典型年大水期雨水情对里下河“四大港”闸排水能力的影响

周晓强

典型年大水期雨水情对里下河“四大港”闸排水能力的影响

周晓强

一、前言

位于江苏省盐城市沿海垦区的斗龙港闸、新洋港闸、黄沙港闸、射阳河闸合称里下河“四大港”闸。“四大港”闸通过上游河道分别与引江北输工程通榆河相交，并与通榆河西侧里下河水网区相连，多年来担负着里下河腹部区大约70%的排涝入海职责。因此，有针对性地探求典型年大水期雨水情对“四大港”闸排水能力的影响状况，可为今后进一步科学实施水利规划、河道治理、防洪排涝提供技术参考。

二、典型年与大水期的确定

此次分析主要选取2003年、2006年、2007年大水典型年为分析年。大水期以“四大港”闸上游水位变化情况为基础，结合同期降雨情况和闸坝排水流量等因素，最终确定的各年大水分析时段为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。大水分析时段以历次洪峰为界，又细分为大水涨水期和大水落水期。

三、典型年大水期降雨量特征

降雨量的时空分布及强弱不仅直接影响典型年大水的形成和特征，在很大程度上也影响着具体行洪方案的制定和实施。为了客观反映典型年大水期“四大港”闸及周边地区的降雨特征，重点选取“四大港”闸沿线的射阳河闸站、新洋港闸站、大丰闸站，以及通榆河沿线大团站、盐城站等多处国家水文观测站点资料进行分析。在此次典型年大水期分析时段内，2003年、2006年、2007年涨水期面平均降雨量分别为 447.8mm、376.7mm、342.3mm，占相应年份大水面平均降雨总量的74%、70%、72%，这表明三个典型年大水涨水期、落水期雨量分布比例大致相当；此外，结合降雨天数分析，涨水期降雨时面平均雨强较大，一般为22.8～41.9mm/d，而落水期面平均雨强仅为8.2～10.4mm/d。

四、典型年大水期水位特征

大水期里下河腹部区涝水向东汇入通榆河后，大部分经斗龙港、新洋港、黄沙港、射阳河等骨干河道由“四大港”闸排入黄海。因此，“四大港”闸上游河道与通榆河交界处的水位状况，在一定程度上直接影响闸坝排水能力的大小。现以通榆河大水起涨、回落阶段相关河段处于常态水位1.00m时为基准，对相关大水过程进行特征分析，结果见表1。

结合典型年大水期降雨情况分析，“四大港”闸上游河道水位主要具有以下两点特征：

（1）大水洪峰水位受涨水期降雨雨强影响大，一般情况下雨强大可促成比较高的洪峰水位。2006年涨水期雨强略大于2003年，并且这两年雨强明显大于2007年。与之相对应的是，2006年、2003年通榆河沿线洪峰水位大致相同，并且均明显高于2007年洪峰水位。

（2）河道水势变化受降雨雨强分布状况影响大。由于典型年大水涨水期雨强普遍强于落水期，这在很大程度上促成河道水位在大水期具有明显的涨急、落缓的特征。

以大水涨、落期通榆河相关河段水位处于1.00m时为时间基准，通榆河沿线一般在10d左右形成洪峰，而水位回落至起涨状态则需要20～30d左右的时间；以单位时间内的水位变化幅度衡量，大水涨水期通榆河沿线水位平均涨速一般在0.10～0.26m/d。落水期由于影响落水速度的因素较多，导致落水历时相对偏长，在此期间通榆河沿线水位平均降幅一般仅为0.04～0.08m/d。

表1 典型年大水期“四大港”闸上游河道水位分析表

表2 典型年大水期“四大港”闸闸下潮型分析表

表3 典型年大水期“四大港”闸排水能力分析表

五、典型年大水期潮型特征

典型年大水排涝期间，潮水位的天然潮型是影响闸坝排水能力的一个极重要因素。当潮水位为强潮型时，闸坝排水不仅常常需要择机开闸，而且易受闸下港道行水不畅影响，实际排水能力往往受到抑制。当潮水位处于弱潮型时，闸下相对畅通的泄洪条件，则有利于闸坝最大限度的发挥自身行洪能力。

为了探求典型年大水期潮型对“四大港”闸排水能力的影响，现重点选取南、北两端的斗龙港闸、射阳河闸闸下潮位进行分析，详见表2。

上表统计显示，2003年、2006年、2007年通榆河大水起涨时间均发生在农历初一或农历十五附近，此时“四大港”闸闸下天然潮型基本上可认为是强潮型。之后，通榆河经过8~14d的时间上涨形成洪峰，此时“四大港”闸闸下潮位从自然潮型变化规律上判断，潮型间于中潮型、弱潮型之间居多。此时越来越低的潮水位给上游河道不断上涨的高水位提供了有利的行洪条件，闸坝的排水能力也得到了充分发挥，历史最大流量或者近几年来最大流量常常出现在这段时期。

在各典型年大水落水期，通榆河水位一般需要19～30d左右的时间才能回落至大水起涨时的水位状态。在此期间，沿海潮型大多经过中潮型、强潮型、弱潮型的转变过程，因此这段时期潮型对四大港闸排水能力的影响较为复杂。

六、典型年大水期“四大港”闸排水能力状况

进行典型年大水期“四大港”闸排水能力分析时，首先以“四大港”闸实测日平均流量与相应的同期通榆河水位按涨水期、落水期分别建立水位～流量关系，然后据此进行“四大港”闸在涨水初期、洪峰期、落水末期的排水能力推算，详见表3。

以典型年涨水期通榆河水位处于1.00m时的“四大港”闸排水能力为基准，剔除2003年新洋港闸因上游河道疏浚、闸下港道裁弯造成洪峰期排水能力明显偏大，以及2006年斗龙港闸在大水起涨初期全日只开一潮造成排水能力明显偏小这两个样本，“四大港”闸在其余典型年洪峰期的排水能力平均增大3.7倍，增幅十分明显；历经典型年大水冲刷之后，“四大港”闸闸下港道淤积状况一般均有所改善，因此当通榆河水位由洪峰回落至1.00m时，“四大港”闸排水能力与涨水初期相比总体有所提高。

七、结论

综上所述，2003年、2006年、2007年大水典型年降水量时空分布状况相似，其中涨水期分析区域面平均降水量一般占大水降雨总量的70%～74%，降雨期间雨强达22.8～41.9mm/d，明显大于落水期降雨雨强8.2～10.4mm/d。这种降雨特性导致“四大港”闸上游河道水位在涨水期具有明显的涨急特征，并在很大程度上决定了大水洪峰期水位的高低。与此同时，大水涨水期“四大港”闸下潮位的天然潮型，主要由强潮型向中潮型、弱潮型转换。基于以上涨水期的雨情、水情、潮型特性，使得“四大港”闸排水能力能够得到越来越充分的体现。与“四大港”闸上游河道处于常态水位时的流量相比，大水年洪峰期“四大港”闸排水能力平均增大3.7倍，增幅十分显著；而大水落水期，受降水量相对较少、雨强较弱，以及闸下行洪条件因天然潮型转变所带来不利影响等因素之外，“四大港”闸排水能力与涨水初期相比虽然总体有所提高，但变化幅度不大■

（作者单位：江苏省水文水资源勘测局盐城分局 224002）