提高宜昌中水門至大埠街河段航道尺度預測預報精準度研究

王海峰 何俊峰 宋發智

摘 要：為踐行“兩充分、一加強，提高航道維護尺度”，提高公益服務質量，本文通過分析多年水位及實測航道最小水深資料，核查航道尺度，研究了水位與水深變幅的變化規律，提出了提高宜昌中水門至大埠街河段航道尺度預測預報精準度的方式。

關鍵詞：水位分析;航道尺度;預測預報;精準度

1 前言

從近3年宜昌中水門至大埠街河段各水位站水位統計看，枯水期同流量級下，姚港、枝江水位呈現逐年下降趨勢，且下降趨勢明顯，尤其是枝江水位在2019年11月短時間內下降至歷史最低水位-0.96米的情況。

由此來看，宜昌中水門至大埠街河段水位被下游河床沖刷帶來的影響發生不確定性仍存在。為提高航道尺度預測預報精準，本文對宜昌中水門至大埠街河段航道尺度預測預報方法進行了研究。

2 水位分析

通過將宜昌每日8時的流量與宜昌至大埠街河段的宜昌水位站、姚港水位站、枝江水位站近3年每日8時水位進行對比，宜昌轄區中游近壩河段水位主要受三峽梯調的影響，宜昌水位站、姚港水位站、枝江水位站的水位變化趨勢與同期的宜昌流量變化趨勢一致。

由于近3年轄區姚港和枝江水位不斷出現歷史新低，枯水期維護難度大，枯水期的航道維護重點主要是保證航道水深足夠，所以重點對宜昌水位站、姚港水位站、枝江水位站枯水期流量在7000m3/s流量級下宜昌、姚港、枝江水位日變幅進行了統計分析。在7000m3/s流量級下，宜昌站日內水位平均變幅在0.33米左右，最大日變幅為0.80米，見圖1;姚港站日內水位平均變幅在0.27米左右，最大日變幅為0.48米，見圖2;枝江站日內水位平均變幅在0.22米左右，最大日變幅為0.49米，見圖3。

通過水位分析可以將宜昌中水門至大埠街河段的富余水深定為0.3米。

3 航道尺度預測預報研究

周預報維護水深預測方法如下：

周預報維護水深=本周實測水深±下周預測水位變幅-周水深富裕量

其中本周實測水深和周水深富裕量已確定，需要分析的是下周預測水位變幅。

3.1研究數據選取

由于蘆家河水道和枝江水道的特殊性，日常采集的水位、實測最小水深和對應航寬的數據較全面，綜合轄區航道現狀，結合已有實測數據的完整性，選取了2018年11月至2019年11月枯水期蘆家河水道和2018年1月至2019年11月枝江水道的實測最小尺度、測時水位及對應宜昌流量作為分析對象。

3.2 研究數據分析

3.2.1蘆家河水道數據分析

2018年11月至2019年10月共52周，蘆家河水道數據共52組，其中實測最小水深3.9米，實測最大水深10.2米，實測最小水位-0.36米，實測最大水位8.2米。其中周最低水位-1～0米12組，0～1米7組，1～2米14組，2～3米5組，3～4米7組，4～5米2組，5～6米0組，6～7米0組，7～8米2組。根據周最低水位分布，將數據分析區間確定為0米以下和1～2米每0.5米一個區間、0～1米和2～4米每1米一個區間、4米以上為一個區間。按照各區間統計的實測最小水深、對應航寬及對應的水深變化規律如表2所示。

3.2.2枝江水道數據分析

2018年1月至2019年11月共97周，枝江水道數據共97組，其中實測最小水深3.5米，實測最大水深11.1米，實測最小水位-0.81米，實測最大水位10.14米。其中周最低水位-1～0米23組，0～1米16組，1～2米18組，2～3米14組，3～4米10組，4～5米4組，5～6米2組，6～7米4組，7～8米3組，8～9米2組，9～10米1組。根據周最低水位分布，將數據分析區間確定為3米以下每0.5米一個區間、3～4米每1米一個區間、4～7米為一個區間、7米以上為一個區間。按照各區間統計的實測最小水深、對應航寬及對應的水深變化規律如表3所示。

4結論

根據實際，我局轄區中游水位變化直接影響水深，同一時間、同一位置的水深變幅與水深變幅正相關，所以航道尺度預測分析時主要需考慮水位變化。中水門至下臨江坪河段航道常年計劃維護水深4.5米，當下臨江坪至大埠街河段航道預報水深大于4.5米時，中水門至下臨江坪河段航道預報水深與下臨江坪至大埠街河段航道維護尺度保持一致;當下臨江坪至大埠街河段航道預報水深小于4.5米時，中水門至下臨江坪河段航道預報水深4.5米。

綜合蘆家河水道、枝江水道統計數據分析結果，將下臨江坪至大埠街河段水位與水深變幅分為4個區間。

（1）當最低水位為-1.0～-0.5米時，充分考慮船舶航行安全，盡力保證3.5米計劃水深;

（2）當最低水位為-0.5～1.0米時，在保證計劃航寬的基礎上，提供更大水深，水位每變化0.5水深變化0.2;

（3）當最低水位為1.0～3.0米時，在計劃航寬適當拓寬的基礎上，提供更大水深，水位每變化1.0水深變化0.5;

（4）3米以上時，實測最小水深5.3米，能保證計劃水深，以改善航寬為主。

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