嘉兴地区强降雨时河道水位变化分析

任火良 胡振华 胡智超

摘要：嘉兴市属平原河网地区，在遭遇强降雨时，主要通过河道蓄水，由杭嘉湖南排闸站及部分天然河道排入杭州湾；受杭州湾潮汐影响，排涝效率较低，特别是在台风暴雨时，河道水位将迅速上涨，一旦超过两岸堤防防洪标准，均会造成农田城镇受淹。通过收集历史强降雨、南排排涝与河道水位资料，分析其相关性，得到嘉兴地区强降雨时，在南排排涝情况下，各重要河道水位的变化规律，为今后在预报发生强降雨时，分析河网水位上涨及对堤防的影响，科学进行预测预警，提前做好预排预泄，有效防御洪水具有指导意义。

关键词： 强降雨 河道水位 变化分析

1基本概况

1.1水系情况

嘉兴市位于浙江省东北部、长江三角洲杭嘉湖平原腹心地带，东临大海，南倚钱塘江，北负太湖，西接天目之水，大运河纵贯境内，陆地面积3915km²。全市河道总长1.38万km，主要河道27条，总长629km，河面宽30m以上的河道2100km；全市河、湖、荡总面积311.15km²（河面总面积268.93km²；湖荡总面积42.22km²），水面率7.89%。市域河道总体属于运河水系，重要骨干河道按河道水流特征分为入海（杭州湾）、入浦（黄浦江）两个排水网络。入海以长山河、海盐塘、盐官下河、平湖塘等为骨干河道组成南排水网，分别由长山枢纽、南台头枢纽、盐官下河枢纽、独山闸排入钱塘江；入浦以苏州塘、红旗塘、上海塘、广陈塘等为骨干河道组成入浦水网，排入黄浦江。重点河道均设有水文站，有嘉兴站、王江泾站、嘉善站、平湖站、欤城站、硖石、桐乡站、崇德站、乌镇站等。

1.2南排情况

嘉兴南排工程设有排涝闸站，将涝水排向钱塘江杭州湾，沿江自上游向下游依次有谈家埭闸、盐官上河闸、盐官下河枢纽、长山枢纽、南台头枢纽、独山闸等，受杭州湾潮汐影响，由于地理位置、农历日期的不同，每天的涨落潮历时也不同；当外江退潮低于内河水位时，方可开闸放水；外江涨潮接近内河水位时关闸；内河水位越高，排涝历时越长。以南台头闸排涝为例，当内河水位在警戒水位工况时，大潮汛期间，每潮的排涝时间在6小时左右；小潮汛期间，每潮的排涝时间在7小时30分左右；其它潮汐时段趋于两者之间。开放式河道排涝主要从嘉善向太浦河经上海向黄浦江排放，平湖塘经上海米市渡向东排入杭州湾，开放式河道均受到杭州湾潮汐影响，河道排涝乘低潮排入杭州湾。

2分析方法

2.1 分析目的

通过近几年嘉兴地区梅雨期和遭受台风影响发生的强降雨实例，收集河道水位资料进行分析，掌握排涝、钱塘江潮汐影响时河道水位变化规律。防御洪水时，根据气象降雨预报，预测各河网可能产生的逐时水位上涨曲线、最高水位及时间点，及降雨后的逐时水位下降曲线，为研判河道堤防安全提供技术支撑。

2.2 分析方法

一是根据天文潮大小的不同，分析钱塘江潮汐对嘉兴地区有影响的河道，得到该河道不同潮汛下的逐时水位曲线；二是在无降雨情况下，分析受钱塘江潮汐影响、不同内河水位时各排涝闸站的放水时间和排涝能力，得到每一潮排涝时河道水位下降曲线；三是在无降雨情况下，分析排涝闸在关闸时不同站点的水位壅高，得到其关闸后水位壅高的逐时曲线；四在强降雨、排涝放水情况下，通过已有各站点河道水位的实时曲线，分析剔除其潮汐影响、关闸壅高影响等因素后，得到各站点实时降雨量与水位增水的相关性，为今后该区域根据不同时段的降雨预报，预测河网逐时水位曲线、最高水位、发生的时间点，分析河道堤防的安全、受淹范围，提前做好预警，争取防御主动权。

3 河道水位影响因素

3.1受潮汐影响

河网水位受潮汐影响的有嘉兴站、王江泾站、嘉善站、平湖站。且天文潮汐大小不同，其影响程度也不同，天文高潮位越高，影响内河的水位变化就越大；在河网正常水位情况下，嘉兴站高水位出现在乍浦潮位最低点后2小时，其水位高低变化在2～10cm；王江泾站高水位出现在乍浦潮位最低点或滞后1小时，其水位高低变化在4～13cm；嘉善站高水位出现在乍浦潮位最低潮位前1至2小时（与平湖站同步），其水位高低变化在10～34cm；平湖站高水位出现在乍浦潮位最低潮位前1至2小时，其水位高低变化在3～18cm。天文潮汛相同条件下，内河河道水位越高，向杭州湾排涝越快，水位下降值就越大。

3.2受排涝影响

河网水位受南台头闸、长山闸排涝影响的有欤城站、硖石站、桐乡站。在无降雨、天文大潮汛、河网水位低于警戒水位0.2m左右、长山闸7孔、南台头闸4孔放水情况下：①欤城站水位下降滞后南台头闸放水时间不足1小时（几乎同步），然后随着放水持续下降6个小时左右，水位下降16～21cm，实际下降值与每潮放水时间有关，放水时间越长，下降值越大；南台头闸关闸起水位开始上升，持续上升6个小时左右，水位上升12～16cm，实际上升值与每潮放水时间有关，放水时间越长，上升值越小。②硖石站水位下降滞后长山闸放水时间约2小时，持续下降6个小时左右，水位下降5～10cm，实际下降值与放水时间有关，放水时间越长，下降值大；达到最低点后，水位持续上升6个小时左右，水位上升2～3cm，实际上升值与放水时间有关，放水时间越长，上升值越小；硖石站每天水位下降为欤城站的0.8～1.0倍。崇德站、桐乡站水位下降滞后长山闸放水时间约4小时，每天水位下降为硖石站的0.6～0.75倍；崇德站逐时水位均高于桐乡站5cm左右。当遇天文小潮汛、河网水位越高时，随着排涝时间的加长，每潮排涝的水位下降值会加大。

4 实例应用

201909号“利奇马”台风嘉兴市遭受强降雨，各水文站实际降雨量、水位情况表

序号	站点	过程降雨量（mm）	实时最高水位（m）	最大增水（m）	高水位后各时段水位累计下降（m）
					48小时后	96小时后	134小时后
1	嘉兴	269	2.45	1.25	0.49	0.82	0.95
2	王江泾	221	2.32	2.32	0.49	0.70	0.80
3	嘉善	236	2.31	1.13	0.56	0.79	0.86
4	平湖	231	2.28	1.16	0.56	0.86	0.94
5	欤城	181	2.44	1.27	0.50	1.07	1.11
6	硖石	180	2.55	1.45	0.55	1.00	1.14
7	崇德	124	2.52	1.20	0.41	0.69	0.81
8	桐乡	150	2.51	1.21	0.43	0.73	0.85
9	乌镇	216	2.45	1.11	0.36	0.59	0.70

注：欤城站为高水位后50小时、102小时和126小时数据。

5 结语

河网各站点计算降雨量时，是以该站的降雨量进行分析，当河道控制流域内降雨不均匀时，会有一定的误差。今后嘉兴地区发生强降雨时，在采用此方法进行预报河网各站点水位的同时，及时收集强降雨时各站点的实时降雨量、县市区的面雨量、站点实时水（潮）位，来验证预报值，分析误差原因，不断进行修正计算方法，以提高预报精度。

参考文献：

[1]嘉兴市水利局 http://slj.jiaxing.gov.cn/，2021.3

[2]钱塘江流域防洪减灾数字化平台 qtj.zjwater.com/#/login ，2019.8

[3]浙江省实时水雨情监测预警 https://sqfb.zjsq.net.cn:8089，2019.8

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