南通地区排涝控制水位初探

黄 莉， 袁文秀

(1.南通市水利勘测设计研究院有限公司， 江苏 南通 226006； 2.江苏省水利厅， 江苏 南京 210029)

排涝控制水位是指在规划排涝工况下，排除设计暴雨的过程中各河道节点应该满足的水位。排涝控制水位确定的主要原则是遭遇设计暴雨，大部分地区不受淹。控制水位过高，会造成发生区域设计暴雨时多数地区短时受淹，影响受淹地区的经济社会正常秩序，造成较大损失；控制水位过低，可以满足大部分地区不受淹(包括局部高地中的低地)，但需要拓浚更多的河道，增加较多的排涝口门，不仅投资较大且会占用较多的土地资源。因此，排涝控制水位的确定应主要以地面高程为参照，同时还应满足区域河网水位分布的适应性和合理性，适当考虑到目标的可达性和合理性，并考虑到区域内重要城区的排涝需求以及重要航道的通航要求。

1 南通市水利分区概况

南通市总体上划分为淮河流域和长江流域。通扬运河、如泰运河以北一线为最早成陆区域，属于黄河、淮河和海相冲积平原，属淮河流域；通扬运河、如泰运河以北主要受长江主泓变迁的影响并主要由长江携带的泥沙沉积并陆，为长江三角洲平原，属长江流域[1]。

根据南通市水利分区调整成果，淮河流域分为里下河圩区和斗南垦区，长江流域分为高沙土区、九吕区、通启区、沿江圩区、诸岛区。其中三余低洼区是九吕区中的独立控制片区；沿江圩区又以焦港、如皋港、如海运河划分为4个独立控制片区[2]。

2 排涝控制水位的初步确定

南通虽然是平原地区，地势相对平坦，但还是会有地势高低的差异。在排涝过程中，河网水位从腹部到沿江沿海的排涝口门间会有水位坡降，为了尽可能准确地计算并分析水位的合理性，选取了20个点作为南通市的排涝控制节点。排涝控制节点尽可能结合雨量站、水位站选取，尽量满足各水利分区、主要骨干河道节点均有控制点。在没有水位站或雨量站的区域，如沿江圩区、三余低洼区和通启中片，选择主要河道的交汇点作为控制点。

结合水动力模型的子流域划分以及各独立片区的边界[3]，确定每个控制点的统计范围。以南通市200 m分辨率的DEM为基础统计各区域内的地面高程，在排涝过程中以满足80%区域不受淹的面积所对应的地面高程初步确定排涝控制水位，见表1。

3 排涝控制水位的调整和确定

根据南通全市河网的适应性，兼顾城市排涝要求，并考虑规划方案的经济可行性，结合各节点的实际情况对控制水位适当进行调整。

结合排涝调度的实际情况，从河网水位的适应性上看，腹部地区的节点水位相对较高，沿江沿海口门处的节点水位应相对较低。总的来说，搬经站、海安(通)、丁堰、石港的水位应该相对较高，而焦港闸站、南通闸站、小洋口闸站、遥望港闸站的水位应该相对较低；从沿海几个节点控制来看，苴镇站、掘港站因距排涝口门尚有一定距离，应该比小洋口闸站和遥望港站水位略高。沿江圩区的控制水位应该比高沙土区的控制水位低；通启西片、中片、东片的水位应该逐步降低，同一个独立片区的水位控制相差不宜太大。

表1 初步确定南通市排涝控制水位 单位:m

(续表1)

控制点水利分区所在位置平均地面高程80%不受淹的地面高程初步确定排涝控制水位四号港沿江圩区2四号港、大寨河支河交汇处3.292.42.4周圩港沿江圩区3周圩港、五零河交汇处3.292.42.4小李港沿江圩区4小李港、平五河交汇处4.393.543.5新中闸河三余低洼区新中闸河、三余竖河交汇处3.482.372.3

搬经站和焦港闸站均位于高沙土地区，该区地势较高，排水条件又好，适当下调控制水位。搬经站排涝控制水位调整为3.6 m，焦港闸站位于沿江，排涝控制水位调整为3.3 m。苴镇站和掘港站均位于斗南垦区，主要排涝方向是入海，苴镇站和掘港站除局部低洼地外的地势相对沿海区域较高，苴镇站排涝控制水位调整为3.1 m，掘港站距口门稍远，排涝控制水位调整为3.2 m。

南通闸站位于南通市区，是主要入江口门上游的控制节点，结合城市排涝需要，其排涝控制水位调整至3.0 m；货隆站位于通吕运河中段，排涝条件较好，其排涝控制水位调整至3.2 m；石港站位于腹部，水位控制应该比南通闸站、掘港站略高，其排涝控制水位调整至3.3 m。

青龙港站位于通启西片，包含了南通市区的部分以及海门城区，结合城市排涝需求，适当降低控制水位至比南通闸站略低，其排涝控制水位调整至2.8 m。大新河控制点位于通启中片，水位控制应比通启西片略低，其排涝控制水位调整至2.6 m。七门闸站、希士站均位于通启东片，其排涝控制水位应比通启中片略低，同时七门闸站与希士站的控制水位不宜相差太大，希士站的排涝控制水位确定为1.9 m，七门闸站的排涝控制水位调整至2.1 m。小李港控制点位于沿江圩区，水位控制应略低于高沙土区，其排涝控制水位调整至2.8 m。

小洋口闸站虽附近地面高程比较低，但其作为入海末端水位受沿海潮位影响更为明显，小洋口附近的潮位是南通沿海各站中最高的。根据《南通市水利治理规划》[4]，若控制其排涝水位至2.9 m，需要采取更多的工程措施进行河道扩挖及口门扩建，工程投资巨大而效益并不明显，因此调高了小洋口闸站的控制水位，其排涝控制水位调整至3.0 m。参照小洋口闸站，适当调高了遥望港闸的控制水位，其排涝控制水位调整至2.9 m。

结合诸因素，确定的南通市排涝控制水位见表2。

4 控制水位的合理性分析

排涝控制水位的合理性分析，主要是分析排涝控制水位与正常水位、警戒水位、历史最高水位、实测20年一遇高水位、骨干航道的设计通航水位以及城市建设的地面控制高程之间的协调关系。分片区控制水位见表3。

南通市历史上均以河道的正常水位、警戒水位作为河道引排水调度的经验水位，因九吕区、高沙土区和斗南垦区无建筑物控制，这3个区域的正常水位和警戒水位相差不大。在南通市的防汛调度运行中，一般重视日常的水位控制，即正常水位的控制；警戒水位作为排涝调度的参考。在以往的规划和设计中多采用警戒水位开始排涝，计算河道的过流能力，未提出过排涝控制水位。

各分区排涝控制水位与历史最高水位相比，均不超过历史最高水位以及实测水位系列的20年一遇高水位。由于南通市的历史最高水位一般出现在20世纪60年代，经历过几十年的建设，开挖河道建设沿江沿海水闸，工情发生了很大变化；此外，随着水利工程调度运行管理的规范化和信息化，随着雨情预报能力的逐步提升，防汛调度决策的科学性逐步提升，应对突发暴雨的能力大大提高；目前及规划期间，发生相同暴雨的情况下，很难出现曾经的历史最高水位，实测系列高水位也成逐步下降的趋势。因此，排涝控制水位低于历史最高水位以及实测水位系列的20年一遇高水位是合理的。

另外，控制水位一般低于城镇控制标高0.5～0.8 m。如皋城区、海门城区、启东城区、海安城区等地面控制高程一般高于排涝控制水位；南通市区范围内划分为11个排涝片，其中港闸东片、小海片与外部区域无控制，规划要求该2个片区的地面控制标高至少高于排涝控制水位0.5 m；在其余的9个片区均采用建筑物独立控制，每个排涝片根据历史调度习惯、地形、市政排水要求等确定各分片的控制水位，与区域排涝控制水位相独立，规划要求其地面控制标高至少高于排涝控制水位0.5 m。在如东城区，由于地势较低，其根据地形水系特点分为4个排涝分片，分别进行独立控制并建设排涝泵站，与区域排涝控制水位相独立，地面控制标高比独立排涝片的控制水位高0.4 m以上；海安城区，部分地势较低的区域也采取了独立控制。通州区金沙镇核心区域已经进行独立控制并建设了排涝站，其余未进行独立控制的区域，建议其规划地面控制高程在3.8 m以上。总体上，从与城市建设相协调的角度来说，本次确定的区域排涝控制水位是基本合适的。

表2 南通市排涝控制水位

表3 分片区控制水位 单位：m

(续表3)

水利分区站点名称控制水位地面高程正常水位警戒水位历史最高水位20年一遇高水位城区规划控制地面高程九吕区南通闸站3.0石港站3.3遥望港闸站2.9货隆站3.21.6～6.31.91～2.212.61～2.813.64(1960-08-04)3.464.15(1960-08-05)3.513.49(1960-08-05)3.053.35(1962-09-06)3.23南通市区2.1～3.5 m通州城区3.6 m(非独立控制区域地面控制标高在3.8 m以上)通启西片青龙港站2.81.8～5.41.812.31营船港闸上2.92(1969-08-29)2.82新江海河闸上3.05(1987-08-11)3.03海门城区3.8 m通启中片大新河2.61.8～6.31.411.81通启东片七门闸站2.3希士站2.11.46～3.00.911.31三和港北闸下3.26(1960-08-05)2.13启东城区2.8 m三余片新中闸河2.31.6～3.21.612.01三余镇区、通州湾新区2.8 m沿江圩区1片如靖界河2.7沿江圩区2片四号港2.4沿江圩区3片周圩港2.4沿江圩区4片小李港2.81.8～5.41.612.011.612.011.411.811.411.81如皋港区2.8 m

南通通扬线与连申线三级航道最高通航水位采用20年一遇高水位，由实测水位频率计算而来，本次确定排涝控制水位均低于三级航道最高通航水位，在排涝控制水位下对三级航道的通航无影响。因此，从航运上讲，本次确定的控制水位也是基本合理的。

5 结 语

排涝控制水位是分析南通市的现状排涝能力、合理确定排涝规划方案的主要控制参数，也可作为今后河道、建筑物设计的依据，可为水利工程调度运行提供参考。