考慮水位過程變異的非一致性最低通航水位設計方法

謝 平，王 路 ，桑燕芳，陳 杰，余 濤

（1. 武漢大學 水資源與水電工程科學國家重點實驗室，湖北 武漢 430072；2. 中國科學院 地理科學與資源研究所 陸地水循環與地表過程重點實驗室，北京 100101）

1 研究背景

設計最低通航水位是標準載重船舶或船隊容許在某一航道內正常通航的最低水位，是水運工程設計和航道航運效益評估中的重要指標。內河通航標準［1］指出，對于不受潮汐影響或受潮汐影響不明顯的河段，設計最低通航水位可采用綜合歷時曲線法或保證率頻率法計算確定。然而，強烈的人類活動和愈加顯著的氣候變化直接影響了徑流的形成與演化［2］，導致水文序列在原有變化規律的基礎上疊加了新的特征［3］。基于歷史資料的水文設計值已無法真實反映實際的水文變化規律，水文非一致性問題日益凸顯［4］，其不僅體現于年、豐/枯水期、季度、月、日等時間尺度的特征值變化，以及地理、行政、流域和水資源分區等空間尺度的特征值變化，同時也體現在年內水文分配過程的集中度、集中期、不均勻系數、均勻度等特征值變化［5-6］。如陳益農［7］指出，自湘江支流耒水的東江水電站機組運行發電以來，受水庫年內調節作用，枯水期水庫下游凈增流量89 ～216 m3/s，導致原設計水位偏低；洞庭湖的沙羅航道整治工程竣工后，河段進口的水位降落值超0.4 m，并引起上游石龜山水文站的水位下降。在徑流年際和年內分配變異的綜合作用下，過去的設計最低通航水位已不符合現狀水位規律，船舶的通航安全面臨威脅。……