2024年4月3日发(作者：隆清韵)
近年汉江皇庄河段水位变化特征及其成因分析
肖潇;毛北平;杨阳;胡建华
【摘 要】2017年汉江秋汛期间,在同流量下,皇庄站水位有所抬高,对河段的防洪形
势影响较大.为此,分析了皇庄河段2000～2017年实测数据,包括皇庄河段水位变化、
水面落差变化、冲淤变化以及附近工程影响.根据水位分析结果发现:2016～2017
年与2000～2015年相比,汉江皇庄河段高水位抬高约1.47 m,中水位抬高约0.13
m;一般枯水位时,2016～2017年与2010～2015年水位基本一致,与2000～2009
年比较,水位降低0.28～0.41 m.根据水面落差分析发现:转斗湾-皇庄段水面落差呈
降低趋势;皇庄-大同河段水面2016～2017年5000 m3/s流量以上落差增加较大,
其他时段和流量情况下整体呈降低趋势;大同-沙洋河段在2014～2015年50003/s
流量以下时落差降低较大.碾盘山-马良河段固断冲淤计算分析表明:河段整体呈冲刷
趋势,局部河段有所淤积.桥梁工程附近实测水位数据分析表明:桥位附近落差较大.综
上分析表明:枯水位降低,主要是由于河道整体冲刷,过流能力增强导致;中、高水位抬
高主要是由于桥梁工程施工影响和局部河段淤积所致.
【期刊名称】《人民长江》
【年(卷),期】2018(049)022
【总页数】5页(P28-32)
【关键词】水位变化;水面落差;河道冲刷;皇庄河段;汉江
【作 者】肖潇;毛北平;杨阳;胡建华
【作者单位】长江水利委员会水文局 长江中游水文水资源勘测局,湖北 武汉
430012;河海大学 水文水资源与水利工程国家重点实验室,江苏 南京210098;长江
水利委员会水文局 长江中游水文水资源勘测局,湖北 武汉430012;长江水利委员会
水文局 长江中游水文水资源勘测局,湖北 武汉430012;长江水利委员会水文局 长
江中游水文水资源勘测局,湖北 武汉430012
【正文语种】中 文
【中图分类】P33
1 研究背景
汉江是长江中下游直接汇入干流的大型支流，分为上、中、下三段[1]。汉江皇庄
河段位于汉江中下游，该河段是汉江防洪的重点河段，其洪水特性将影响整个汉江
中下游的防洪形势。汉江水系的气候降雨特征导致该流域具有显著的夏、秋分期洪
水特点[2-3]。根据李玉荣等[4]分析，2017年汉江秋汛主要表现为持续时间长、
涨水过程多、洪峰不高但洪量大、中下游水位涨幅大等特点。夏薇等[5]也曾分析
过2005年汉江秋汛的洪水特点，发现其主要表现为峰高、量大。当然也有学者研
究了汉江中下游防洪调度方案[6-7]。除了对汉江洪水进行分析外，很多学者还研
究了汉江的水位特性。陆国宾[8]和施修端[9]研究了丹江口水库的修建对汉江径流
特性的影响；王常红等[10]对汉江下游河段水文特性进行了研究；封光寅等[11]根
据流量过程变异情况对汉江中下游河流健康影响进行了分析。
皇庄水文站是汉江皇庄河段的主要控制站，下游约32 km为大同水位站。2017
年汉江秋汛期间，根据实测水文成果，发现在同流量下，皇庄站水位有所偏高。为
了进一步了解皇庄河段水位变化特征及产生这一现象的原因，本文将依据2000～
2017年皇庄水文站历年最高水位、最低水位及其相应流量等数据，点绘水位流量
关系得到皇庄站水位变化特征；选择转斗湾站、皇庄站、大同站、沙洋(三)等4站
2005～2017年的水位流量资料进行分析。其中以2009年(兴隆水利枢纽开始建
设)、2013年(兴隆水利枢纽完工)、2016年(钟祥汉江公路二桥开始建设)3个重要
时刻作为时间节点，将时间段划分为2005～2008年、2009～2013年、2014～
2015年、2016～2017年，将流量级分为1000m3/s以下、1 000～5 000 m3/s、
5 000～10 000 m3/s、10 000 m3/s以上等4组进行分析；通过2012～2016
年汉江碾盘山-马良河段内hx30～hx60共31个固定大断面资料，分析河段内的
冲淤变化；最后根据钟祥汉江公路二桥桥位的水位流量关系变化和桥位附近实测壅
水资料，分析桥梁工程对皇庄水位的影响。
2 皇庄河段洪水特征分析
2.1 皇庄站水位变化
根据2000～2017年皇庄站历年日平均最高水位、最低水位[12-14]与相应流量关
系(见图1)可以看出：2016～2017年高水位时(流量13 000～17 000 m3/s)水位
较2000～2015年抬高约1.47 m；中水位时(流量2 000～10 000 m3/s)水位抬
高约0.13 m。枯水位时(流量小于3 000 m3/s)与2010～2015年水位基本一致，
较2000～2009年水位降低0.28～0.41 m。皇庄站近年来水位变化主要表现为高
水条件下同流量级水位显著抬高，且变化主要在2016年以后；枯水条件下，同流
量级水位有所降低。
2.2 皇庄河段水面落差分析
转斗湾-皇庄站相距22 km，皇庄站-大同站相距32 km，大同站-沙洋站相距39
km。从图2水面落差变化分析来看，转斗湾-皇庄段水面落差呈降低趋势，没有
明显的节点变化；皇庄-大同河段水面2016～2017年5 000 m3/s流量以上落差
增加较大，其他时段和流量情况下整体呈降低趋势；大同-沙洋河段在2014～
2015年5 000 m3/s以下时落差降低较大。根据相关工程时间节点分析，大同-沙
洋河段是受兴隆水利枢纽影响，而皇庄-大同河段受该河段相关工程影响。
图1 2000～2017年皇庄站历年日平均最高水位、最低水位与对应流量关系Fig.1
Relationship of Zmax～Q and Zmin～Q at Huangzhuang station from 2000
to 2017
3 影响因素分析
3.1 皇庄河段冲淤变化
汉江碾盘山-马良河段全长约68.9 km，河段布置有hx30～hx60共31个固定大
断面，依据2012年12月、2015年12月、2016年12月3个测次的固定大段
面实测资料，采用断面法[15-16]计算河段的槽蓄量和冲淤量，分析该河段近年的
冲淤变化情况，见表1。碾盘山-马良河段在2012～2016年间在不同计算水位下
河段整体均为冲刷，高水河槽时，2012～2015年河段总体冲刷了1 536万m3，
2015～2016年河段总体冲刷了826万m3，2012～2016年河段累积冲刷了2
362万m3；平滩河槽时，2012～2015年河段总体冲刷了740万m3，2015～
2016年河段总体冲刷了350万m3，2012～2016年河段累积冲刷了1 090万
m3。枯水河槽时，2012～2015年，河段总体冲刷了257万m3，2015～2016
年河段总体冲刷了23万m3，2012～2016年河段累积冲刷了280万m3。该河
段整体呈冲刷趋势应该是一般枯水位降低的影响因素。
图2 皇庄河段水面落差Fig.2 Average water level fall in Huangzhuang Reach
表1 碾盘山-马良河段河床冲淤量统计Tab.1 Statistics of scour and silting
amount from Nianpanshan to Maliang reach riverbed计算水位/m各时段冲
淤量/万m32012～2015年2015～2016年2012～2016年42-257-23-28043-
467-125-59244-606-229-83545-740-350-109046-868-512-138047-1122-
672-179548-1360-778-213849-1536-826-2362注：计算水位为国家85高程
基面；“+”表示淤积，“-”表示冲刷。
为进一步分析，将冲淤计算河段调整为皇庄至钟祥汉江公路二桥段，全长8.1 km，
分析hx37～hx40共4个固定大断面。根据该河段近年的冲淤变化情况(见表2)可
以看出:2012～2015年该河段仍呈冲刷状态，而2015～2016年，在42～46 m
水位条件下，河段呈淤积状态。河段局部淤积可能是导致皇庄高水位抬高的原因，
但影响不明显。
表2 皇庄-钟祥汉江公路二桥河段河床冲淤量统计Tab.2 Statistics of scour and
silting amount from Huangzhuang to Zhongxiang Hanjiang Bridge计算水
位/m各时段冲淤量/万m32012～2015年2015～2016年2012～2016年42-
80+34-4643-174+37-13644-182+22-16045-183+23-16046-193+22-
17147-2050-20548-214-6-22149-220-8-228注：计算水位为国家85高程基面；
“+”表示淤积，“-”表示冲刷。
皇庄水位站下游约100 km为兴隆水利枢纽。兴隆水利枢纽2009年开始修建，
2013年建成，库区回水至上游约70 km处的马良水位站附近。从水位及水面落
差的分析来看，兴隆水利枢纽的修建主要在沙洋站流量级小于5 000 m3/s时引起
水位增加，同时大同-沙洋水面落差降低。对其它站的水位及水面落差影响较小。
2013～2016年，碾盘山至兴隆水利枢纽河段内陆续修建了大量丁坝群，护岸工程、
护底、填槽工程、护滩带工程。这类工程为航道整治工程，其目的是加深主河槽深
度，除主槽外，河道断面形状整体受到控制，不易发生大的冲淤变化。丁坝坝头高
程约41 m，坝体高2～3 m，宽5 m左右，且较为密集地分布于皇庄上下游内，
由于丁坝本身的阻水效应，以及丁坝及其配套的护岸、护底等工程的修建造成附近
河道底部的糙率增加。
从水位及水面落差的分析来看，航道整治工程对整个河段均有影响，但并不会造成
河段显著变化。
钟祥汉江公路二桥2016～2017年处于修建状态，该桥梁位于皇庄水文站下游9.7
km。本节主要从水位流量关系和实测桥位附近落差两个方面分析了钟祥汉江公路
二桥工程对河段及皇庄水位的影响，2012～2016年水位流量关系的变化及实测数
据都显示，钟祥汉江公路二桥对整个河段的水位影响较大。
3.2 桥位处横断面变化
图3是2012～2016年桥位处横断面高程变化图。从图中可以看出，2012～2016
年间，主河槽左岸淤积，淤积长度约150 m，最大淤积厚度4 m，主河槽右岸淤
积岸线淤进约20 m，河床最低点高程由29 m升高到30 m。本文将2016年桥
位处横断面左岸水边约150 m长的施工部分按高程为39.00 m的围堰考虑，其阻
水面积约为600 m2，经估算3个主墩的阻水面积约为243 m2，滩地上桥墩阻水
约为50 m2。可以看出：施工期阻水使水位抬高是主要因素，而桥墩阻水的影响
也较大。
图3 桥位横断面高程变化Fig.3 Elevation variation at the bridge cross-section
利用曼宁公式分别对2012年和2016年的实测桥位断面进行水力计算，点绘断面
水位-流量关系曲线如图4所示。计算过程中，糙率依据皇庄站水位流量关系确定
为0.03，比降采用2017年10月6日皇庄-大同的实测比降0.1‰。可以看出：
当水位低于38 m时，2012年和2016年水位流量关系曲线基本重合；当水位高
于38 m时，2016年较2012年同流量下水位有所抬高，抬高幅度为0～1.3 m。
图4 桥位处水位流量关系Fig.4 The water level-discharge relationship at the
bridge cross-section
3.3 桥位处壅水分析
依据桥位断面上、下游的水位观测成果，对桥位处壅水情况进行分析。水位观测时
间为2017年10月6日17:00～19:00，观测点位置见图5，测量结果见表3。
图5 桥位处实测点位示意Fig.5 The measuring points at the bridge site
表3 桥位处水面落差相关参数Tab.3 The parameters of water surface fall at
the bridge cross-section点号实测水位/m间距/m两点落差/m水面比降/%备注
146.243桥位上游2031m246.16010370.0830.80桥位上游994m346.163482-
0.003-0.06桥位上游512m446.0782930.0852.90桥位上游
209m546.0711040.0070.67桥位上游105m645.9281050.14313.60桥位
745.9231070.0050.47桥位下游107m845.92696-0.003-0.31桥位下游
203m945.9183040.0080.26桥位下游507m1044.6224931.29626.29桥位下游
1000m注：实测时间2017年10月6日17：00～19：00。
根据实测资料可以看出，在桥位上游209 m、桥位处和桥位下游1 000 m处水面
落差较大，分别为0.085，0.143 m和1.296 m，上游、下游均有出现负比降现象。
2017年10月6日下午17:00～19:00皇庄-大同的平均水面落差为2.94 m，两站
距离约32 km，该桥位处1～10号点落差为1.621 m，两点相距3.031 km，占
皇庄-大同整个落差的55.1%，距离的9.5%。可以看出桥位处的壅水是使皇庄水
文站水位偏高的主要原因。
4 结 论
(1) 皇庄站2016～2017年较2000～2015年，高水位时水位抬高约1.47 m；中
水位时水位抬高0.13 m。一般枯水位流量小于3 000 m3/s时，2016～2017年
与2010～2015年水位基本一致，较2000～2009年水位降低0.28～0.41m。皇
庄站水位抬高主要发生在高水位时，而且主要是2016年以后；枯水位时，水位都
是降低趋势。
(2) 从水位变化及水面落差分析来看，皇庄站2016～2017年的水位变化较大主要
是受皇庄-大同河段局部相关工程影响。兴隆水利枢纽的修建主要影响沙洋站枯水
期水位抬高及大同-沙洋站水面落差减小。
(3) 汉江碾盘山-马良河段整体呈冲刷趋势，2012～2016年河段累积冲刷了280
万m3，该河段整体冲刷应该是一般枯水位降低的主要原因。其中，皇庄至钟祥汉
江公路二桥局部河段的淤积可能是导致皇庄高水位抬高的原因之一。
(4) 2012～2016年，钟祥汉江公路二桥桥位断面淤积，水位高于38 m时，2016
年较2012年同流量下水位抬高0～1.3 m；桥位附近3.031 km河段落差达
1.621 m，占皇庄-大同整个落差的55.1%，距离的9.5%。分析认为桥位处的壅水
是皇庄水文站高水期水位偏高的主要原因。
(5) 根据前面3个结论来看，引起皇庄水文站在高水抬高的主要原因是由于皇庄-
大同河段局部相关工程，尤其是钟祥汉江公路二桥的影响。
参考文献：
【相关文献】
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2024年4月3日发(作者：隆清韵)
近年汉江皇庄河段水位变化特征及其成因分析
肖潇;毛北平;杨阳;胡建华
【摘 要】2017年汉江秋汛期间,在同流量下,皇庄站水位有所抬高,对河段的防洪形
势影响较大.为此,分析了皇庄河段2000～2017年实测数据,包括皇庄河段水位变化、
水面落差变化、冲淤变化以及附近工程影响.根据水位分析结果发现:2016～2017
年与2000～2015年相比,汉江皇庄河段高水位抬高约1.47 m,中水位抬高约0.13
m;一般枯水位时,2016～2017年与2010～2015年水位基本一致,与2000～2009
年比较,水位降低0.28～0.41 m.根据水面落差分析发现:转斗湾-皇庄段水面落差呈
降低趋势;皇庄-大同河段水面2016～2017年5000 m3/s流量以上落差增加较大,
其他时段和流量情况下整体呈降低趋势;大同-沙洋河段在2014～2015年50003/s
流量以下时落差降低较大.碾盘山-马良河段固断冲淤计算分析表明:河段整体呈冲刷
趋势,局部河段有所淤积.桥梁工程附近实测水位数据分析表明:桥位附近落差较大.综
上分析表明:枯水位降低,主要是由于河道整体冲刷,过流能力增强导致;中、高水位抬
高主要是由于桥梁工程施工影响和局部河段淤积所致.
【期刊名称】《人民长江》
【年(卷),期】2018(049)022
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【关键词】水位变化;水面落差;河道冲刷;皇庄河段;汉江
【作 者】肖潇;毛北平;杨阳;胡建华
【作者单位】长江水利委员会水文局 长江中游水文水资源勘测局,湖北 武汉
430012;河海大学 水文水资源与水利工程国家重点实验室,江苏 南京210098;长江
水利委员会水文局 长江中游水文水资源勘测局,湖北 武汉430012;长江水利委员会
水文局 长江中游水文水资源勘测局,湖北 武汉430012;长江水利委员会水文局 长
江中游水文水资源勘测局,湖北 武汉430012
【正文语种】中 文
【中图分类】P33
1 研究背景
汉江是长江中下游直接汇入干流的大型支流，分为上、中、下三段[1]。汉江皇庄
河段位于汉江中下游，该河段是汉江防洪的重点河段，其洪水特性将影响整个汉江
中下游的防洪形势。汉江水系的气候降雨特征导致该流域具有显著的夏、秋分期洪
水特点[2-3]。根据李玉荣等[4]分析，2017年汉江秋汛主要表现为持续时间长、
涨水过程多、洪峰不高但洪量大、中下游水位涨幅大等特点。夏薇等[5]也曾分析
过2005年汉江秋汛的洪水特点，发现其主要表现为峰高、量大。当然也有学者研
究了汉江中下游防洪调度方案[6-7]。除了对汉江洪水进行分析外，很多学者还研
究了汉江的水位特性。陆国宾[8]和施修端[9]研究了丹江口水库的修建对汉江径流
特性的影响；王常红等[10]对汉江下游河段水文特性进行了研究；封光寅等[11]根
据流量过程变异情况对汉江中下游河流健康影响进行了分析。
皇庄水文站是汉江皇庄河段的主要控制站，下游约32 km为大同水位站。2017
年汉江秋汛期间，根据实测水文成果，发现在同流量下，皇庄站水位有所偏高。为
了进一步了解皇庄河段水位变化特征及产生这一现象的原因，本文将依据2000～
2017年皇庄水文站历年最高水位、最低水位及其相应流量等数据，点绘水位流量
关系得到皇庄站水位变化特征；选择转斗湾站、皇庄站、大同站、沙洋(三)等4站
2005～2017年的水位流量资料进行分析。其中以2009年(兴隆水利枢纽开始建
设)、2013年(兴隆水利枢纽完工)、2016年(钟祥汉江公路二桥开始建设)3个重要
时刻作为时间节点，将时间段划分为2005～2008年、2009～2013年、2014～
2015年、2016～2017年，将流量级分为1000m3/s以下、1 000～5 000 m3/s、
5 000～10 000 m3/s、10 000 m3/s以上等4组进行分析；通过2012～2016
年汉江碾盘山-马良河段内hx30～hx60共31个固定大断面资料，分析河段内的
冲淤变化；最后根据钟祥汉江公路二桥桥位的水位流量关系变化和桥位附近实测壅
水资料，分析桥梁工程对皇庄水位的影响。
2 皇庄河段洪水特征分析
2.1 皇庄站水位变化
根据2000～2017年皇庄站历年日平均最高水位、最低水位[12-14]与相应流量关
系(见图1)可以看出：2016～2017年高水位时(流量13 000～17 000 m3/s)水位
较2000～2015年抬高约1.47 m；中水位时(流量2 000～10 000 m3/s)水位抬
高约0.13 m。枯水位时(流量小于3 000 m3/s)与2010～2015年水位基本一致，
较2000～2009年水位降低0.28～0.41 m。皇庄站近年来水位变化主要表现为高
水条件下同流量级水位显著抬高，且变化主要在2016年以后；枯水条件下，同流
量级水位有所降低。
2.2 皇庄河段水面落差分析
转斗湾-皇庄站相距22 km，皇庄站-大同站相距32 km，大同站-沙洋站相距39
km。从图2水面落差变化分析来看，转斗湾-皇庄段水面落差呈降低趋势，没有
明显的节点变化；皇庄-大同河段水面2016～2017年5 000 m3/s流量以上落差
增加较大，其他时段和流量情况下整体呈降低趋势；大同-沙洋河段在2014～
2015年5 000 m3/s以下时落差降低较大。根据相关工程时间节点分析，大同-沙
洋河段是受兴隆水利枢纽影响，而皇庄-大同河段受该河段相关工程影响。
图1 2000～2017年皇庄站历年日平均最高水位、最低水位与对应流量关系Fig.1
Relationship of Zmax～Q and Zmin～Q at Huangzhuang station from 2000
to 2017
3 影响因素分析
3.1 皇庄河段冲淤变化
汉江碾盘山-马良河段全长约68.9 km，河段布置有hx30～hx60共31个固定大
断面，依据2012年12月、2015年12月、2016年12月3个测次的固定大段
面实测资料，采用断面法[15-16]计算河段的槽蓄量和冲淤量，分析该河段近年的
冲淤变化情况，见表1。碾盘山-马良河段在2012～2016年间在不同计算水位下
河段整体均为冲刷，高水河槽时，2012～2015年河段总体冲刷了1 536万m3，
2015～2016年河段总体冲刷了826万m3，2012～2016年河段累积冲刷了2
362万m3；平滩河槽时，2012～2015年河段总体冲刷了740万m3，2015～
2016年河段总体冲刷了350万m3，2012～2016年河段累积冲刷了1 090万
m3。枯水河槽时，2012～2015年，河段总体冲刷了257万m3，2015～2016
年河段总体冲刷了23万m3，2012～2016年河段累积冲刷了280万m3。该河
段整体呈冲刷趋势应该是一般枯水位降低的影响因素。
图2 皇庄河段水面落差Fig.2 Average water level fall in Huangzhuang Reach
表1 碾盘山-马良河段河床冲淤量统计Tab.1 Statistics of scour and silting
amount from Nianpanshan to Maliang reach riverbed计算水位/m各时段冲
淤量/万m32012～2015年2015～2016年2012～2016年42-257-23-28043-
467-125-59244-606-229-83545-740-350-109046-868-512-138047-1122-
672-179548-1360-778-213849-1536-826-2362注：计算水位为国家85高程
基面；“+”表示淤积，“-”表示冲刷。
为进一步分析，将冲淤计算河段调整为皇庄至钟祥汉江公路二桥段，全长8.1 km，
分析hx37～hx40共4个固定大断面。根据该河段近年的冲淤变化情况(见表2)可
以看出:2012～2015年该河段仍呈冲刷状态，而2015～2016年，在42～46 m
水位条件下，河段呈淤积状态。河段局部淤积可能是导致皇庄高水位抬高的原因，
但影响不明显。
表2 皇庄-钟祥汉江公路二桥河段河床冲淤量统计Tab.2 Statistics of scour and
silting amount from Huangzhuang to Zhongxiang Hanjiang Bridge计算水
位/m各时段冲淤量/万m32012～2015年2015～2016年2012～2016年42-
80+34-4643-174+37-13644-182+22-16045-183+23-16046-193+22-
17147-2050-20548-214-6-22149-220-8-228注：计算水位为国家85高程基面；
“+”表示淤积，“-”表示冲刷。
皇庄水位站下游约100 km为兴隆水利枢纽。兴隆水利枢纽2009年开始修建，
2013年建成，库区回水至上游约70 km处的马良水位站附近。从水位及水面落
差的分析来看，兴隆水利枢纽的修建主要在沙洋站流量级小于5 000 m3/s时引起
水位增加，同时大同-沙洋水面落差降低。对其它站的水位及水面落差影响较小。
2013～2016年，碾盘山至兴隆水利枢纽河段内陆续修建了大量丁坝群，护岸工程、
护底、填槽工程、护滩带工程。这类工程为航道整治工程，其目的是加深主河槽深
度，除主槽外，河道断面形状整体受到控制，不易发生大的冲淤变化。丁坝坝头高
程约41 m，坝体高2～3 m，宽5 m左右，且较为密集地分布于皇庄上下游内，
由于丁坝本身的阻水效应，以及丁坝及其配套的护岸、护底等工程的修建造成附近
河道底部的糙率增加。
从水位及水面落差的分析来看，航道整治工程对整个河段均有影响，但并不会造成
河段显著变化。
钟祥汉江公路二桥2016～2017年处于修建状态，该桥梁位于皇庄水文站下游9.7
km。本节主要从水位流量关系和实测桥位附近落差两个方面分析了钟祥汉江公路
二桥工程对河段及皇庄水位的影响，2012～2016年水位流量关系的变化及实测数
据都显示，钟祥汉江公路二桥对整个河段的水位影响较大。
3.2 桥位处横断面变化
图3是2012～2016年桥位处横断面高程变化图。从图中可以看出，2012～2016
年间，主河槽左岸淤积，淤积长度约150 m，最大淤积厚度4 m，主河槽右岸淤
积岸线淤进约20 m，河床最低点高程由29 m升高到30 m。本文将2016年桥
位处横断面左岸水边约150 m长的施工部分按高程为39.00 m的围堰考虑，其阻
水面积约为600 m2，经估算3个主墩的阻水面积约为243 m2，滩地上桥墩阻水
约为50 m2。可以看出：施工期阻水使水位抬高是主要因素，而桥墩阻水的影响
也较大。
图3 桥位横断面高程变化Fig.3 Elevation variation at the bridge cross-section
利用曼宁公式分别对2012年和2016年的实测桥位断面进行水力计算，点绘断面
水位-流量关系曲线如图4所示。计算过程中，糙率依据皇庄站水位流量关系确定
为0.03，比降采用2017年10月6日皇庄-大同的实测比降0.1‰。可以看出：
当水位低于38 m时，2012年和2016年水位流量关系曲线基本重合；当水位高
于38 m时，2016年较2012年同流量下水位有所抬高，抬高幅度为0～1.3 m。
图4 桥位处水位流量关系Fig.4 The water level-discharge relationship at the
bridge cross-section
3.3 桥位处壅水分析
依据桥位断面上、下游的水位观测成果，对桥位处壅水情况进行分析。水位观测时
间为2017年10月6日17:00～19:00，观测点位置见图5，测量结果见表3。
图5 桥位处实测点位示意Fig.5 The measuring points at the bridge site
表3 桥位处水面落差相关参数Tab.3 The parameters of water surface fall at
the bridge cross-section点号实测水位/m间距/m两点落差/m水面比降/%备注
146.243桥位上游2031m246.16010370.0830.80桥位上游994m346.163482-
0.003-0.06桥位上游512m446.0782930.0852.90桥位上游
209m546.0711040.0070.67桥位上游105m645.9281050.14313.60桥位
745.9231070.0050.47桥位下游107m845.92696-0.003-0.31桥位下游
203m945.9183040.0080.26桥位下游507m1044.6224931.29626.29桥位下游
1000m注：实测时间2017年10月6日17：00～19：00。
根据实测资料可以看出，在桥位上游209 m、桥位处和桥位下游1 000 m处水面
落差较大，分别为0.085，0.143 m和1.296 m，上游、下游均有出现负比降现象。
2017年10月6日下午17:00～19:00皇庄-大同的平均水面落差为2.94 m，两站
距离约32 km，该桥位处1～10号点落差为1.621 m，两点相距3.031 km，占
皇庄-大同整个落差的55.1%，距离的9.5%。可以看出桥位处的壅水是使皇庄水
文站水位偏高的主要原因。
4 结 论
(1) 皇庄站2016～2017年较2000～2015年，高水位时水位抬高约1.47 m；中
水位时水位抬高0.13 m。一般枯水位流量小于3 000 m3/s时，2016～2017年
与2010～2015年水位基本一致，较2000～2009年水位降低0.28～0.41m。皇
庄站水位抬高主要发生在高水位时，而且主要是2016年以后；枯水位时，水位都
是降低趋势。
(2) 从水位变化及水面落差分析来看，皇庄站2016～2017年的水位变化较大主要
是受皇庄-大同河段局部相关工程影响。兴隆水利枢纽的修建主要影响沙洋站枯水
期水位抬高及大同-沙洋站水面落差减小。
(3) 汉江碾盘山-马良河段整体呈冲刷趋势，2012～2016年河段累积冲刷了280
万m3，该河段整体冲刷应该是一般枯水位降低的主要原因。其中，皇庄至钟祥汉
江公路二桥局部河段的淤积可能是导致皇庄高水位抬高的原因之一。
(4) 2012～2016年，钟祥汉江公路二桥桥位断面淤积，水位高于38 m时，2016
年较2012年同流量下水位抬高0～1.3 m；桥位附近3.031 km河段落差达
1.621 m，占皇庄-大同整个落差的55.1%，距离的9.5%。分析认为桥位处的壅水
是皇庄水文站高水期水位偏高的主要原因。
(5) 根据前面3个结论来看，引起皇庄水文站在高水抬高的主要原因是由于皇庄-
大同河段局部相关工程，尤其是钟祥汉江公路二桥的影响。
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