长江夏仕港站警戒水位复核调整分析

徐秀丽 张玉田 贾小网

(江苏省水文水资源勘测局泰州分局，江苏 泰州 225300)

警戒水位是指在江、河、湖泊水位上涨到河段内可能发生险情的水位，对于确保河道安全运行，保障社会稳定、经济持续发展与人民生命财产不受损失有着重要意义[1]。长江夏仕港站是长江下游干流主要控制站，是泰州市城市防洪的重要水情站，该站的警戒水位是泰州市政府防汛指挥决策的重要参考依据，其现有警戒水位4.04m为中华人民共和国成立初期根据当时的水情、工情及防洪能力等确定的。近几十年来，随着自然条件的改变、社会经济的发展，长江干流及区域防洪工程建设力度加大，特别是江堤达标工程及其他防洪工程的相继建设完成，区域防洪能力已有较大提高，工情、水情和供用水形势发生较大变化[2]。由于多年来未结合工情、水情变化对警戒水位作系统核定，该警戒水位已不能客观真实地反映工程实际防洪能力以及社会需求，失去了防汛特征水位应有的警示作用[3]，因此开展长江夏仕港站警戒水位复核工作十分必要。

1 基本情况

1.1 站点概况

长江靖江段上起靖泰界河，下至如靖界河，全长52.3km。代表站夏仕港闸水文站为省级报汛站，位于靖江市斜桥镇夏仕港闸，是夏仕港入江控制站，属沿江感潮闸坝站。测验项目包括水位(潮位)、流量、降水量、地下水位等，历史最高潮位5.66m(1997年8月19日)。

1.2 防洪工程现状

靖江境内江港堤防建设与抗洪斗争基本是同步进行的。20世纪50—90年代，长江出现过多次较大险情，江堤也经历多次加固。特别是1997年台风及1998年长江特大洪水后，靖江市全面启动了长江堤防达标建设工程，实施了堤防加固、堤坡护砌、防渗灌浆、填塘固基等工程，大大增强了江堤的防洪能力。对照“长流规”评价标准，靖江市境内基本达到50年一遇标准，主江堤采用“土堤+挡浪墙”形式，现状墙顶高程为7.30～7.80m，全线大部分堤段满足设计堤顶高程7.29～7.92m的要求，西界河至青龙港段堤顶高差约0.12m，现状堤顶宽度6.0～7.5m，满足二级堤防6.0m堤顶宽度要求[4]。

2 特征潮位分析

2.1 年最高潮位距平分析

本文选取夏仕港闸水文站1968—2021年系列资料进行水文分析计算，资料使用之前进行了三性审查及沉降改正，确保水文资料的可靠性、一致性、代表性。对该站年最高潮位进行距平、累积距平分析，结果见图1。由图1可知，长江夏仕港站潮位在1988年以前总体偏低，1988—2002年潮位总体偏高，自2003年长江三峡工程下闸蓄水后有所降低。因此将夏仕港系列资料按1968—2021年和1989—2021年两个系列进行最高潮位频率分析、超不同等级潮位天数分析和累积概率分析。

图1 年最高高潮位距平、累计距平示意图

1968—2021年、1968—1988年、1989—2021年数据系列对应的年最高潮位平均值分别为2.53m、2.49m、2.56m。

2.2 年最高潮位频率分析

根据夏仕港站两个系列历年最高潮位连续实测资料，用期望公式计算经验频率，选用P-Ⅲ型曲线为理论分布线型，以矩法初估曲线参数并优化适线最终确定参数[5]。夏仕港站两个系列资料年最高潮位频率计算成果见表1。

表1 夏仕港站年最高潮位频率计算成果 单位：m

2.3 超不同等级潮位天数分析

根据夏仕港站1968—2021年日最高潮位系列资料，以0.10m为统计潮位段进行日最高潮位超不同等级的天数统计,绘制柱状图，见图2。

图2 夏仕港站1968—2021年不同水位级出现天数分布情况

以原警戒水位4.04m计算,自1968年以来平均每年约有7.0天超警戒；分阶段看,1989年以前平均每年约有5.3天,1989年以后约有8.0天,约为1988年以前的1.5倍，最多的为1998年，达到30.0天。日最高潮位超5.00m的情况仅发生过5次，分布在4年中，分别为1974年、1996年、1997年、2002年，其中1996年发生2次，1974年、1997年、2002年各发生1次。

2.4 潮位累积概率分析

根据夏仕港站1968—2021年日最高潮位系列资料，以0.10m为统计潮位段进行日最高潮位超不同等级的概率分析，统计累积概率，结果见图3。

由图3可知，夏仕港站日最高潮位超过5.00m的累积概率为0.03%，超过4.30m的累积概率为0.64%，超过4.00m的累积概率为2.26%。从分阶段统计看，1968—1988年，夏仕港站日最高潮位超过5.00m的累积概率为0.01%，超过4.30m的累积概率为0.43%，超过4.00m的累积概率为1.73%。而1989—2021年日最高潮位超过5.00m、4.30m、4.00m的累积概率分别为0.03%、0.78%、2.60%，与1968—1988年相比有增加的趋势。

图3 夏仕港站1968—2021年超不同水位等级累积概率

3 警戒水位核定

3.1 水位重现期

根据夏仕港站两个系列进行水位重现期分析计算,结果见表2。

表2 夏仕港站不同重现期潮位值 单位：m

根据《警戒潮位核定规范》(GB/T 17839—2011)[6]核定岸段实际防御能力为50年一遇时，对应的潮位重现期为2年一遇，对应的潮位为4.40m。根据表2结果，初步核定夏仕港站警戒水位不超过4.40m。

3.2 超警天数分析

统计夏仕港站最高潮位超不同等级水位天数，见表3。从表3中可知，夏仕港站潮位在4.10～4.40m水位等级间，随着水位级抬高，其达到或超等级水位的天数减少相对较明显。

表3 夏仕港站日平均水位超不同等级水位天数统计

3.3 警戒水位核定

按照江苏省政府的要求，长江靖江段大堤从1997

年12月开始进行达标工程建设，到2000年完成，建成后基本上达到50年一遇的水平，防洪能力有了较大的提升，且根据《泰州市十四五水利发展规划》及《靖江市长江堤防防洪能力提升工程规划》，长江堤防防洪标准将提升到100年一遇，现有警戒水位4.04m偏低，可适当提升，根据《警戒潮位核定规范》(GB/T 17839—2011)核定岸段实际防御能力为50年一遇时，对应的潮位为4.40m。

考虑到靖江市长江堤防防洪仍存在一定薄弱环节，并留有一定的安全值，警戒水位不宜达4.40m的上限。江阴站位于夏仕港站上游约15km处，2018年核定警戒水位为4.14m，考虑到上下游协调性，同时综合考虑适宜的年均超警天数，使警戒水位能够起到警戒作用，同时又避免频繁发布警戒水位，使防汛队伍疲于奔命[7-8]，本文建议将夏仕港站警戒水位适当提升至4.14m。

3.4 上下游对比分析

分析本站点及上、下游邻近站点现状警戒水位是警戒水位核定的重要基础，应做到与上下游、左右岸相协调，并留有一定余地。

对比夏仕港站上游的江阴站，以及下游天生港站的警戒水位，综合分析确定夏仕港站警戒水位(见表4)。

表4 上下游站点警戒水位对比分析

夏仕港站对应两个不同系列资料的重现期为1.30年一遇和1.36年一遇，多年平均超警天数分别为4.90天和5.80天。与《警戒潮位核定规范》(GB/T 17839—2011)相比重现期虽偏低，但适宜的年超警天数可起到防汛特征水位应有的警示作用。因此认为夏仕港站警戒水位抬高至4.14m是适宜的。

3.5 核定成果

通过复核论证分析，核定长江夏仕港站警戒水位由4.04m调整到4.14m。复核成果(见表5)通过了专家审查，符合水行政主管部门日常管理需求，并由泰州市防汛防旱指挥部发文采用，指导日常防汛工作。

表5 夏仕港站警戒水位核定成果

4 结 语

警戒水位是防汛部门规定的江河堤防需要处于防守戒备状态的水位，是评价洪水量级、工程防洪能力和组织防守力量的重要依据。本文从长江靖江段实际情况出发，结合水情工情、上下游水位关系、行政管理需求等综合确定警戒水位，对其他站点开展警戒水位复核工作具有一定的参考价值。