈麻痹思想，给防汛部门增加不必要的舆论压力，也不利于将来防汛工作的开展[1]。因此对沅江市堤垸警戒水位作相应调整是十分必要的。

4 堤防警戒水位确定的基本原则

（1）堤防警戒水位值的确定应与当地堤防现状及防洪能力相匹配。

（2）堤防警戒水位值的确定应结合堤垸堤防历次出险情况综合考虑。

（3）堤防警戒水位值的确定应科学合理。偏低易给社会及群众产生松懈麻痹思想，偏高使警戒水位与保证水位之间的预警时间不足，使防汛工作措手不及。同时要兼顾周边地区，特别是上下游地区，与其保持协调一致[2]。

5 堤防警戒水位调整分析

5.1 防洪标准

依据《防洪标准》（GB 50201-2014）、《堤防工程设计规范》（GB 50286-98）、《洞庭湖区综合治理近期规划报告》以及水利部水总规[2000]42号文，东、南洞庭湖以1954年最高洪水位作为设计洪水位，西洞庭湖区以新中国成立以来至1991年最高洪水位作为设计洪水位，按湖堤安全超高加1.5 m、河堤加1.0 m确定堤顶高程，重点垸堤防面宽6 m～8 m，一般垸堤防3 m～6 m（以下简称标准及规范），沅江市重点垸大通湖垸、长春垸堤防等级为Ⅱ级，其防洪标准为大于等于30年小于50年。大通湖垸、长春垸东线属南洞庭湖，长春垸西线属西洞庭湖，大通湖垸设计洪水位采用1954年草尾站最高水位35.62 m，长春垸东线设计洪水位采用1954年沅江站最高水位35.26 m，长春垸西线设计洪水位采用1954年小河站最高水位35.72 m。共双茶垸、保民垸堤防等级为Ⅲ级，其防洪标准为大于等于20年小于30年。共双茶垸、保民垸垸均属南洞庭湖，共双茶垸设计洪水位采用1954年草尾站最高水位35.62 m，保民垸设计洪水位采用1954年沅江站最高水位35.26 m，五个一般垸（目平湖垸、畔山洲垸、宪成垸、永新垸、净下洲垸）堤防等级为Ⅲ级以下，其防洪标准为大于等于10年小于20年，畔山洲垸、宪成垸、永新垸、净下洲垸四个一般垸属南洞庭湖，畔山洲垸设计洪水位采用1954年沅江站最高水位35.26 m，宪成垸设计洪水位采用1954年草尾站最高水位35.62 m，永新垸设计洪水位采用1954年黄土包最高水位35.27 m，净下洲设计洪水位采用1954年泗湖山站最高水位35.21 m，目平湖垸属西洞庭湖，其设计洪水位采用1954年沅江站最高水位35.72 m。

5.2 堤防工程现状及防洪能力

大通湖垸堤长88.331 km，桩号71+147～159+478，堤顶高程为 37.5 m～39.0 m，面宽10 m，内坡比1∶3，外坡比 1∶2.5，内设有一、二级平台。

长春垸堤长31.398 km，桩号46+095～77+493，堤顶高程为38.5 m～39.0 m，面宽 10 m，内坡比 1∶3，外坡比 1∶2.5，内设有一、二级平台。

共双茶垸堤长121.74 km，桩号0+000～121+740，堤顶高程为 37.5 m～38.0 m，面宽 5 m～8 m，内坡比 1∶3，外坡比 1∶2.5，部分堤段内设一级平台。共双茶垸于2010年陆续开始围堤加固工程及安全建设工程建设，对全垸当冲垮坡、堤身堤基渗漏、当风浪、堤身不达标堤段及病险建筑物进行了全部的改造与整治。另外泗湖山南线全线有外洲，外洲高程在32.0 m以上，10+000～18+570段因坪塘岭安全台和黄土包河疏竣工程的实施，外洲50 m～100 m以内高程已达33.0 m以上。

保民垸堤长9.185 km，桩号72+045～81+230，堤顶高程为37.5 m，面宽4 m～6 m，内外坡比1∶2.5，部分堤段内设一级平台。保民垸于2010年～2014年陆续开始围堤加固工程建设，对全垸当冲垮坡，堤身堤基渗漏，当风浪、堤身不达标堤段及3处病险建筑物进行了全部的改造与整治。

目平湖垸堤长8.642 km，桩号0+000～8+642，堤顶高程为38.5 m，面宽3 m～4 m，内外坡比1∶2.5，内无一、二级平台。

畔山洲垸堤长6.27 km，桩号0+000～6+270，堤顶高程为37.5 m，面宽5 m，内外坡比1∶2.5，内无一、二级平台。

宪成垸堤长9.8 km，桩号0+000～9+800，堤顶高程为38.0 m，面宽5 m，内外坡比1∶2.5，内无一、二级平台。

永新垸堤长22.168 km，桩号0+000～22+168，堤顶高程为37.5 m，面宽4 m～6 m，内外坡比1∶2.5，内无一、二级平台。

净下洲垸堤长16.45 km，桩号0+000～16+450，堤顶高程为37.5 m，面宽 3 m～4 m，内外坡比 1∶2.5，内无一、二级平台。2009年沅江财政投入300多万元对净下洲垸全线进行了加高培厚，使堤顶高程从36.5 m提至37.5 m，面宽从2 m～3 m达至3 m～4 m。

沅江市两个重点垸、两个蓄洪垸及五个一般垸经过近十多年来的水利工程建设，堤防堤顶高程、面宽及坡比已基本达到标准及规范的要求，防洪能力有了显著提高。其间经受了八次较大洪水的考验，堤防工程运行安全无恙。

5.3 堤防实际运用情况

大通湖草尾河左岸堤段:全长57.331 km，桩号71+147～128+478，根据2002年～2016年险情记载，此堤段没有出现过较大险情。2010年草尾镇胜天电排（73+337）出现闸门漏水险情，当时水位35.54 m，2016年草尾镇陆续发生一些小险情（如小沙眼、散浸），出险水位均在34.5 m以上，2016年7月9日南大双丰堤段出现两处管涌险情，当时水位34.79 m。目前此段堤段存在的主要险工隐患是:草尾水文站段（73+000-75+000）外堤脚当冲，部分堤段散浸严重，部分建筑物年久失修等。

大通湖南大北堤段:全长31.0 km，桩号128+478～1159+478，根据2002年～2016年险情记载，此堤段基本未出现过险情。目前此段堤段存在的主要险工隐患是:永东段、康宁段（135+000-143+000）4 km外堤脚当冲，护坡板损坏，部分堤段两水夹堤，部分防洪墙外倾以及部分建筑物年久失修等。

共双茶垸草尾河右岸堤段:全长52.5 km，桩号50+000～102+500，根据2002年～2016年险情记载，此堤段险情出现较多，而且绝大多数出现在上、下游，但出险均在警戒水位0.5 m以上。2012年7月20日共华胜利闸（63+530）出现闸门漏水险情，当时水位34.64 m，2016年7月4日～6日在界福段相继出现7处沙眼，当时水位34.44m～34.84m，2016年7月7日～9日在茶盘洲北闸段（99+000-109+900）相继出现9处管涌，当时水位34.41 m～34.50 m。目前此段堤段存在的主要险工隐患是:界福段因属（50+100-52+000）砂质堤，易发生沙眼及管涌，北闸段因属砂质堤，且外河覆盖层破坏，易发生管涌。

共双茶垸黄土包河左岸堤段:全长61.64 km，桩号0+000～42+400，102+500～121+740，根据 2002 年 ～2016 年险情记载，此堤段2002年～2011年之间未出现险情。2012年7月21日在白沙堤段（33+500～38+500）相继出现险情，当时水位为34.22 m，2016年7月4日此段类似险情继续发生，当时水位为34.19 m；2016年7月4日～10日在泗湖山南堤石子硬段（2+250～8+000）相继出现6处管涌等险情，当时水位34.19 m～34.83 m。目前此堤段存在的主要险工隐患是:白沙段（33+500～38+500）、石子硬段（2+250～8+000）因属砂质堤，且外河覆盖层破坏，易发生沙眼及管涌。

长春垸东线堤段:全长15.905 km，桩号46+095～62+000，其中城市防洪墙4239.86 m（拉筋堤1024.5 m），根据2002年～2016年险情记载，此堤段基本未出现过险情。目前此段堤段存在的主要险工隐患是:下星港段（47+500～48+500）外堤脚当冲，部分防洪墙裂缝、外倾，安宁段堤段散浸、飞凤咀电排管身裂缝等。

长春垸西线堤段:全长15.493 km，桩号62+000～77+493，根据2002年～2016年险情记载，此堤段基本未出现过险情。西线13.493 km大堤主要是五坝及两端连结段共6.152 km需加强防守，其余9.341 km大堤内外脚均是桔土，高程在33.5 m～35.0 m之间。目前此段堤段存在的主要险工隐患是:五坝内堤脚当冲，部分外洲（联盟段）当冲垮坡等。

目平湖垸堤段:全长8.63 km，桩号0+000～8+630，根据2002年～2016年险情记载，此堤段基本未出现过险情。目前此段堤段存在的主要险工隐患是:外堤坡当冲垮坡，部分堤段散浸严重，四处建筑物年久失修等。

畔山洲垸堤段:全长6.27 km，桩号0+000～6+270，根据2002年～2016年险情记载，此堤段出现险情较多。共华西闸、附山洲电排出水池汛期均发生管涌险情，宪成小学段出现过沙眼群，出险水位在33.5 m以上。目前此段堤段存在的主要险工隐患是:部分堤段散浸严重及四处建筑物年久失修等。

永新垸堤段:全长 22.1687 km，桩号 0+000～22+168，根据2002年～2016年险情记载，此堤段出现险情较少。只是五花洲电排于2013年、2016年出现过压力水箱泛水、闸门漏水险情，出险水位在33.5 m以上。目前此段堤段存在的主要险工隐患是:部分堤段散浸严重及五处建筑物年久失修等。

净下洲垸堤段:全长16.4 km，桩号0+000～16+400，根据2002年～2016年险情记载，此堤段出现险情较少。只是净下洲电排于2016年7月11日出现过管身伸缩缝泛砂险情，出险水位在34.46 m。目前此段堤段存在的主要险工隐患是:部分堤段散浸严重及五处建筑物年久失修等。

5.4 警戒水位设置应合理、科学

5.4.1 相同河流、同一堤垸应按汛期水力坡降确定警戒水位

采用2002年、2003年、2012年及2016年四年汛期连续20天的水位值，对草尾河左、右岸，资江分河左岸，黄土包河左岸、沅水右岸相邻水位站，进行汛期水位差分析，得出水力坡降值,根据水力坡降值由上游警戒水位计算出中、下游警戒水位[3]。避免上、下游不防汛，中游防汛，绝大多数堤垸退去警戒水位多日个别堤垸仍在防汛的现象出现。如共双茶垸南堤，处于下游的茶盘洲南堤警戒水位为33.3 m，而处于上游的泗湖山南堤警戒水位确是33.0 m。

5.4.2 相同河流，对应堤段应依重点垸、蓄洪垸、一般垸从高到低排序确定警戒水位

2004年确定的南大河警戒水位为33.2 m，而位于其下游的茶盘洲警戒水位为33.3 m，且南大河堤段属重点垸堤防，可见南大河警戒水位33.2 m设置是不合理的。同样长春垸胭脂湖西线与目平湖的警戒水位同为34.0 m，并且长春垸城区西线的警戒水位也是34.0 m，而长春垸西线无论从堤身断面、堤顶高程及防洪能力均优于目平湖垸，可见长春垸警戒水位设置也是不合理的。

5.4.3 警戒水位的设立要与堤段的现实情况相适应

泗湖山南堤:2004年确定的三洲咀警戒水位为33.0 m，而此段经2010年开始的围堤加固、安全建设工程的建设，险工隐患得到了整治，并且泗湖山南线全线有外洲，外洲高程在31.5 m以上，10+000～18+570段因坪塘岭安全台和黄土包河疏竣工程的实施，外洲50 m～100 m以内高程已达33.0 m以上。

净下洲垸:2004年确定的净下洲警戒水位为33.0 m，当时的堤防高程只有36.5 m，面宽2 m，后经2009年堤防达标建设，堤顶高程已达37.5 m，面宽达3 m～4 m。

永新垸:2004年确定的南洞庭警戒水位为33.0 m，当时的堤防高程只有36.5 m～37.0 m，面宽2 m～3 m，经1996年后连续几年堤防达标建设，堤顶高程已达37.5 m，面宽达3 m～4 m。

5.4.4 警戒水位重现期

根据全国有关警戒水位重现期研究文献成果，结合洞庭湖堤垸防洪能力实际，警戒水位重现期以2年～5年较为适合。为此我们统计了各堤垸2002年～2016年共15年的汛期最高洪水位数据（见表1），15年中目平湖垸警戒水位重现期为1.5年，南大北堤警戒水位重现期2.5年，其它堤垸或堤段警戒水位重现期均为1.9年。

表1 沅江市2002年～2016年超警戒水位年份统计表

5.4.5 警戒水位要与上下游周边地区相协调

沅江市堤垸上、下游周边地区有:资阳区、汉寿县、南县及大通湖区。资水分河右岸保民垸上游资阳张家塞警戒水位为34.0 m，资水分河左岸七鸭子上游资阳窑山口警戒水位为34.5 m，沅水胭包山上游汉寿段警戒水位为35.5 m，草尾河左岸上游南县茅草街警戒水位为34.0 m，南大北堤下游大通湖区南通河33.2 m。

综合上述，很有必要对沅江市堤垸或堤段警戒水位进行适调整。

6 警戒水位调整建议

6.1 大通湖垸

草尾河左岸堤段（71+147～128+147）:草尾站警戒水位采用长江委水文站值34.5 m与当前草尾站34.5 m之间的平均值34.3 m，根据汛期水利坡降计算黄茅洲水位站警戒水位为33.8 m，南大河水位站警戒水位为33.5 m。

南大北堤（128+147～159+478）:南大北堤警戒水位重现期2.5年，符合警戒水位重现期2年～5年的要求，但考虑到南大北堤堤基较好，汛期多无险情发生的实际，五门闸水位站、康宁闸水位站警戒水位定为33.5 m。

6.2 长春垸

长春垸东线（46+095～62+000）:七鸭子警戒水位仍为34.0 m，沅江警戒水位由33.5 m调整为34.0 m。长春垸西线（62+000～77+493）:小河咀警戒水位由 34.0 m 调整为34.3 m～34.5 m。

6.3 共双茶垸

草尾河右岸（50+000～102+500）:新华警戒水位为34.0 m，泗湖山警戒水位为33.5 m，茶盘洲警戒水位为33.3 m。

黄土包河左岸（0+000～42+400，102+500～121+740）:黄土包警戒水位为33.5 m，三洲咀警戒水位为33.3 m，茶盘洲警戒水位为33.3 m。

6.4 保民垸

保民垸警戒水位为33.5 m。

6.5 一般垸

目平湖垸警戒水位仍为34.0 m，畔山洲垸、宪成垸警戒水位为33.5 m，永新垸、净下洲垸警戒水位调整为33.3 m。数据见表2。

表2 沅江市堤垸二级水位调整建议表

7 结语

近十几年以来，随着国家加大对水利资金的投入，堤防除险加固工程的实施，沅江市堤防的防洪能力及防洪标准有了大的提高，从而为沅江市堤垸警戒水位值向上提升提供了现实条件；通过对相同或相邻堤垸上下游典型年份水位的比较、分析，为沅江市各堤垸警戒水位调整值的确立提供了科学的依据。及时调整警戒水位不仅减少了防汛上堤的时间，而且减少了上堤劳力及防汛物质的消耗，具有较好的社会及经济效益。