湛江港潮位站基本水尺斷面遷移后站名變更探討

吳瑞欽

(廣東省水文局 湛江水文分局，廣東 湛江 524037)

因湛江市城市擴容建設的需要，湛江港潮位站現基本水尺斷面需由港區港務局作業區船隊碼頭向南邊湛江港寶滿碼頭412泊位遷移。根據《感潮水文測驗規范》(SL 732-2015)的相關規定，基本斷面確定遷移的，啟用新斷面觀測和終止舊斷面觀測前，應對新舊斷面進行為期1年時間的同步觀測，并按相關規定確定站名是否變更和如何變更，并分析出新舊兩斷面的高潮水位及低潮水位的相關關系。

1 湛江港站基本情況

湛江港潮位站位于湛江港北方西岸之港區港務局作業區船隊碼頭，上游為長40 km的狹長港灣(2011年河湖普查劃為遂溪河)，東面約4 km有南三等島嶼，港面廣闊，水深，船運頻繁。

本站前身為湛江港內潮水位站，于1947年1月由前湛江海關在湛江霞山長橋碼頭設立； 1989年1月向下遷移至現位置(湛江港輪駁公司僑聯碼頭)；1995年1月由廣東省水文局管理。

湛江港站歷史實測最高潮水位7.10 m(1980年7月22日)(凍結基面，下同)，實測最低潮水位-0.27 m(1975年1月28日)。

2015年，由于保利原點廣場的建設需要，現站址位置屬于征收拆遷范圍。經廣東省水文局及湛江市政府有關部門批準，在湛江港站下游約2 km處湛江港寶滿碼頭412泊位按原標準修建了新水位臺站，工程于2016年4月10開始動工，2017年2月竣工驗收。湛江港新舊斷面位置見圖1。

2 新舊斷面水位同步觀測變化趨勢分析

新水位臺于2019年1月1日安裝儀器投入試運行后，觀測人員按有關規范規定進行水位校測，同時進行新舊兩斷面的水位同對比觀測。由于觀測儀器故障和舊站水位觀測臺需拆遷等原因，共收集到新舊兩斷面的水位對比觀測資料時段為2019年1月3日11時至2019年4月25日0時；2019年7月8日13時至2019年10月14日0時。通過對兩斷面觀測的潮位資料進行整理，利用電子表格軟件在同一張圖上點繪水位過程線進行對照分析，得到新舊兩斷面由于在同一港灣 ，兩斷面潮位資料水位過程線變化趨勢基本一致，高低潮潮位、高低潮出現時間基本相同，部分時段潮高及高低潮潮時略有差別。詳見新舊斷面水位過程線對比圖(圖2-圖3，本次只以3和8月份過程線作為代表。)

圖1 湛江港新舊斷面位置圖

圖2 2019年3月新舊斷面水位過程線對比圖

圖3 2019年8月新舊斷面水位過程線對比圖

3 站名變更分析

3.1 衡量指標分析計算

根據《感潮水文測驗規范》(SL 732-2015)的相關規定，在確定基本水尺斷面遷移后，應對新舊斷面進行為期1年時間的同步觀測(由于觀測儀器故障和舊站水位觀測臺需拆遷等原因，本次分析使用資料共為7個半月)，根據不同的測站類型按高潮位水位差、低潮位水位差、高潮位時間差、低潮位時間差及新舊斷面距離共5個衡量指標進行判斷站名是否變更和如何變更。統計方法：

1) 將新舊兩斷面同步觀測的潮位資料進行檢查整理，利用中國水文南方片整編軟件整理出兩個斷面的逐潮高低潮位表。

2) 利用逐潮高低潮位表，分別計算同一潮次的高潮位水位差、低潮位水位差、高潮位時間差、低潮位時間差。

3) 將計算得到的同一潮次的高潮位水位差、低潮位水位差、高潮位時間差、低潮位時間差分別由大到小進行排序，并利用經驗頻率法(P=M/(N=1)×100%)計算差值的經驗頻率值。

4) 統計經驗頻率值為10%～90%區間內的各差值的平均值。

5) 根據各衡量指標的計算均值與規范規定的控制值進行對照，同時在谷歌地圖上測量到新舊兩斷面的距離為2.2 km，得站名處理結果。

計算結果見表1。

表1 湛江港站基本水尺斷面遷移后站名處理分析表

3.2 站名變更處理

利用上面計算得到的各衡量指標的計算均值與《感潮水文測驗規范》(SL 732-2015)中的各衡量指標的控制值進行對比(表1)，結果如下：高潮水位差(0.01 m)、高潮位時間差(0.9 min)、低潮位時間差(1.4 min)在站名不變范圍，低潮水位差(0.05>0.03 m)、新舊斷面距離(2.2>2 km)在更名范圍。因此，根據《感潮水文測驗規范》(SL 732-2015)相關要求，湛江港潮位站基本水尺斷面經移位重建后站名應更名。同時，應分析出新舊兩斷面的高潮水位和低潮水位的相關關系，利于湛江港潮位站長系列資料的使用。

由于規范實施日期為2016年3月14日，新水位臺選址時間為2015年初，故未完全參照規范的相關要求進行。考慮到新斷面位置還是在湛江港范圍，通過對水位過程線進行對比分析，兩斷面的水位變化過程基本一致，同時對同一高低潮的潮差進行分析計算(計算結果為經驗頻率值為10%～90%區間內的差值的平均值為-0.03 m)。為了保持湛江港潮位站資料的延續性，建議啟用新斷面時不更改站點名稱，在原站名后加序號，即新斷面站名為湛江港(二)潮位站。

4 新舊斷面水位相關分析

根據潮位站的特點，新舊斷面的水位相關分析按對應的高潮水位與低潮水位分別相關，求其相關關系。

4.1 高潮水位相關分析

利用電子表格軟件點繪湛江港潮位站新舊斷面高潮水位相關圖，采用最小二乘法對兩斷面高潮水位關系進行分析建立回歸方程式，關系分析結果見圖4。回歸方程式為：y=0.995x+0.0081(y為舊斷面，x為新斷面)，復相關系數R2=0.991，說明新舊兩斷面高潮水位關系良好。

圖4 湛江港新舊斷面高潮水位相關關系分析圖

4.2 低潮水位相關分析

利用電子表格軟件點繪湛江港潮位站新舊斷面低潮水位相關圖，采用最小二乘法對兩斷面低潮水位關系進行分析建立回歸方程式，關系分析結果見圖5。回歸方程式為：y=1.012x-0.062(y為舊斷面，x為新斷面)，復相關系數R2=0.987，說明新舊兩斷面低潮水位關系良好。

圖5 湛江港新舊斷面低潮水位相關關系分析圖

5 結 論

通過以上分析可知，湛江港潮位站基本水尺遷移后站名變更為湛江港(二)潮位站；湛江港新舊斷面的高潮換算關系式為：y=0.995x+0.0081(y為舊斷面，x為新斷面)；湛江港新舊斷面的低潮換算關系式為：y=1.012x-0.062(y為舊斷面，x為新斷面)。