风暴潮作用下的大湾区海堤安全设计潮位探究
——以伶仃洋河口湾为例

李 彬，何 用，方神光*

(1 广东省水利水电技术中心，广东 广州 510635；2 珠江水利委员会珠江水利科学研究院，广东 广州 510611)

粤港澳大湾区是中国开放程度最高、经济活力最强的区域之一，湾区防潮安全主要仰仗海堤，其堤顶高程大多数采用设计高(潮)水位+安全超高的方法确定[1]，设计潮位成果主要形成于2000年左右[2]。随着近些年珠江河口极端气候增多，尤其是近10年来影响大湾区的台风暴潮频数明显增加[3]，风暴潮引起的增水极为显著，如1713号台风“天鸽”和1822号台风“山竹”期间，磨刀门口门三灶站极值增水幅度分别达到1.86、2.84 m[4]，0814号台风“黑格比”期间，伶仃洋赤湾站增水幅度1.46 m[5]，珠江河口以西闸坡站增水达到2.0 m[6]。风暴潮极值增水直接导致珠江河口多处站点潮位超历史，如1822号台风“山竹”期间(中潮)，珠江河口虎门、南沙、横门、三灶等站点均超200年一遇设计潮位，其中横门站达到1 000年一遇。大湾区海堤设计频率潮位仍采用皮尔逊Ⅲ型分布曲线方法确定[2]，该方法引自内陆河道防洪设计水位计算方法，对河口以抵御风暴潮侵袭为主的海堤来讲，不仅难以突出风暴潮极值增水在海堤高程设计中的主导作用，而且得到的河口站点常用设计频率(0.5%、1%、2%、5%、10%、20%)潮位间差距很小，风暴潮的较大增水叠加不利天文潮时经常超海堤设计潮位值，跳频严重，导致现状海堤存在较为严重的漫堤或越浪损毁风险。

河口风暴潮极值增水若遭遇天文大潮，将造成严重洪涝灾害损失[7]。为探讨风暴潮增水与天文潮遭遇后的设计潮水位，董吉田等[8]及冯东太[9]在20世纪90年代就提出了大风浪与高水位的联合概率统计分析方法；……