马余良 赵天昌

嶂山闸泄流能力分析

马余良 赵天昌

一、概况

1.工程概况

嶂山闸位于江苏省宿迁市嶂山村西1.1km处，设计流量8000m3/s，校核流量10000m3/s，是骆马湖主要排洪口门，也是沂沭泗河洪水东调南下工程的重要组成部分。

骆马湖承接上游南四湖、邳苍地区、沂河南下洪水，经调蓄后由嶂山闸经新沂河下泄入海。汛期该闸根据骆马湖上游来水和新沂河沭阳上游河段的区间汇水等，按新沂河设计行洪规模控制下泄流量；非汛期嶂山闸关闸蓄水，保证骆马湖北调送水及周边徐州、宿迁地区的农业灌溉用水，并保护新沂河滩地30万亩小麦免受桃汛威胁，同时为骆马湖地区的工业、航运、渔业用水提供有利条件。

2.河道概况

新沂河是沂沭泗地区主要排洪河道之一，分泄上游55000km2的洪水，并承泄嶂山闸至沭阳河段2322km2的区间汇水。从嶂山闸起，向东流经新沂、宿豫、沭阳、灌云、灌南5个县（市），至堆沟会灌河于燕尾港南灌河口入黄海，全长146km。保护两岸1000万亩耕地、600余万人口的安全，灌溉面积289万亩，排涝面积56万亩。

新沂河按河床比降等特征分为3段：自嶂山闸至沭阳城为上段，长43km，河道比降大，水流湍急，流势不稳；沭阳城至小潮河闸为中段，长67km，河道比降减缓，河面逐渐展宽；小潮河闸至入海口为下段，长34km，河道比降平缓，河口则成倒比降，河面开阔。

二、嶂山闸水文站水位流量关系分析

1.测站简介

嶂山闸水文站位于江苏省宿迁市宿豫区晓店镇嶂山村，东经118°19'，北纬34°07'，1961年设站，为国家级重点水文站、中央报汛站。观测项目有水位、流量、降水、水质、泥沙等。测流断面在嶂山闸下游473m处，断面宽461m，实测最大泄量发生在1974年8月16日，流量为5760m3/s。

2.洪水组成

沂沭泗流域面积7.96万km2，骆马湖以上的集水面积5.5万km2，骆马湖承接的来水有3支，即沂河干流来水、泗运水系经南四湖下泄的洪水及邳苍地区涝水等。嶂山闸作为骆马湖的重要泄洪口门之一，根据大水年份骆马湖出湖口门流量资料分析，近70%以上的出湖洪水经嶂山闸下泄进入新沂河。嶂山闸水文站断面洪水流

量完全受嶂山闸调节控制。

3.水位流量关系的特点

嶂山闸水文站属于闸坝站，其过水断面流量完全受闸门变动调节控制，下游河道新沂河从嶂山闸起到沭阳段内没有水工建筑物，下游水位不再受其他水工建筑物调节影响，又具有河道站的特性。

嶂山闸调闸后2～4h，其下游水位趋于稳定，下游虽有老沭河、新开河、淮沭河、柴沂河、路北河等支流汇入，但由于这些河与新沂河交汇处距嶂山闸距离较远，加之闸下河段河床比降较大，所以水位流量关系受下游洪水顶托的影响相对较小，嶂山闸下游水位流量关系曲线呈单一线，见图1。

图1 新沂河嶂山闸（闸下游）水位～流量关系曲线图

三、嶂山闸泄洪能力分析

在历年实际控制运用中，该闸有自由式孔流、淹没式孔流、淹没式堰流三种泄流方式。根据《水文资料整编规范》采用历年实测流量资料进行图解分析法定线，率定出自由式孔流、淹没式孔流、淹没式堰流推流公式。嶂山闸泄洪能力是指嶂山闸在闸门敞开（即淹没式堰流出流）时，可通过节制闸排泄的最大流量，淹没式堰流的推算公式：

式中：B为闸门开启总宽；hL为闸下游水头；ΔZ为水位差，等于骆马湖水位（洋河滩闸上游）减嶂山闸下游水位（因闸门全开时，该闸上、下游水位差较小，闸上游水位采用骆马湖水位）。

由淹没式堰流公式可绘制嶂山闸（闸门全开）泄流曲线图，见图2。

图2 嶂山闸（闸门全开）泄流曲线图

设定嶂山闸下水位（Z嶂下），查图1：嶂山闸下游水位流量关系曲线Z～Q曲线，得到Q；并得到hL（Z嶂下-15.50）；根据hL、Q,查嶂山闸（闸门全开）泄流曲线ΔZ～Q～hL曲线，得到ΔZ，进而得到Z骆=Z嶂下+ΔZ。也就得到Z骆～Q曲线。具体成果见表1、图3。

表1 骆马湖洋河滩水位与嶂山闸泄流量成果表

图3 新沂河嶂山闸泄洪能力关系曲线图

嶂山闸闸门全部开启时，建立骆马湖（杨河滩闸站上游）水位与嶂山闸泄流关系，从图中可以看出，当骆马湖水位24.00m时，嶂山闸下泄流量为6150m3/s，当骆马湖水位25.18m时，嶂山闸的下泄流量可达7500 m3/s。

依据沂沭泗河洪水调度方案（国汛〔2012〕8号）调度原则，嶂山闸下游沭阳水文站断面不超过流量7800m3/s以及沭河、区间来水影响，为确保新沂河行洪安全，必要时控制嶂山闸流量，因此嶂山闸最大泄洪能力可以定位在7500m3/s，对应骆马湖水位为25.18m。

四、结论

骆马湖承接南四湖、沂河及以上区间的下泄洪水，嶂山闸作为骆马湖的重要泄洪口门，其泄洪流量的控制，对于区域防洪调度决策相当重要，随着新沂河整治工程的实施和下游河道不断演变，嶂山闸的水位流量关系还将随之改变。因此，必须做好水位流量关系的分析研究，才能准确掌握嶂山闸的最大泄洪能力，对防汛控制调度运用具有重要的参考意义■

（作者单位：江苏省骆运水利工程管理处 223800）

（专栏编辑：王 适）