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中图分类号：K826.16文献标识码：A 文章编号：
1 前言
警戒水位与堤防工程的强度、险情、洪水位及堤防经费等有关，警戒水位的标定不宜太低，也不宜太高，太低则浪费人力物力，太高则危险，应有一个符合实际的恰当数据。
1.1 警戒水位的定义
国家标准“水文基本术语和符号标准”（GB/T 50095-98）对警戒水位的定义为：警戒水位是指可能造成防洪工程出现险情的河流或其他水体的水位。
1.2 修订警戒水位的必要性
上世纪七十年代前后，泰州市按里下河地区、通南沿江地区两个不同水系，根据当时堤防的实际防御能力，参照设防水位、保证水位等条件，分别拟定了1.80m（废黄河口基面，下同）、3.80m的警戒水位，一直沿用至今，对全市防汛抗灾起到了积极防范作用。但是，近十几年来，随着泰州经济社会的迅速发展，水利建设和防汛设施不断完善，全市工情及水情都发生了相应变化，圩堤防御能力大大提高，原定的警戒水位与目前实际情况已不相适应。因此重新检验和制定相适应的警戒水位，是涉及保障社会稳定和减少城乡灾害的重要任务，应加以认真研究。
2 区域概况
2.1 自然地理与气候特征
泰州市位于江苏省中部，长江北岸，北部与盐城市毗邻，东临南通，西接扬州。下辖两个区和四个县级市，即海陵区、高港区、兴化市、靖江市、泰兴市和姜堰市，地跨东经119°38′21〞～120°32′20〞，北纬32°01′57〞～33°10′59〞，总面积5787.26km2。
全市属亚热带湿润气候区，多年平均气温15.0℃；降雨充沛，但年际、年内分布不均，多年平均降水量1027.0mm，降水主要集中在汛期（5~9月），汛期多年平均降水量684.7mm，占年降水量的66.7%。主汛期，梅雨和台风是造成洪涝灾害的最主要因素。
2.3 地形地貌
泰州市属于长江三角洲平原的一部分，境内地势低平，区内地貌可划分为：里下河湖沼堆积平原、通南高沙土平原和沿江圩田三大地貌区。
里下河湖沼堆积平原，位于老328国道以北，地势平坦，标高1.4～3.2m，是著名的低洼水网区之一。通南高沙土平原，分布在老328国道以南，江平公路——靖泰界河一线以北，系由江、河携带泥沙堆积而成，标高一般3.5～6.5m，地面起伏微弱。沿江圩田，在江平公路——靖泰界河一线以南，为长江冲积平原的河漫滩地，地势开阔平坦，标高一般2.0～4.5m。
3 流域水系与工情概况
3.1 河流水系
泰州市地处江淮下游，以老328国道为界，北部属淮河流域里下河水系，南部属长江流域通南沿江水系。全市河网密布，河道纵横交错。里下河地区主要有新通扬运河、卤汀河、泰东河、蚌蜒河、车路河等十数条骨干河道；通南沿江区主要有泰州引江河、南官河、通扬运河、古马干河、如泰运河、夏仕港等20余条骨干河道。
里下河地区设有水位站10个，代表性站有：南官河兴化站、运盐河溱潼站、泰东河泰州（泰）站。通南沿江区设有水位观测站点6个，代表性站有：老龙河黄桥站、通扬运河泰州（通）站。
3.2 工情概况
泰州市里下河地区建有4400余座圩口闸；沿江建有各类通江涵闸270余座（含高港枢纽），主要有高港闸、高港抽水站、口岸闸、马甸港闸、过船港闸、天星港闸、十圩港闸、夏仕港闸等。1999年建成的泰州引江河暨高港枢纽工程改变了区域原有水系格局，大大增强了区域引排能力，间接提高了区域防洪标准。
九十年代末本世纪初，里下河地区按防御1991年型洪水标准对圩堤进行了达标建设，建成后堤顶高程4.5m，顶宽4.0m；通南沿江区骨干河道在地势低洼段也筑有河堤，顶高6m左右。
4 警戒水位计算方法
4.1 方法简介
警戒水位的计算方法，在我国各地曾研究使用的，大致有四种方法。其中，年最高水位频率分析法被广泛使用。该法即对每年一次最高水位系列直接进行频率计算分析，简介如下：
年最高水位频率作为警戒水位（x）的依据，基于的是随机理论分析。将每年汛期发生的最高水位看作随机变量（xi），则xi应落在多年最高水位均值（EX）与两旁相应的均方误差（σ）之间。假定xi落在上、下限为一个σ的区间内为正常，反之则为异常情况（即洪涝、干旱区间）。
因此，估算警戒水位的经验式为：x= EX±k·σ。
其中k假定按正态分布，相当于拟定一个σ，即k=1，频率（P）区间为68.3%，则警戒水位的频率上限为15.9%（即重现期6.3年一遇），下限为84.2%（即重现期1.2年一遇）。
由此警戒水位（x）可在6年一遇至1.3年一遇重现期范围内，结合当地防洪工程设施、历史洪水资料和防护地区经济社会重要程度等作出合理的抉择。
4.2 年最高水位频率计算
根据兴化站1950～2007年、黄桥站1956～2007年、溱潼站1953～2007年、泰州（泰）站1962～2007年、泰州（通）站1925～2007年歷年最高水位资料，通过计算得到各站相关频率年最高水位成果，见表1。
表1泰州市代表站相关频率年最高水位计算成果表 单位：m
4.3 现有警戒水位分析
目前，泰州市使用的警戒水位是按水系划分确定的，里下河地区以兴化站为代表站，警戒水位为1.80m；通南沿江区以黄桥站为代表站，警戒水位为3.80m。
由表1，可对现有警戒水位与最高水位频率成果进行比较：（1）里下河地区：警戒水位1.80m，兴化站为重现期1.3年一遇最高水位，溱潼、泰州（泰）站均不足1.3年一遇，颇为偏低。（2）通南腹部区：警戒水位3.80m，黄桥站高于10年一遇最高水位，泰州（通）接近5年一遇，差异较大。
5 关于警戒水位标准
科学、准确地确定警戒水位是一件非常困难的事情，它涉及众多因素的综合分析与取舍，需要考虑的环节很多。为了制定一个相对适宜的值，确定警戒水位除应基于最高水位频率计算（水情因素）分析外，还应根据不同区域防洪安全要求及泄洪能力（工情因素），并考虑区域政治、经济、社会、环境等因素综合论证确定。
5.1 防洪标准、排涝能力
“十五”、“十一五”期间，泰州市水利发展与改革实现了一系列重大跨越，以流域、区域及城市防洪与水生态环境改善为重点的水利工程建设，进一步巩固和提升了防洪保安能力。长江防洪达到“长流规”标准；里下河地区圩堤基本达到“四五四”标准，防洪已达20年一遇标准；中心城市防洪基本达到了100年一遇的防洪标准和20年一遇的排涝标准；通南排涝能力基本达10年一遇、里下河地区域排涝能力基本达5年一遇标准。
“十二五”目标长江堤防重点地段防洪标准达到100年一遇洪（潮）水位加10级风浪。城市防洪泰州主城区达100年一遇标准，县级市（区）建成区防洪标准达到50年一遇标准，发展较快或规模较大的乡镇所在地达到20～50年一遇标准。里下河地区328国道控制线防洪达100年一遇标准，圩堤全部达到“四五四”标准。里下河地区区域排涝基本达到10年一遇标准，圩内排涝达到10年一遇标准。通南区域排涝标准达到10～20年一遇。
《泰州市城市水系规划》确定“泰州市为Ⅱ级重要城市，防洪标准为100年一遇。新通以南为泰州中心城区及新区所在地，防洪标准为100年一遇；新通以北地区按里下河圩区防洪设计水位设防；老328国道控制线、312省道控制线设防标准、长江堤防防洪标准均为100年一遇”。里下河地区“近期防洪设计水位为里下河现状工情50年一遇水位3.82m”。“通南高沙土地区100年一遇设计洪水位为5.0m”。
5.2 重要地区重点防护原则
城市是一个地区政治、经济、文化的中心，2009年泰州城市化水平已达51%。城市与中心城镇防洪安全是确定警戒水位的重要依据。
5.3 淹没损失
淹没造成的经济损失大小也是确定警戒水位需要考虑的关键因素之一。
5.4 警戒水位标准划分
现据泰州市防洪工程实况，结合不同片区历史旱涝情况提出泰州市警戒水位标准划分（建议）：
Ⅰ类：设防标准最高，警戒水位可提高防御一般洪涝灾害，上限选取重现期为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，选取重现期为4年或2年一遇（P：25%～50%）；Ⅲ类：设防标准一般，警戒水位可防御正常水情的上限，选取重现期为2年或1.7年一遇（P：50%～60%）；Ⅳ类：设防标准较低，警戒水位防御正常水情的下限，重现期选取1.7年或1.3年一遇（P：60%～75%）。
6 警戒水位推荐值
6.1 推荐值
根据不同对象设防标准，参照上述警戒水位标准划分，泰州市按水系分片区代表站警戒水位推荐值见表2。
表2泰州市分片区代表站警戒水位推荐值
6.2 使用检查
即使按上述推荐确定了警戒水位，也需要每年检查实际超过警戒水位的发生次数，若警戒水位选取过高，紧接着出现保证水位的洪水，使防汛抢险措手不及，可能带来一定的损失；反之若选取过低，频繁超警，使防汛队伍疲于奔命，易形成“有警无险”概念，产生松懈麻痹思想，反而失去警戒作用。
7 结语
本文对警戒水位确定的机理、方法及标准进行了探讨，不一定代表泰州各个江河堤防的警戒水位情况，但可参照相关建议，结合当地实际情况制订其警戒水位。同时随着自然条件的改变、经济社会的发展和水情工情的变化，警戒水位及其确定标准还会发生变化，需要不断完善。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
1 前言
警戒水位与堤防工程的强度、险情、洪水位及堤防经费等有关，警戒水位的标定不宜太低，也不宜太高，太低则浪费人力物力，太高则危险，应有一个符合实际的恰当数据。
1.1 警戒水位的定义
国家标准“水文基本术语和符号标准”（GB/T 50095-98）对警戒水位的定义为：警戒水位是指可能造成防洪工程出现险情的河流或其他水体的水位。
1.2 修订警戒水位的必要性
上世纪七十年代前后，泰州市按里下河地区、通南沿江地区两个不同水系，根据当时堤防的实际防御能力，参照设防水位、保证水位等条件，分别拟定了1.80m（废黄河口基面，下同）、3.80m的警戒水位，一直沿用至今，对全市防汛抗灾起到了积极防范作用。但是，近十几年来，随着泰州经济社会的迅速发展，水利建设和防汛设施不断完善，全市工情及水情都发生了相应变化，圩堤防御能力大大提高，原定的警戒水位与目前实际情况已不相适应。因此重新检验和制定相适应的警戒水位，是涉及保障社会稳定和减少城乡灾害的重要任务，应加以认真研究。
2 区域概况
2.1 自然地理与气候特征
泰州市位于江苏省中部，长江北岸，北部与盐城市毗邻，东临南通，西接扬州。下辖两个区和四个县级市，即海陵区、高港区、兴化市、靖江市、泰兴市和姜堰市，地跨东经119°38′21〞～120°32′20〞，北纬32°01′57〞～33°10′59〞，总面积5787.26km2。
全市属亚热带湿润气候区，多年平均气温15.0℃；降雨充沛，但年际、年内分布不均，多年平均降水量1027.0mm，降水主要集中在汛期（5~9月），汛期多年平均降水量684.7mm，占年降水量的66.7%。主汛期，梅雨和台风是造成洪涝灾害的最主要因素。
2.3 地形地貌
泰州市属于长江三角洲平原的一部分，境内地势低平，区内地貌可划分为：里下河湖沼堆积平原、通南高沙土平原和沿江圩田三大地貌区。
里下河湖沼堆积平原，位于老328国道以北，地势平坦，标高1.4～3.2m，是著名的低洼水网区之一。通南高沙土平原，分布在老328国道以南，江平公路——靖泰界河一线以北，系由江、河携带泥沙堆积而成，标高一般3.5～6.5m，地面起伏微弱。沿江圩田，在江平公路——靖泰界河一线以南，为长江冲积平原的河漫滩地，地势开阔平坦，标高一般2.0～4.5m。
3 流域水系与工情概况
3.1 河流水系
泰州市地处江淮下游，以老328国道为界，北部属淮河流域里下河水系，南部属长江流域通南沿江水系。全市河网密布，河道纵横交错。里下河地区主要有新通扬运河、卤汀河、泰东河、蚌蜒河、车路河等十数条骨干河道；通南沿江区主要有泰州引江河、南官河、通扬运河、古马干河、如泰运河、夏仕港等20余条骨干河道。
里下河地区设有水位站10个，代表性站有：南官河兴化站、运盐河溱潼站、泰东河泰州（泰）站。通南沿江区设有水位观测站点6个，代表性站有：老龙河黄桥站、通扬运河泰州（通）站。
3.2 工情概况
泰州市里下河地区建有4400余座圩口闸；沿江建有各类通江涵闸270余座（含高港枢纽），主要有高港闸、高港抽水站、口岸闸、马甸港闸、过船港闸、天星港闸、十圩港闸、夏仕港闸等。1999年建成的泰州引江河暨高港枢纽工程改变了区域原有水系格局，大大增强了区域引排能力，间接提高了区域防洪标准。
九十年代末本世纪初，里下河地区按防御1991年型洪水标准对圩堤进行了达标建设，建成后堤顶高程4.5m，顶宽4.0m；通南沿江区骨干河道在地势低洼段也筑有河堤，顶高6m左右。
4 警戒水位计算方法
4.1 方法简介
警戒水位的计算方法，在我国各地曾研究使用的，大致有四种方法。其中，年最高水位频率分析法被广泛使用。该法即对每年一次最高水位系列直接进行频率计算分析，简介如下：
年最高水位频率作为警戒水位（x）的依据，基于的是随机理论分析。将每年汛期发生的最高水位看作随机变量（xi），则xi应落在多年最高水位均值（EX）与两旁相应的均方误差（σ）之间。假定xi落在上、下限为一个σ的区间内为正常，反之则为异常情况（即洪涝、干旱区间）。
因此，估算警戒水位的经验式为：x= EX±k·σ。
其中k假定按正态分布，相当于拟定一个σ，即k=1，频率（P）区间为68.3%，则警戒水位的频率上限为15.9%（即重现期6.3年一遇），下限为84.2%（即重现期1.2年一遇）。
由此警戒水位（x）可在6年一遇至1.3年一遇重现期范围内，结合当地防洪工程设施、历史洪水资料和防护地区经济社会重要程度等作出合理的抉择。
4.2 年最高水位频率计算
根据兴化站1950～2007年、黄桥站1956～2007年、溱潼站1953～2007年、泰州（泰）站1962～2007年、泰州（通）站1925～2007年歷年最高水位资料，通过计算得到各站相关频率年最高水位成果，见表1。
表1泰州市代表站相关频率年最高水位计算成果表 单位：m
4.3 现有警戒水位分析
目前，泰州市使用的警戒水位是按水系划分确定的，里下河地区以兴化站为代表站，警戒水位为1.80m；通南沿江区以黄桥站为代表站，警戒水位为3.80m。
由表1，可对现有警戒水位与最高水位频率成果进行比较：（1）里下河地区：警戒水位1.80m，兴化站为重现期1.3年一遇最高水位，溱潼、泰州（泰）站均不足1.3年一遇，颇为偏低。（2）通南腹部区：警戒水位3.80m，黄桥站高于10年一遇最高水位，泰州（通）接近5年一遇，差异较大。
5 关于警戒水位标准
科学、准确地确定警戒水位是一件非常困难的事情，它涉及众多因素的综合分析与取舍，需要考虑的环节很多。为了制定一个相对适宜的值，确定警戒水位除应基于最高水位频率计算（水情因素）分析外，还应根据不同区域防洪安全要求及泄洪能力（工情因素），并考虑区域政治、经济、社会、环境等因素综合论证确定。
5.1 防洪标准、排涝能力
“十五”、“十一五”期间，泰州市水利发展与改革实现了一系列重大跨越，以流域、区域及城市防洪与水生态环境改善为重点的水利工程建设，进一步巩固和提升了防洪保安能力。长江防洪达到“长流规”标准；里下河地区圩堤基本达到“四五四”标准，防洪已达20年一遇标准；中心城市防洪基本达到了100年一遇的防洪标准和20年一遇的排涝标准；通南排涝能力基本达10年一遇、里下河地区域排涝能力基本达5年一遇标准。
“十二五”目标长江堤防重点地段防洪标准达到100年一遇洪（潮）水位加10级风浪。城市防洪泰州主城区达100年一遇标准，县级市（区）建成区防洪标准达到50年一遇标准，发展较快或规模较大的乡镇所在地达到20～50年一遇标准。里下河地区328国道控制线防洪达100年一遇标准，圩堤全部达到“四五四”标准。里下河地区区域排涝基本达到10年一遇标准，圩内排涝达到10年一遇标准。通南区域排涝标准达到10～20年一遇。
《泰州市城市水系规划》确定“泰州市为Ⅱ级重要城市，防洪标准为100年一遇。新通以南为泰州中心城区及新区所在地，防洪标准为100年一遇；新通以北地区按里下河圩区防洪设计水位设防；老328国道控制线、312省道控制线设防标准、长江堤防防洪标准均为100年一遇”。里下河地区“近期防洪设计水位为里下河现状工情50年一遇水位3.82m”。“通南高沙土地区100年一遇设计洪水位为5.0m”。
5.2 重要地区重点防护原则
城市是一个地区政治、经济、文化的中心，2009年泰州城市化水平已达51%。城市与中心城镇防洪安全是确定警戒水位的重要依据。
5.3 淹没损失
淹没造成的经济损失大小也是确定警戒水位需要考虑的关键因素之一。
5.4 警戒水位标准划分
现据泰州市防洪工程实况，结合不同片区历史旱涝情况提出泰州市警戒水位标准划分（建议）：
Ⅰ类：设防标准最高，警戒水位可提高防御一般洪涝灾害，上限选取重现期为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，选取重现期为4年或2年一遇（P：25%～50%）；Ⅲ类：设防标准一般，警戒水位可防御正常水情的上限，选取重现期为2年或1.7年一遇（P：50%～60%）；Ⅳ类：设防标准较低，警戒水位防御正常水情的下限，重现期选取1.7年或1.3年一遇（P：60%～75%）。
6 警戒水位推荐值
6.1 推荐值
根据不同对象设防标准，参照上述警戒水位标准划分，泰州市按水系分片区代表站警戒水位推荐值见表2。
表2泰州市分片区代表站警戒水位推荐值
6.2 使用检查
即使按上述推荐确定了警戒水位，也需要每年检查实际超过警戒水位的发生次数，若警戒水位选取过高，紧接着出现保证水位的洪水，使防汛抢险措手不及，可能带来一定的损失；反之若选取过低，频繁超警，使防汛队伍疲于奔命，易形成“有警无险”概念，产生松懈麻痹思想，反而失去警戒作用。
7 结语
本文对警戒水位确定的机理、方法及标准进行了探讨，不一定代表泰州各个江河堤防的警戒水位情况，但可参照相关建议，结合当地实际情况制订其警戒水位。同时随着自然条件的改变、经济社会的发展和水情工情的变化，警戒水位及其确定标准还会发生变化，需要不断完善。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。