李结华，王 超，杨 勇

(南京市水利规划设计院股份有限公司，江苏 南京 210006)

防汛特征水位是洪水预警、防汛调度决策的重要依据，也是评价洪水量级、工程防洪能力和组织防守力量的重要指标，在防汛抗灾工作中具有重要作用。水利部办公厅《关于开展江河防汛特征水位研究的通知》(办函[2003]33号)明确江河防汛特征水位设警戒水位、保证水位两级，其中，警戒水位是指江河漫滩行洪，堤防可能发生险情，需要开始加强防守的水位；保证水位是指保证堤防及其附属工程安全挡水的上限水位[1]。

防汛特征水位早期通常根据多年防汛经验总结确定，缺少科学论证依据，近些年关于防汛特征水位确定方式已有较多研究进展[2-12]，胡余忠、李洪利等[13-14]通过建立影响人口与预警站点之间的关联性，根据沿河地面高程确定水文站点的防洪特征水位。邸苏闯等[15]统筹考虑河道功能、洪水预警、防汛预案、防护对象等要素，运用数值模拟、数理统计方法划定城市防汛特征水位。刘和昌等[16]总结归纳了警戒水位设定的影响因素，提出考虑洪灾损失确定警戒水位。

南京市绝大部分属长江流域(少量属淮河、太湖流域)，随着区域经济社会的快速发展，水利工程建设和防汛管理水平不断提高，流域水情、工情发生重大变化，大部分水文站点的防汛特征水位已不能客观、真实反映工程现状防洪能力和防汛形势，难以充分发挥应有的警示作用，因此，本文选取南京长江干流及滁河、秦淮河、水阳江等支流主要水文控制站点，综合多个因素核定各站点防汛特征水位，为防汛调度及防汛抢险工作提供技术依据。

1 站点基本情况

南京长江干流、滁河、秦淮河、水阳江主要控制站点分别为南京、东山、晓桥与六合、水碧桥等，除水碧桥站为省级报汛站外，其余均为国家基本测站，各站点现状防汛特征水位情况见表1。

表1 南京主要水文站点现状防汛特征水位 单位：m

图1 南京水文站网图

2 防汛特征水位核定方法

2.1 警戒水位

警戒水位核定基于本站点及上、下上游站点现有警戒水位，通过分析年最高水位频率、超警天数及流域水情特性等综合确定。

(1)现有警戒水位

分析本站点及上、下游邻近站点现状警戒水位，是警戒水位核定的重要基础，应做到与上下游与右岸相协调，并留有一定余地。

(2)年最高水位频率

年最高水位频率是分析警戒水位的重要依据，一般采用P-Ⅲ型频率曲线法进行年最高水位频率分析，计算相应重现期下对应水位。目前，警戒潮位重现期通常依据GB/T17839—2011《警戒潮位核定规范》取2～5年一遇[17]，其他河湖警戒水位重现期可参照我国各地曾研究使用的随机分析理论方法选取，一般可取1.3～6年一遇，根据不同防御目标，一般可分为4个等级：

Ⅰ类：设防标准最高，警戒水位可防御一般洪涝灾害，重现期为6年一遇(P=16%)；

Ⅱ类：设防标准较高，警戒水位可防御偏涝灾情，重现期为4～2年一遇(P=25～50%)；

Ⅲ类：设防标准一般，警戒水位可防正常水情的上限，重现期为2～1.7年一遇(P=50～60%)；

Ⅳ类：设防标准较低，警戒水位可防正常水情的下限，重现期为1.7～1.3年一遇(P=60～75%)。

(3)超警天数

适宜的年均超警天数，不仅使警戒水位能够起到警戒作用，又避免频繁发布警戒水位，使防汛队伍疲于奔命，一般可按0.10m为统计水位段进行日平均水位达到或超不同等级的天数分析。

(4)流域水情特性

分析流域水情特性为防汛工作预留合适的警戒时间，避免发生以下两种情况使警戒水位失去警戒作用：一是流域洪水位涨落快速，警戒水位过高，达到警戒水位后短时间内出现保证水位的洪水来临；二是流域洪水位涨落缓慢，警戒水位过低，频繁预警、有警无险。

2.2 保证水位

保证水位核定基于本站点及上、下游站点现有保证水位，根据河道规划设计水位、堤防现状防洪能力、成功抵御历史洪水等因素确定。

(1)现有保证水位

分析本站点现有保证水位能为核定工作提供基础，部分站点缺乏保证水位，上、下游邻近站点现有保证水位也可以作为分析依据。

(2)规划设计水位

河道规划设计水位是分析堤防现状防洪能力的重要指标之一，通常根据流域防洪标准分析计算或已有规划成果确定。

(3)堤防现状防洪能力

根据河道堤防断面尺寸、堤顶高程、安全稳定性及近期(一般5年以内)将实施的防洪工程等因素，分析堤防现状防洪能力。堤防防洪能力已达到规划设计标准的河段，保证水位可选用规划设计水位，若达标堤防建成时间较长，考虑实际防汛及日常管护问题，保证水位在规划设计水位的基础上可适当降低。

(4)历史防御洪水情况

分析河道堤防历史洪水防御情况，是检验堤防防洪能力的重要依据。堤防尚未达到规划设计标准的河段，保证水位可按安全防御相应的历史洪水位确定；若安全防御的历史洪水位高于规划设计水位，则需要考虑河段水情、工情合理确定。

3 防汛特征水位核定结果

3.1 警戒水位

长江南京站及上游马鞍山站、下游镇江站现状警戒水位分别为8.50、10.00、7.00m，根据表2，南京站2～5年一遇年最高水位为8.49～9.23m，考虑适宜年均超警天数5～15d，由图2(a)知相应警戒水位可取8.5～9.1m，长江干流南京段水位涨落相对缓慢，1954、1998、1999、2016年等典型年日最高潮位超8.50m和8.70m水位天数基本相当，经过多年水利工程建设流域防洪能力明显提升，现有警戒水位偏低，南京站警戒水位可调整至8.70m。

表2 南京站不同重现期潮位值 单位：m

秦淮河东山站现状警戒水位为8.50m，根据表4，警戒水位等级取Ⅲ～Ⅳ类，相应水位为8.63～9.09m，考虑适宜年均超警天数5～15d，由图2(b)可知，警戒水位可取8.8～9.0m，现状警戒水位也偏低，但流域洪水涨落较快，从安全角度考虑，东山站警戒水位可适当提高至8.80m。

滁河晓桥站现状警戒水位为9.50m，根据表4，警戒水位等级取Ⅲ～Ⅳ类，相应水位为9.09～10.00m，考虑适宜年均超警天数5～15d，由图2(c)可知，警戒水位可取9.5～9.6m，流域中上游洪水陡涨陡落，从偏安全角度考虑，晓桥站警戒水位可维持9.50m不变。

滁河六合站现状警戒水位为7.85m，根据表4，警戒水位等级取Ⅲ～Ⅳ类，相应水位为7.67～8.23m，考虑适宜年均超警天数5～15d，由图2(d)可知，警戒水位可取7.9～8.2m，滁河六合城区段洪水涨落相对缓慢，堤防防洪能力较高，六合站警戒水位可调整至8.20m。

水阳江水碧桥站现状警戒水位为10.00m，上游邻近水阳站警戒水位10.50m，根据表4，警戒水位等级取Ⅲ～Ⅳ类，相应水位为10.02～10.87m，考虑适宜年均超警天数5～15d，由图2(e)可知，警戒水位可取10.50～11.00m，水阳江下游近期防洪治理工程已实施完成，流域防洪能力明显提升，水碧桥站警戒水位可调整至10.50m。

表4 各站点不同等级警戒水位值 单位：m

图2 各控制站超不同等级水位多年平均天数统计图

3.2 保证水位

长江南京站现状无保证水位，上游马鞍山站、下游镇江站保证水位分别为11.95、8.59m。1954年长江发生全流域性洪水，南京站出现历史最高水位10.22m，受灾严重，此后两岸江堤按流域规划水位10.60m进行多次加固，并成功抗御1998年历史第二高洪水位10.14m， 2010年以来又按规划实施防洪能力提升工程，但整体防洪能力尚未完全达到规划标准要求。综合考虑，南京站保证水位可采用1954年历史最高洪水位10.22m。

表3 南京站典型年份日最高潮位超不同等级水位情况统计 单位：d

秦淮河东山站现状无保证水位，干流堤防按照流域规划进行了加固建设，但尚未达到城市防洪规划100年一遇水位11.72m要求，成功防御2016年流域历史最高洪水位11.44m。综合考虑，东山站保证水位可采用安全防御的2016年洪水位11.44m。

滁河晓桥站及上游吴港站、下游汊河集闸现状保证水位分别为12.10、12.88、12.50m。1991年晓桥站出现历史最高水位12.63m，发生破圩险情，成功防御2008年流域洪水(晓桥站水位12.62m)，近期滁河堤防按照流域规划水位12.57m进行了加固建设，三汊湾闸以上干流及马汊河分洪道堤防防洪能力基本达标。综合考虑，并与《滁河洪水调度方案》一致，晓桥站保证水位提高至12.50m。

滁河六合站现状保证水位9.90m，1991年六合站出现历史最高水位10.47m，发生破圩险情，此后三汊湾闸以下干流及分洪道堤防按照流域规划水位9.90m进行了加固建设，2016年成功防御流域洪水(六合站水位9.97m)。综合考虑，六合站保证水位可采用2016年最高水位9.97m。

水阳江水碧桥站现状无保证水位，相邻安徽水阳站保证水位12.70m，1999年水阳江水碧桥站出现历史最高水位13.80m，2016年水阳江大洪水，水碧桥站水位13.59m，南京市均成功抵御(流域上游多处破圩)，近期水阳江下游干流堤防按照流域规划水位12.80m实施完成防洪治理工程。综合考虑，水碧桥站保证水位可采用规划水位12.80m。

表5 各站点防汛特征水位核定成果表 单位：m

4 结论

经核定的防汛特征水位更加有利于防汛工作开展，降低洪水致灾风险。由于河道警戒水位、保证水位的确定非常复杂，随着自然条件的改变和社会经济的发展，水情、工情也在不断变化，其合理性、科学性还需要通过大洪水进一步验证，结合实际情况进行相应调整，建议对流域防汛调度及决策有重要作用的中小河流，可以根据需要开展防汛特征水位确定工作。同时，防汛特征水位的核定方法还有待于今后进一步深化研究。