醴陵市渌江电站河坝壅水分析

唐益丰

（醴陵市水利局 株洲市 412200）

1 综合说明

1.1 概 况

醴陵市位于湖南省东部、湘江一级支流渌江干流中下游，渌江纵贯市区长达63.73km。醴陵市地势北东与南西部隆起，中部渌江河谷地带以山丘为主。

渌江是湘江一级支流，发源于江西萍乡市千拉岭南麓，流经江西萍乡市和湖南醴陵市、株洲县，在株洲县渌口镇入湘江，全长168.8km，平均坡降0.49‰（城区段平均坡降0.33‰），流域集水面积5675km2。醴陵市地处渌江中上游，控制集水面积3132km2，是典型的山区型河道。渌江自东向西贯穿醴陵市城区，上起阳东大桥，下至渌江电站，全长约7km，河势由东向西呈“S”型，拐点明显，断面变化剧烈，河槽深切，大体呈矩形，自然河岸陡峭，河宽一般200m左右，最窄处不足90m，最宽处超过400m；河床凌乱不规则，两岸山丘发育。

渌江电站河坝位于渌江干流河口上游53km处的醴陵市西郊，是一座兼有景观、航运、发电功能的综合利用水利工程。该工程建成于1979年，主要由左岸船闸、泄洪闸、冲沙闸、右岸水电站等建筑物组成，其中泄洪闸位于河坝中部，堰顶高程46.91m，上装14扇5m×1.5m活动式翻板闸门，设计正常挡水位48.41 m。水电站装机750kW，多年平均年发电量350万kW·h。

渌江电站河坝经多年运行后安全隐患严重，同时为改善城市景观和生态环境，市政府决定对河坝进行加固改造。加固改造工程2009开始设计，2011年竣工使用。工程改造后，泄洪闸堰顶高程降为46.41m，总净宽72m，堰高3.3m，设9孔8m×3.5m自动翻板闸门。设计正常挡水位49.91m，较改建前提高1.5m。改建后的水电站装机2500kW。

1.2 洪涝灾害及防洪现状

渌江将醴陵市分为南北两岸，北岸有姜湾港，南岸有二圣河等较大支流汇入，汛期洪水相遇的机会较大，易形成外洪内涝。据醴陵市灾情资料显示，1950～1986年的37年中发生洪涝灾害9次，平均4年一次，1987年以后，因城市发展及气候变化等多种原因，洪涝灾害平均每年超过一次。近年发生的两次特大洪水有：

2010年6月25日，大西滩水文站实测洪峰流量2840m3/s，超过10年一遇设计洪峰流量2680m3/s，最高水位54.50m（折算到85国家基面为52.61m）,淹没城区面积约接近10km2，造成近2亿直接经济损失。

2014年5月25日大西滩水文站实测洪峰流量2710m3/s,略超10年一遇标准，最高水位54.29m（折算到85国家基面为52.40m）,该次洪水暴雨中心在上游浏阳，大西滩水文站水位超过50m的持续时间达40h。洪水淹没城区面积约15km2，约10万亩农田和10万人口受灾，直接经济损失5.3亿元。

醴陵市原防洪排涝基础设施十分薄弱，1991～ 2007年在渌江大桥到车顿桥的两岸修筑了部分浆砌石块防洪墙，长度约3.7km，市区基本没有排涝设施系统，一遇暴雨，易形成外洪内涝。醴陵市目前整体防洪能力不到2年一遇，治涝排渍工程更是严重缺乏，这种现状不仅与醴陵市快速发展的经济不相适应，而且还将威胁到国家交通动脉的安全运行，由此可见，醴陵市渌江防洪治涝工程的建设优化是十分必要和非常紧迫的。

1.3 醴陵市2006年城市防洪工程设计情况

醴陵市于2006年组织完成了《城市防洪工程利用亚行贷款初步设计》（由省水电设计院编制）。防洪工程的主体以堤防为主，通过扩建、加固现有堤防，建站排渍，扫障清淤，使醴陵市的防洪达到近期20年一遇的标准，治涝标准为中心城区10一遇最大24h暴雨24h排干。

2 渌江电站河坝壅水分析

2.1 分析任务

如概述部分所述，通过对水坝改建前后的2010年6月2日和2014年5月25日调查洪水位分析，渌江电站水坝改建后的壅水高度比改建前高出较多，该壅水影响变化是2006年渌水防洪工程设计没有考虑的。

因此，本次计算需要对渌江河坝现状条件下的壅水情况进行核算，并作为进一步分析现状条件下渌江城区河道设计洪水水面线的依据之一。

2.2 资料依据

（1）《禄江电站改建初设报告》，湖南省南方水利勘测设计院（2010年）。

（2）大西滩水文站2010.6.23、2014.5.25洪水实测资料。

（3）《醴陵市城市防洪初设报告》，湖南省水利水电勘测设计研究总院（2006年）。

2.3 下游水位流量关系

大西滩水文站洪水期水位流量关系受洪水涨落影响，呈狭窄逆时针绳套曲线，本次根据株洲水文局提供的大西滩水文站2008年、2010年、2014年洪水期水位流量关系数据，综合分析测站断面洪水期水位流量关系，选取一条标准曲线，按洪水期水面比降上移至渌江坝下，作为渌江河坝下游洪水期水位流量关系曲线，成果见表1。

表1 渌江河坝下游洪水期水位流量关系

2.4 设计洪水

大西滩水文站为渌江控制站，位于渌江河坝下游约900m处。本次研究对多次洪水进行比较分析后决定选用省水电院2006年《醴陵市城市防洪初设报告》采用的该站设计洪水成果，见表2。

表2 大西滩水文站设计洪水成果表

2.5 现状条件河坝泄流计算

现状条件下渌江河坝遭遇大洪水时，洪水主要由泄洪闸泄洪，但冲沙闸、船闸、冲沙闸与电站厂房之间的通道亦可宣泄部分洪水。本次分别计算各部分泄洪流量，泄洪闸泄洪高水按折线T型实用堰计算，其他按宽顶堰计算。其中冲沙闸、船闸泄洪及冲沙闸与电站厂房之间通道泄洪的堰顶高程和溢流宽度根据河坝改建设计资料选取。

公式中系数根据武汉大学主编的《水力计算手册》查算。坝下水位流量关系采用表1成果。

本次计算未采用闸门生产厂家提供的模型试验水力参数。计算成果见表3和附图。

表3 大西滩水文站设计洪水成果表

附图 渌江河坝上游水位与泄流量关系图（现状条件）

3 结 论

为验证上述计算合理性，采用2014.5.25洪水的洪峰流量2710m3/s计算的坝下水位为 52.58m，坝上水位为54.14m，比较上游300多米处的江源大桥右岸调查洪水位54.22m，上游1400m处的西山大桥右岸调查洪水位54.34m，成果较为合理。