王晶晶（遼寧省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，遼寧沈陽 110006）

營口入海河口地區(qū)雨潮遭遇分析

王晶晶
（遼寧省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，遼寧沈陽 110006）

河口區(qū)治澇規(guī)劃設(shè)計(jì)中與設(shè)計(jì)暴雨相組合的承泄區(qū)設(shè)計(jì)，潮位的選取較為復(fù)雜。文中以營口入海河口地區(qū)為例，通過點(diǎn)繪暴雨潮位相關(guān)關(guān)系及設(shè)計(jì)洪潮遭遇線，根據(jù)實(shí)測(cè)資料，分別以降雨為主潮水相應(yīng)和以潮水為主降雨相應(yīng)的兩種遭遇方式進(jìn)行分析，進(jìn)而確定設(shè)計(jì)潮位。

治澇；設(shè)計(jì)暴雨；設(shè)計(jì)潮位；相關(guān)關(guān)系

1 概況

營口入海河口地區(qū)為遼寧省濱海低洼地區(qū)，包括勞動(dòng)河大石橋澇片、勞動(dòng)河老邊澇片、民興河澇片、大旱河老邊澇片、大旱河大石橋澇片、大旱河蓋州澇片及大清河澇片，排澇河流水系有：勞動(dòng)河、民興河、大清河、大旱河等。該地區(qū)澇區(qū)特點(diǎn)是:地勢(shì)較低且排水常受潮水位頂托而導(dǎo)致排水時(shí)間受限，常常需靠抽排完成排澇任務(wù)。根據(jù)自然特點(diǎn)，暴雨、臺(tái)風(fēng)和潮汐運(yùn)動(dòng)規(guī)律等情況，充分利用潮間自排的條件，采用“外擋、中截、下排”的綜合治澇體系，排水體系有排澇河道、排澇渠系、排澇橋涵閘以及排澇泵站等。

2 設(shè)計(jì)排澇潮位及設(shè)計(jì)暴雨

2.1 設(shè)計(jì)排澇潮位

根據(jù)《海港水文規(guī)范》，設(shè)計(jì)潮位采用頻率分析方法，應(yīng)具有不少于20年的年潮位資料，并盡量調(diào)查歷史上出現(xiàn)的特高潮位[5]。設(shè)計(jì)潮位頻率分析的線型，在潮汐河口地區(qū)宜采用皮爾遜-Ⅲ型分布曲線。根據(jù)遼寧省地區(qū)降雨特性、下墊面特征和農(nóng)作物排澇需求，排澇天數(shù)最長(zhǎng)為3 d，排澇設(shè)計(jì)潮位采用連續(xù)年最大3 d高潮位的平均值選樣。營口站潮位資料系列為：1954—2012年，共計(jì)59年。頻率曲線采用矩法初步估算統(tǒng)計(jì)均值、變差系數(shù)Cv和偏態(tài)系數(shù)Cs參數(shù)。采用經(jīng)驗(yàn)適線法確定參數(shù)，Cs=2.5Cv。

不同頻率設(shè)計(jì)潮位見表1。選取正常的潮位（設(shè)計(jì)頻率P=50%時(shí)的潮位），作為各代表站的排澇設(shè)計(jì)潮位。

表1 營口站設(shè)計(jì)潮位成果表（85國家高程基準(zhǔn)）

2.2 設(shè)計(jì)3 d暴雨

3 d暴雨頻率計(jì)算，營口站降雨資料系列為：1956—1958，1960—2012年，共計(jì)56年。根據(jù)歷史洪水調(diào)查和文獻(xiàn)考證確定的重現(xiàn)期，頻率曲線采用矩法初步估算統(tǒng)計(jì)均值、變差系數(shù)Cv和偏態(tài)系數(shù)Cs參數(shù)。采用經(jīng)驗(yàn)適線法確定參數(shù)，Cs=3.5Cv。不同頻率設(shè)計(jì)暴雨見表2。

表2 營口站設(shè)計(jì)3 d雨量成果表 mm

3 雨潮遭遇分析

3.1 降雨為主潮水相應(yīng)的遭遇

統(tǒng)計(jì)營口站歷年最大3 d雨量及相應(yīng)時(shí)間段內(nèi)的營口站出現(xiàn)的高潮位平均值，即營口站相應(yīng)最高潮位資料，點(diǎn)繪兩者相關(guān)關(guān)系，同時(shí)點(diǎn)繪營口站設(shè)計(jì)洪潮遭遇線，從中可以看出：

1956—2012年57年系列點(diǎn)據(jù)中，只有3年位于遭遇線之上，即以降雨為主遭遇較高潮位，但都是降雨不足3年一遇的情況；以最大3 d雨量為主時(shí)，營口站發(fā)生5~50年一遇的3 d降雨量遭遇營口站的最高潮水位為2.76 m，高于營口多年平均高高潮位2.68 m，低于5年一遇潮位2.77 m，故這次以降雨為主的情況遭遇入?？诔彼恢?，以營口站為例均采用營口站連續(xù)三日高高潮位平均值2.76 m。

3.2 潮水為主雨水相應(yīng)的遭遇

統(tǒng)計(jì)營口站歷年最高連續(xù)3 d，高潮位平均值及發(fā)生時(shí)間的營口站3 d雨量，即營口站相應(yīng)最大3 d雨量系列，點(diǎn)繪兩者相關(guān)關(guān)系，同時(shí)點(diǎn)繪營口站設(shè)計(jì)洪潮遭遇線?？梢钥闯觯?956—2012年共57年系列點(diǎn)據(jù)中只有3年位于遭遇線之上，即以潮水影響為主遭遇較大降雨，但都是潮水水位不足5年一遇的情況；以潮水影響為主時(shí)，營口雨量站10~50年一遇的設(shè)計(jì)潮水位遭遇的降雨量均低于5年一遇3 d雨量158 mm，故這次以潮水為主的情況遭遇流域3 d最大降雨量，以營口為例均采用最大3 d降雨量158 mm。

4 結(jié)論

河口地區(qū)的水流情況比較復(fù)雜，既受海洋季風(fēng)氣候的影響，降雨量多、暴雨強(qiáng)度大，又受海洋潮汐的控制，使得河口區(qū)治澇規(guī)劃設(shè)計(jì)中與設(shè)計(jì)暴雨相組合的承泄區(qū)，設(shè)計(jì)潮位的選取更為復(fù)雜。通過點(diǎn)繪暴雨潮位相關(guān)關(guān)系及設(shè)計(jì)洪潮遭遇線，根據(jù)實(shí)測(cè)資料，分別以降雨為主潮水相應(yīng)和以潮水為主降雨相應(yīng)的兩種遭遇方式計(jì)算進(jìn)行分析，進(jìn)而確定設(shè)計(jì)潮位，為河口區(qū)治澇工程承泄區(qū)設(shè)計(jì)潮位的合理選取提供了科學(xué)依據(jù)。

3.4 手持激光測(cè)距儀與人工觀測(cè)水位比測(cè)

將手持激光測(cè)距儀測(cè)水位的方法與人工觀測(cè)水位方法進(jìn)行比測(cè)，比測(cè)時(shí)先將手持激光測(cè)距儀測(cè)的水位數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，采用具有代表性的樣本進(jìn)行分析?？梢钥闯?，測(cè)量水位偏差0.001%以內(nèi)，同一水位最大觀測(cè)差值為2 mm，由此可見，儀器性能穩(wěn)定，效果理想，滿足要求。兩種觀測(cè)方法結(jié)果吻合較好，觀測(cè)差值最大為1 cm，兩種方法觀測(cè)值的相對(duì)百分比也在0.011%以內(nèi)。觀測(cè)效果理想。

3.5 激光法的優(yōu)缺點(diǎn)

1）激光法提高了觀測(cè)精度，消除了人為誤差。該方法的誤差只與儀器精度有關(guān)，不會(huì)因人而異，同一水位無論誰觀測(cè)，其數(shù)值不變。儀器的誤差為±2 mm，人工觀測(cè)的誤差為±5 mm（規(guī)范允許±5 mm）。

2）每次觀測(cè)由手機(jī)大小的激光儀代替了水尺板，觀測(cè)數(shù)據(jù)可存儲(chǔ)隨時(shí)讀取，不需現(xiàn)場(chǎng)記錄。

3）缺點(diǎn)：該方法仍需每次人工觀測(cè),沒能實(shí)現(xiàn)暢流期水位自動(dòng)測(cè)記，且只適用于暢流期間。

[收稿日期]2016-09-10

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2016-05-11