双台子河闸设计洪水及潮汐分析

王 姝，鞠 飞，王 鹏

（1.辽宁省盘锦水文局，辽宁 盘锦 124010；2.盘锦市水利工程质量与安全监督站，辽宁 盘锦 124010）

双台子河闸设计洪水及潮汐分析

王 姝1，鞠 飞1，王 鹏2

（1.辽宁省盘锦水文局，辽宁 盘锦 124010；2.盘锦市水利工程质量与安全监督站，辽宁 盘锦 124010）

对辽河干流暴雨洪水特性进行详细剖析，对上游枢纽工程石佛寺水库设计洪水进行梳理，对石佛寺放流与双台子河闸组合设计流量进行演算、推求，并对辽河口和河闸闸下两个区域潮汐水位进行分析。为今后防汛决策及工程调度提供数据支撑和技术参考。

双台子河闸；设计洪水；分析

1 工程概况

双台子河闸枢纽工程位于辽河干流下游盘锦市双台子区东郊，距辽河入海口57.3km，是辽河干流上一座大型水利枢纽工程。该闸于1966年6月动工兴建，1968年11月竣工，1969年投入运行。

双台子河闸枢纽工程的主要作用是抬高闸上水位，防止海潮倒灌，改善水质，调蓄水量，保证盘锦地区辽河两岸水田和盘锦市西部芦苇灌溉用水及盘锦市的部分工业用水和城市居民用水，工程投入运行以来，年均供水量8亿m3，为盘锦市的开发建设发挥了重要作用。

2 设计洪水分析

2.1 暴雨洪水特性

流域洪水主要由暴雨产生，洪水多发生在7、8两月。尤以7月下旬～8月中旬为最多。一次暴雨常集中在3d。造成大暴雨的天气系统为台风、高空槽、华北气旋、低压冷峰、静止峰、冷涡、江淮气旋等，一般情况下，几个天气系统连续出现。辽河干流区域发生的特大暴雨年份有：1951，1953，1995年。

辽河干流一次洪水历时7d，主要集中在3d。双峰历时13d，两峰间隔3～4d。辽河中下游石佛寺以上洪水，主要来源于左侧的清河、柴河、凡河等河流，该洪水与东、西辽河洪水基本不遭遇，辽河石佛寺以下至双台子河闸河段右侧有3条较大支流（秀水河、养息牧河、柳河）相继汇入，经统计分析，秀水河和养息牧河洪水较小，一般先于干流洪水下泄。柳河闹德海水库以上虽然也发生过特大洪水，但与清河、柴河、范河地区洪水均未同时发生，经闹德海水库调蓄后与干流不遭遇。根据实测资料统计，石佛寺以下辽河干流同次洪水具有洪峰沿程递减关系。经统计分析各段折减系数分别为石佛寺—巨流河1∶1、巨流河—卡力马1∶0.95、卡力马—双台子河闸1∶0.95。

2.2 石佛寺设计洪水

1992年在 《石佛寺水库可行性研究——水文分析》阶段，洪峰系列采用至1986年，并从较长的历史文献期对石佛寺站1951，1953年洪水重现期进一步考证。分析认为：

（1）历史文献中曾有“昌图大雨水，诸河横流，失故道”，“清寇两河合流，失故道，坠堤堰”等水情描述。而像1951，1953两年洪水，从石佛寺至马虎山之间，通过沈山线铁路裕国车站进入蒲河的类似水情描述，历史文献尚无记载，故可认为1951，1953两年洪水是历史上较为罕见的。

（2）从对铁岭至珠尔山段20多个村屯进行洪水调查访问，大多村屯建屯于康熙和乾隆年间，其中苗台子、北台子两村，建于乾隆年间（1736～1795年），两村均毁于1951年洪水。如计算到1995年则为260～201年。

（3）1750～1856年，历史文献资料完善，无欠缺资料年份，各年的水情、灾情描述无大于1951，1953两年洪水情况，可与苗台子、北台子两村的建屯及被洪水冲毁情况相互印证。

综上所述，将1951，1953年洪水按200年第1，2位重现期处理。

根据重现期分析，对辽河干流石佛寺站的洪峰、3d、7d和13d洪量按绘线读点法进行了频率计算，并根据适线情况和综合平衡确定选用参数。该成果于1993年经水利部水利水电规划设计总院审查通过并被采用。

2000年在 《辽河石佛寺水库枢纽一期工程可行性研究》阶段，洪峰系列延长至1995年，石佛寺站1951，1953年洪峰的重现期仍按1992年《石佛寺水库可行性研究——水文分析》报告中处理，即200年的第1位和第2位，由于其他年份的历史洪水无实际数值，无法同1995年洪峰比较，因此1995年洪峰按小于1886年考虑，其重现期定为200年第4位。

经频率计算的成果与1992年 《石佛寺可研——水文分析报告》成果对比，石佛寺站峰、量设计值，略有增大，增大值均在5%以下，故仍采用原成果。2000年10月水利部水利水电规划总院和国家计划委员会组织专家组分别对 《辽河石佛寺水库枢纽一期工程可行性研究报告》进行了审查和评估，并同意该报告的水文分析成果。

本次分析对辽河干流设计洪水没有再进行资料延长计算，原因是1995年以后辽河干流没有发生较大洪水，因此各主要站的设计洪水成果不会大于原成果，而且相差不会大，为了保持设计洪水成果的一致性，故将《辽河石佛寺水库枢纽一期工程可行性研究报告》中最后采用的水文成果作为本次设计洪水成果。

2.3 石佛寺设计洪水地区组成与组合流量

石佛寺处设计洪水地区组成将石佛寺以上划分5个分区，即南城子、清河、柴河及榛子岭4个水库和水库以下至石佛寺的南清柴榛—石区间。典型年选择1951，1953，1964，1995等年份进行了分析。组成方案选择了典型年法、同频率法等进行分析。通过分析以1953年为典型的同频率法的下游区间设计、上游水库相应的方案对水库防洪不利，故选定该方案作为石佛寺设计洪水地区组成成果。

按《辽宁省国营水库特性表》中南城子、清河、柴河及榛子岭4个水库各自的洪水调度运行方案进行调洪演算，水库放流与区间设计洪水相叠加即为石佛寺处的组合设计流量成果，如表1。

表1 石佛寺组合流量成果 单位：m3/s

2.4 石佛寺放流与双台子河闸组合设计流量

石佛寺水库枢纽一期工程防洪标准为100年设计、300年校核，其设计调度原则为：当上游来水小于5500m3/s时，水库开闸敞泄；当上游来水超过5500m3/s时，水库关闸调节，控制下泄流量不超过5500m3/s；当水库水位超过100年设计水位时，闸门全部开启不再控制下泄流量。石佛寺水库各频率放流量为《辽河石佛寺水库枢纽一期工程可行性研究报告》的计算成果，如表2。

石佛寺放流与下游各大支流洪水均不遭遇，且石佛寺以下辽河干流同次洪水具有洪峰沿程递减关系，因此双台子河闸设计洪水由石佛寺水库经洪水调节后的放流量按石佛寺—双台子河闸段沿程洪峰折减系数推求，折减系数分别为：石佛寺—巨流河1∶1、巨流河—卡力马1∶0.95、卡力马—双台子河闸1∶0.95。双台子河闸处设计洪水成果亦如表2。

表2 双台子河闸设计洪水成果 单位：m3/s

3 潮汐分析

3.1 河口潮汐分析

由于双台子河口无固定潮位站，其中接近河口的北屁岗站于1964，1965，1980年测过3次潮，共有不连续的8个月潮位资料，系列太短。双台子河口与大辽河口相距35km，同属辽东湾，潮型一致，同属于不正规半日潮。大辽河口的营口站有1954～2008年共计55年的潮位观测资料，其中1954～1987年有全年的潮位观测资料，1988～2008年的4～11月较全的潮水位观测资料，故采用营口站与北屁岗站的潮位关系进行分析。

营口站1954～2008年55年潮位观测资料中，1956年9月4日出现最高潮位，最高潮位3.2m，设计10年一遇最高潮位3.02m。根据两站多年同步潮位观测资料情况，北屁岗站历史最高潮位采用3.60m，10年一遇设计最高潮位采用3.40m，代表双台子河口潮位。

3.2 闸下潮汐分析

双台子河闸建在感潮河段末端，闸下约2.6km处设有盘山潮位站，双台子河闸建成后，潮汐现象已呈逐年减弱的态势，每月除大潮汛来时有潮汐现象其他时间已基本失潮，潮位数据按清水河水位整编，1991年该站被撤销。发生长时间失潮的原因除气象因素影响外，主要是由于双台子河闸汛期的放流和下游河道逐年淤积抬高所致。

盘山站实测到的最高潮位往往出现在8月份，此时正值汛期，双台子河闸泄洪可能使潮水受阻不能雍高发生失潮，故整编时采用了清水河的最高最低水位。根据该站1968～1990年实测潮位资料统计，其潮汐特征值如表3。

表3 盘山站多年潮汐特征值（黄海基面） 单位：m

在双台子河闸运行期间遭遇了3次大洪水分别发生在1985，1986，1995年，均采取了破堤分洪。盘山站实测到最高水位6.08m，发生在1985年8月23日21:00，实测洪峰流量达1880m3/s，炸开双台子河闸南分洪堤进行破堤分洪，如将洪水还原到主槽内水位约可达到6.18m，此时潮水受洪水影响已经发生了长时间的失潮，故实测潮位为当时的最高洪水位。

4 结语

潮汐分析中考虑到双台子河闸除洪水较大时开闸泄洪外，其他时间长期处于闭闸挡潮状态，因此为了明确潮汐受洪水影响较小时的最高潮位，统计了5，6月份的历史最高潮位，5月最高潮位为3.05m，6月最高潮位为3.39m。

［1］王洋，田金凤.本溪市水资源开发利用分析［A］.辽宁水文110周年科技论文选编［C］.2012:327-331.

［2］张嫣然.水利工程影响下双台子河上溯潮水分流比的研究［J］.中国海洋大学学报，2012（10）.

［3］辽宁省水利厅.防洪调度新方法及应用［M］.北京：中国水利水电出版社，2007.

［4］周志业.山湖水库大坝除险加固防渗设计［J］.广西水利水电，2014（3）:15-17.

［5］王莹.双台子河闸改建工程技术措施及分析［J］.东北水利水电，1999（12）.

（责任编辑：姜彤宇）

Analysis of design flood and tide of Shuangtaizi Dam

WANG Shu1，JV Fei1，WANG Peng2
（1.Panjin Hydrology Bureau of Liaoning Province,Panjin 124010,China；2.Panjin water conservancy engineering quality and safety surveillance,Panjin 124010,China）

The characters of Liao River heavy rains flood is detailed analyzed，the design flood of Shifosi Reservoir in the upstream is analyzed too.The design flow of the combination of Shifosi Reservoir and Shuangtaizi dam is calculated，and the water level of tide in the Liao River mouth and under the gate is analyzed，it provides a data support and technical reference for the future flood control decision-making and project scheduling.

Shuangtaizi dam；design flood；analysis

TV122+.3

B

1672-9900（2017）01-0032-03

2016-12-30

王 姝（1973-），女（汉族），辽宁辽阳人，高级工程师，主要从事水文预报测报工作，（Tel）13942736388。