周曉強(qiáng)

典型年大水期雨水情對(duì)里下河“四大港”閘排水能力的影響

周曉強(qiáng)

一、前言

位于江蘇省鹽城市沿海墾區(qū)的斗龍港閘、新洋港閘、黃沙港閘、射陽(yáng)河閘合稱里下河“四大港”閘?！八拇蟾邸遍l通過(guò)上游河道分別與引江北輸工程通榆河相交，并與通榆河西側(cè)里下河水網(wǎng)區(qū)相連，多年來(lái)?yè)?dān)負(fù)著里下河腹部區(qū)大約70%的排澇入海職責(zé)。因此，有針對(duì)性地探求典型年大水期雨水情對(duì)“四大港”閘排水能力的影響狀況，可為今后進(jìn)一步科學(xué)實(shí)施水利規(guī)劃、河道治理、防洪排澇提供技術(shù)參考。

二、典型年與大水期的確定

此次分析主要選取2003年、2006年、2007年大水典型年為分析年。大水期以“四大港”閘上游水位變化情況為基礎(chǔ)，結(jié)合同期降雨情況和閘壩排水流量等因素，最終確定的各年大水分析時(shí)段為2003年6月26日～9月17日，2006年6月26日～8月21日，2007年6月22日～8月21日。大水分析時(shí)段以歷次洪峰為界，又細(xì)分為大水漲水期和大水落水期。

三、典型年大水期降雨量特征

降雨量的時(shí)空分布及強(qiáng)弱不僅直接影響典型年大水的形成和特征，在很大程度上也影響著具體行洪方案的制定和實(shí)施。為了客觀反映典型年大水期“四大港”閘及周邊地區(qū)的降雨特征，重點(diǎn)選取“四大港”閘沿線的射陽(yáng)河閘站、新洋港閘站、大豐閘站，以及通榆河沿線大團(tuán)站、鹽城站等多處國(guó)家水文觀測(cè)站點(diǎn)資料進(jìn)行分析。在此次典型年大水期分析時(shí)段內(nèi)，2003年、2006年、2007年漲水期面平均降雨量分別為 447.8mm、376.7mm、342.3mm，占相應(yīng)年份大水面平均降雨總量的74%、70%、72%，這表明三個(gè)典型年大水漲水期、落水期雨量分布比例大致相當(dāng)；此外，結(jié)合降雨天數(shù)分析，漲水期降雨時(shí)面平均雨強(qiáng)較大，一般為22.8～41.9mm/d，而落水期面平均雨強(qiáng)僅為8.2～10.4mm/d。

四、典型年大水期水位特征

大水期里下河腹部區(qū)澇水向東匯入通榆河后，大部分經(jīng)斗龍港、新洋港、黃沙港、射陽(yáng)河等骨干河道由“四大港”閘排入黃海。因此，“四大港”閘上游河道與通榆河交界處的水位狀況，在一定程度上直接影響閘壩排水能力的大小。現(xiàn)以通榆河大水起漲、回落階段相關(guān)河段處于常態(tài)水位1.00m時(shí)為基準(zhǔn)，對(duì)相關(guān)大水過(guò)程進(jìn)行特征分析，結(jié)果見(jiàn)表1。

結(jié)合典型年大水期降雨情況分析，“四大港”閘上游河道水位主要具有以下兩點(diǎn)特征：

（1）大水洪峰水位受漲水期降雨雨強(qiáng)影響大，一般情況下雨強(qiáng)大可促成比較高的洪峰水位。2006年漲水期雨強(qiáng)略大于2003年，并且這兩年雨強(qiáng)明顯大于2007年。與之相對(duì)應(yīng)的是，2006年、2003年通榆河沿線洪峰水位大致相同，并且均明顯高于2007年洪峰水位。

（2）河道水勢(shì)變化受降雨雨強(qiáng)分布狀況影響大。由于典型年大水漲水期雨強(qiáng)普遍強(qiáng)于落水期，這在很大程度上促成河道水位在大水期具有明顯的漲急、落緩的特征。

以大水漲、落期通榆河相關(guān)河段水位處于1.00m時(shí)為時(shí)間基準(zhǔn)，通榆河沿線一般在10d左右形成洪峰，而水位回落至起漲狀態(tài)則需要20～30d左右的時(shí)間；以單位時(shí)間內(nèi)的水位變化幅度衡量，大水漲水期通榆河沿線水位平均漲速一般在0.10～0.26m/d。落水期由于影響落水速度的因素較多，導(dǎo)致落水歷時(shí)相對(duì)偏長(zhǎng)，在此期間通榆河沿線水位平均降幅一般僅為0.04～0.08m/d。

表1 典型年大水期“四大港”閘上游河道水位分析表

表2 典型年大水期“四大港”閘閘下潮型分析表

表3 典型年大水期“四大港”閘排水能力分析表

五、典型年大水期潮型特征

典型年大水排澇期間，潮水位的天然潮型是影響閘壩排水能力的一個(gè)極重要因素。當(dāng)潮水位為強(qiáng)潮型時(shí)，閘壩排水不僅常常需要擇機(jī)開(kāi)閘，而且易受閘下港道行水不暢影響，實(shí)際排水能力往往受到抑制。當(dāng)潮水位處于弱潮型時(shí)，閘下相對(duì)暢通的泄洪條件，則有利于閘壩最大限度的發(fā)揮自身行洪能力。

為了探求典型年大水期潮型對(duì)“四大港”閘排水能力的影響，現(xiàn)重點(diǎn)選取南、北兩端的斗龍港閘、射陽(yáng)河閘閘下潮位進(jìn)行分析，詳見(jiàn)表2。

上表統(tǒng)計(jì)顯示，2003年、2006年、2007年通榆河大水起漲時(shí)間均發(fā)生在農(nóng)歷初一或農(nóng)歷十五附近，此時(shí)“四大港”閘閘下天然潮型基本上可認(rèn)為是強(qiáng)潮型。之后，通榆河經(jīng)過(guò)8~14d的時(shí)間上漲形成洪峰，此時(shí)“四大港”閘閘下潮位從自然潮型變化規(guī)律上判斷，潮型間于中潮型、弱潮型之間居多。此時(shí)越來(lái)越低的潮水位給上游河道不斷上漲的高水位提供了有利的行洪條件，閘壩的排水能力也得到了充分發(fā)揮，歷史最大流量或者近幾年來(lái)最大流量常常出現(xiàn)在這段時(shí)期。

在各典型年大水落水期，通榆河水位一般需要19～30d左右的時(shí)間才能回落至大水起漲時(shí)的水位狀態(tài)。在此期間，沿海潮型大多經(jīng)過(guò)中潮型、強(qiáng)潮型、弱潮型的轉(zhuǎn)變過(guò)程，因此這段時(shí)期潮型對(duì)四大港閘排水能力的影響較為復(fù)雜。

六、典型年大水期“四大港”閘排水能力狀況

進(jìn)行典型年大水期“四大港”閘排水能力分析時(shí)，首先以“四大港”閘實(shí)測(cè)日平均流量與相應(yīng)的同期通榆河水位按漲水期、落水期分別建立水位～流量關(guān)系，然后據(jù)此進(jìn)行“四大港”閘在漲水初期、洪峰期、落水末期的排水能力推算，詳見(jiàn)表3。

以典型年漲水期通榆河水位處于1.00m時(shí)的“四大港”閘排水能力為基準(zhǔn)，剔除2003年新洋港閘因上游河道疏浚、閘下港道裁彎造成洪峰期排水能力明顯偏大，以及2006年斗龍港閘在大水起漲初期全日只開(kāi)一潮造成排水能力明顯偏小這兩個(gè)樣本，“四大港”閘在其余典型年洪峰期的排水能力平均增大3.7倍，增幅十分明顯；歷經(jīng)典型年大水沖刷之后，“四大港”閘閘下港道淤積狀況一般均有所改善，因此當(dāng)通榆河水位由洪峰回落至1.00m時(shí)，“四大港”閘排水能力與漲水初期相比總體有所提高。

七、結(jié)論

綜上所述，2003年、2006年、2007年大水典型年降水量時(shí)空分布狀況相似，其中漲水期分析區(qū)域面平均降水量一般占大水降雨總量的70%～74%，降雨期間雨強(qiáng)達(dá)22.8～41.9mm/d，明顯大于落水期降雨雨強(qiáng)8.2～10.4mm/d。這種降雨特性導(dǎo)致“四大港”閘上游河道水位在漲水期具有明顯的漲急特征，并在很大程度上決定了大水洪峰期水位的高低。與此同時(shí)，大水漲水期“四大港”閘下潮位的天然潮型，主要由強(qiáng)潮型向中潮型、弱潮型轉(zhuǎn)換。基于以上漲水期的雨情、水情、潮型特性，使得“四大港”閘排水能力能夠得到越來(lái)越充分的體現(xiàn)。與“四大港”閘上游河道處于常態(tài)水位時(shí)的流量相比，大水年洪峰期“四大港”閘排水能力平均增大3.7倍，增幅十分顯著；而大水落水期，受降水量相對(duì)較少、雨強(qiáng)較弱，以及閘下行洪條件因天然潮型轉(zhuǎn)變所帶來(lái)不利影響等因素之外，“四大港”閘排水能力與漲水初期相比雖然總體有所提高，但變化幅度不大■

（作者單位：江蘇省水文水資源勘測(cè)局鹽城分局 224002）