大辽河入海口地区洪潮遭遇分析

张福然，王海红

（辽宁省水利水电勘测设计研究院，辽宁 沈阳 110006）

大辽河入海口地区洪潮遭遇分析

张福然，王海红

（辽宁省水利水电勘测设计研究院，辽宁 沈阳 110006）

采用大辽河入海口地区三岔河站与营口站 1954—2010 实测潮位资料，分析了以洪水为主和以潮水为主的洪潮遭遇组合情况，确定了推求大辽河河道水面线所需的起始水位和起始流量，为大辽河河道防洪整治提供了重要的设计依据。

设计洪水；洪水位；潮水位；洪潮遭遇；大辽河

1 概述

大辽河是辽宁省境内河流，为浑河、太子河汇合后由三岔河至营口入海的河段，流域面积为 2 166 km2，河长 98 km，河道比降约为 0.01%。浑河发源于辽宁省清原县长白山余脉滚马岭，由东北向西南流经抚顺、沈阳、等市县；太子河是辽宁省东南部较大河流，发源于新宾县大红石砬子，流经本溪、辽阳、鞍山 3 市，至三岔河与浑河汇合汇入大辽河，三岔河以上流域面积为 13 883 km2。浑河干流抚顺境内建有大伙房水库，支流东洲河上建有关山水库；太子河上建有本溪县境内的观音阁水库，辽阳的葠窝水库以及支流上汤河水库。

大辽河为感潮河段，潮汐类型属于不正规半日潮，潮汐从海口可上溯至三岔河以上。自三岔河以下划分为3段：三岔河至田庄台为径流控制段，每逢汛期随着上游来水的消涨，潮差和潮量有明显变化；田庄台至营口为过渡段，径流和潮水作用相当，二者之间相互转化，交替影响；营口以下为潮流段，此河段全部受潮水控制。流域站点分布图见图1。

2 基本资料

大辽河有 3 处水位站，分别是：三岔河、田庄台及营口站，三岔河站和营口站分别位于大辽河两端，观测资料较长，均为 1954—2010 年；田庄台水位站观测资料年限为1954—1992 年。

由于三岔河站缺少流量观测资料，故采用浑河沈阳站及太子河辽阳站洪水资料分析三岔河站设计洪水。沈阳站自 1935 年开始水文观测，至今已有 76 年流量资料，辽阳站自 1934 年开始水文观测，1945 年 8 月至 1949 年 6 月停测，而后一直观测至今，具有近 71 年流量资料。

三岔河站历年最高水位的高低可代表内河洪水大小，营口站潮位可代表外海潮位，因此大辽河河口的洪潮遭遇即为分析三岔河站与营口站水位的遭遇情况。

3 设计洪水

3.1 沈阳站及以下组合洪水

以沈阳站控制，以上分为大伙房水库和大伙房～沈阳区间二个分区。采用同频率组成法，按照大伙房～沈阳区间设计、大伙房水库相应和大伙房水库设计、大伙房～沈阳区间相应 2 个组成方案。选择 1995 年和 1960 年作为设计洪水地区组成的典型年。各分区的设计洪水过程线均采用洪峰、3 d、7 d 和 13 d 日洪量同频率控制放大典型。经分析，采用“大伙房相应、大伙房～沈阳区间设计”的组成方案计算成果作为沈阳站组合洪水。

由于浑河洪水主要来自沈阳以上山区，沈阳站以下洪水经河道调蓄作用洪峰有所减少，沿程虽有支流加入，其组合洪峰亦不大于上游沈阳站洪水，如 1995 年洪水，沈阳站洪峰为 6 365m3/s，黄腊坨为 6 343m3/s，邢家窝棚为 6 510 m3/s，可见洪峰变化不大，故沈阳站至三岔河之间河道各地点的设计洪水均采用沈阳站组合洪水成果。

3.2 辽阳站及以下组合洪水

以辽阳站控制，以上分为 4 个分区，即观音阁、观~参区间、汤河和参、汤~辽区间。按参窝以上设计，汤河与参、汤~辽区间分区相应和参窝以上相应，汤河与参、汤~辽区间分区设计 2 个组成方案分析。以 1960 年和 1995 年为典型，各相应分区洪量按典型年分配。各分区的设计洪水过程线均以洪峰、7 d日洪量同频率控制放大典型。最终辽阳站各频率组合洪水成果采用各组成方案的最大组合流量。

辽阳至三岔河之间各地点，干支流洪水基本不遭遇，洪峰沿程没有发生较大变化，与辽阳组合洪水成果相同。

3.3 大辽河组合洪水

浑河、太子河为相邻流域，两河基本上同时发生洪水，根据 1935—1944，1949—2010 年共 72 年资料，浑、太河同时发生大洪水年份占一半以上。浑河沈阳站控制面积 7 944 km2，占全流域 的 69.2% ，河道长 245 km；太 子 河 辽 阳 站 控制面积 8 082 km2，占全流域的 58.2%，河道长 250 km。沈阳、辽阳以下河段均有堤防，浑、太河的洪水主要来自沈阳、辽阳以上，而且大暴雨面积基本笼罩两河，因此沈阳、辽阳洪峰出现时间很接近，一般相差 6 h（辽阳洪水滞后），沈阳~三岔河传播时间为 39 h，辽阳~三岔河为 30 h，而一次洪水主峰过程约 3 d，故两河洪水基本是遭遇的，两者叠加后所得最大组合流量即为大辽河组合设计流量，典型年选择1960，1995 年，经分析计算后采用 1960 年为典型的组合洪水成果：频率为 P=1%时为 10 750m3/s，P=2%时为 8 880 m3/s，P=5%时为 7 650m3/s，P=10%时为 6 620 m3/s。

4 设计潮位

对三岔河站和营口站 1954—2010 年高潮系列分别进行频率计算，线型选择 P-Ⅲ型频率曲线。计算成果见表,1，频率曲线见图 1，图 2。

表 1 大辽河设计潮位成果表（85国家高程基准）

图1 三岔河站高潮位频率曲线图

5 洪潮遭遇分析

图2 营口站高潮位频率曲线图

因大辽河堤防防洪标准按 50 年一遇设计，可考虑两种遭遇组合方式进行分析：①当内河发生 50年一遇洪水时，相应营口站的潮位对应情况称之为以洪水为主潮水相应的遭遇；②营口潮位站出现 50 年一遇高潮位，相应上游的洪水情况称之为以潮水为主洪水相应的遭遇。

5.1 洪水为主潮水相应的遭遇

统计三岔河站历年最高水位及发生时间次日的营口站出现的最高潮位即营口站相应最高潮位资料，点绘两者相关关系，同时点绘两站设计洪潮遭遇线，如图 3。

图3 三岔河最高水位与营口相应高潮位相关图

由图 3 可以看出，1954~2010 年共 57 年系列点据中只有 3 年位于遭遇线之上，即洪水潮水发生遭遇，但都是低水位情况，水位不足 2 年一遇。营口相应潮位最高为 2.786 m，低于营口多年平均高潮位 2.83 m，即多年实测系列中内河发生洪 水时遭遇外海潮位均未超过多年平均高潮 位[2]，故以洪水为主时，采用大辽河发生 50 年一遇洪水遭遇外海多年平均高潮位 2.83 m。

5.2 潮水为主洪水相应的遭遇

统计营口站历年最高潮位及发生时间前一天的三岔河站最高水位即三岔河站相应最高水位系列，点绘两者相关关系，同时点绘两站设计洪潮遭遇线，如图 4。

可图 4以看出，点据中有 8年发生了外海大潮遭遇内河大洪水的情况，此 8 年中外海最高潮位为 5 年一遇，潮水遭遇的内河洪水为 10~20 年一遇；其他 49 年中，外海大潮遭遇内河很小的洪水，当外海发生大于 10年一遇的潮水时，遭遇内河的最大洪水仅为接近 5年一遇。

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