高邮湖防汛特征水位的复核修正

2022-10-28孙梦醒钱睿智王永东

江苏水利 2022年10期

孙梦醒，钱睿智，王永东，庄杰，梁伟

（江苏省水文水资源勘测局扬州分局，江苏扬州 225007）

1 概述

在防汛防旱工作中，河湖防汛特征水位对水情科学调度和防汛应急响应的指挥决策至关重要，防汛特征水位分为警戒水位和保证水位［1-2］。随着经济社会的不断发展，对淮河流域水利工程进行了大规模的集中整治，使其防汛抗洪能力得到大幅度提高［3］。高邮湖代表站高邮（高）水位站警戒水位为8.40 m，为了更加客观地反映现实防洪能力和防汛形势，对高邮湖现有防汛特征水位进行重新核定显得十分必要。

2 高邮湖概况

2.1 水系

高邮湖位于江苏省高邮市，北接淮河入江水道改道段，南至高邮湖控制线各闸坝联通邵伯湖，东临里运河西堤，西与安徽省天长市接壤。高邮湖蓄水面积650 km2，正常蓄水位5.7 m，相应容积9.3亿m3；设计洪水位9.5 m，相应容积37.7亿m3。高邮湖入湖河道主要为淮河入江水道改道段，宝应湖退水闸分泄白马、宝应湖涝水，沿湖排水入湖河道利农河、苏皖河、铜龙河、白塔河、秦栏河、状元沟等，出湖河道主要为新民滩高邮湖控制线上的杨庄河、毛港河、新港河、王港河、庄台河、深泓河。

2.2 堤防

淮河入江水道改道段，左岸防洪大堤由蒋坝三河船闸起，经三河北堤、三河拦河坝，改道段东堤、淮南圩堤、大汕子隔堤至南运西闸和扬州市交界，全长103.1 km。右岸由观音寺起经三河南堤、入江水道西堤至墩塘圩，全长42.2 km。扬州境内，高邮湖沿湖圩堤为大汕子隔堤、运河西堤和湖西圩区，湖区圩区包括菱塘、郭集2个大圩和其他中小圩。大汕子隔堤为二级堤防，现状堤防断面顶宽6.0 m，堤长12.1 km。运河西堤为一级堤防，经过多次整治，目前已经全部达标。高邮湖段现状堤防为顶宽8.0 m，堤顶高程12.5 m。现状堤防标准最低的是中小圩，其现状堤防最低标准为堤顶高程10.0 m，顶面宽3.0 m，内外坡比1∶2，目前已经全面进行堤防整治达标规划。

3 防汛特征水位分析

3.1 水文资料系列

高邮（高）水位站设立于1951年6月，主要监测降水以及高邮湖水位、水质等。高邮（高）站水位资料的测验和整编满足各时期的相关测验规范及水文资料整编规范的要求。高邮（高）站全系列资料为1954—2018年系列资料（1978年8月至1979年7月，高邮湖部分湖干，水位缺测），其中1969—1973年入江水道进行综合整治工程，1973年冬入江水道一线主要水利工程全部完工，故本次防汛特征水位复核分析按1954—2018年系列和1974—2018年系列进行。

3.2 警戒水位分析

3.2.1 警戒水位取值标准

根据《江苏省淮河流域河湖防汛抗旱特征水位核定技术指导意见》，警戒水位是指江河漫滩行洪，堤防可能发生险情，需要开始加强防守的水位。对有防汛任务而无堤防的河段，可根据河岸险工情况，以洪水上滩或需要转移群众、财产时的水位为警戒水位［4］。

3.2.2 年最高水位频率

选用高邮（高）站1954—2018年、1974—2018年这2个系列的年最高水位资料进行P-Ⅲ型频率分析。结果表明：100年一遇水位分别为9.75 m、9.87 m，50年一遇水位分别为9.47 m、9.57 m，10年一遇水位分别为8.68 m、8.75 m。高邮（高）站历史最高水位9.52 m发生在2003年，故1974—2018年系列的高水位段同频率水位比1954—2018年的高，但是2个系列的40%频率对应的水位一致。

3.2.3 超警天数分析

对高邮（高）站不同水位系列（1954—2018年系列和1974—2018年系列）实测水位超不同等级水位天数情况进行分析（表1）。将原定警戒水位与年最高水位频率成果进行比较，1954—2018年系列资料重现期为6.0 a，年均超警天数为3.28 d；1974—2018年系列资料重现期为5.6 a，年均超警天数为2.22 d。考虑到淮河入江水道整治工程竣工后，高邮湖的堤防标准得到提高，按提高0.10 m考虑，则警戒水位为8.50 m，1954—2018年系列资料重现期为6.8 a，年均超警天数为2.58 d；1974—2018年系列资料重现期为6.7 a，年均超警天数为1.89 d。

表1 高邮（高）站超不同等级水位天数情况

3.2.4 上下游水位关系

淮河大流量行洪期间，三河闸、高邮控制线和归江控制线开闸行洪，洪泽湖、高邮湖和邵伯湖三湖连通，淮河洪水经高邮湖、邵伯湖汇入长江，整个入江水道变成连通的河道。2011年开始的新一轮淮河入江水道整治工程，通过切滩、抽槽等工程措施，以及清障、以耕代清等非工程措施，解决沿线滩地糙率增加、水位抬高的问题，使入江水道达到设计水位，恢复行洪12 000 m3/s的设计能力。新一轮淮河入江水道整治工程完工后，三河闸下泄8 000 m3/s流量时，高邮（高）站水位大致为8.50 m。

3.2.5 警戒水位确定

结合高邮湖现状堤防标准、警戒水位重现期、预警天数以及相关防汛预案等分析综合确定，核定高邮（高）站警戒水位为8.50 m，重现期为6.7 a（工程明显变化后1974—2018年资料系列）。

3.3 保证水位分析

3.3.1 保证水位标准

根据《江苏省淮河流域河湖防汛抗旱特征水位核定技术指导意见》，保证水位是指保证堤防及其附属工程安全挡水的上限水位。堤防的高度、宽度、坡度及堤身、堤基质量已达到规划设计标准的河段，其设计洪水位即为保证水位。堤防工程尚未达到规划设计标准的河段，可按安全防御相应的洪水位确定；如堤防工程防洪能力能够防御超规划设计标准的历史最高洪水位，保证水位可按历史最高洪水位确定。

3.3.2 保证水位确定

高邮（高）站设计水位9.50 m，历史最高水位9.52 m（2003年），2003年沿湖堤防没有溃堤，同时淮河入江水道整治工程竣工后，高邮湖的堤防标准得到提高，湖西中小圩堤的堤防标准也得到提高，不达标堤防还将继续整治。同时，高邮湖高水位时，水位上涨较为缓慢，1954年、1991年、2003年湖水位从8.40 m涨至最高水位分别用时29 d、8 d、7 d，沿湖各乡镇从警戒水位时就开始加强巡查和防守，提前准备各项应急措施，集中人力、物力以力保圩堤不破。因此，可认为高邮湖保证水位为设计水位高邮（高）站9.50 m，重现期约50 a。