1、 水利水电枢纽工程等级划分及设计标准 (平原滨海部分) SDJ21787 编写说明 前 言 水利水电枢纽工程等级划分及设计标准(平原滨海部分) (以下简称等级标准)是设计规范系列的组成部分总结了我国平原滨海地区水利水电枢纽建设的基本经验体现了现阶段国家的经济技术政策对平原滨海地区水利水电枢纽建设具有指导作用有关编制工作由原水利部规划设计管理局委托江苏省水利勘测设计院承担 编制工作自1981年开始编制组根据编制大纲的要求曾分赴四川黑龙江河北天津浙江福建广东湖南湖北江西等十省市的水利部门收集资料征求意见并总结了江苏省平原滨海地区水利水电枢纽工程建设经验在此基础上于1982年完成等级标准初稿同年九月
2、江苏省水利学会组织各市水利学会并邀请部分大专院校同志进行讨论形成送审稿分发全国有关部门进一步征求意见此后陆续收到长办淮委珠委天津院及山东辽宁浙江广东湖南湖北四川河南江西等十三个部属院(委)和省院的书面意见于1983年对送审稿作了一次较大修改完成送审修改稿1985年3月下旬原水电部水利水电规划设计院在江苏省无锡市召开了送审修改稿审查会有27个单位40位专家参加提出了许多意见并据以对送审修改稿的章节内容进行了调整补充和修改1986年9月原水电部水利水电规划设计院又在江苏省常熟市召开了报批稿鉴定审查会会议认为报批稿较好地反映了我国平原滨海地区水利水电枢纽工程建设经验和水平符合我国的实际情况建议水电部
3、颁布试行1988年元月原水电部水利水电规划设计院在京邀请了原水电部几位总工程师有关司局和流域机构部分同志共同审议定稿同年3月经部长批准颁布试行 本编制说明主要是对等级标准的一些条文作必要的解释并简要地闸述编制这些规定的原则和依据对本编制说明如有意见请随时告水利水电规划设计院和江苏省水利勘测设计院 本编制说明主要编写者为许业传王宗德经伟良写了部分章节 第一章 总 则 第1.0.1条 水利水电枢纽工程等级划分及设计标准(平原滨海部分) (以下简称等级标准)关系到工程和下游人民生命财产的安全工程造价和建设速度等许多方面是设计中遵循自然规律和经济规律体现国家经济政策和技术政策的重要环节平原滨海地区水利
4、水电枢纽工程的等级标准必须从国家经济实力出发根据社会主义现代化建设的要求和水利水电建设的具体方针政策按本标准分析确定 第1.0.2条 (一)本标准适用的范围 我国平原滨海地区主要分布在长江黄河淮河海河珠江和松花江等大江大河的中下游包括江汉华北淮北松辽等平原以及洞庭湖鄱阳湖洪泽湖太湖里下河等滨湖洼地圩(垸)区从地形特征看平原与山区丘陵是有明显差别的但各地划分平原的概念标准和习惯不尽相同据调查统计平原滨海地区枢纽工程的挡水建筑物高度一般不大于15m上下游水头差一般不大于10m因而以此作为本标准适用范围的补充规定以便和山区丘陵区部分有所区别鉴于本标准对山丘与平原的界限未作具体规定建设各地对照上述规定
5、结合当地地形和水文等具体情况分析确定 (二)水利水电枢纽工程的水工建筑物与堤防 水利水电枢纽工程一般指有多种用途的水工建筑群不包括单一的堤防工程因此本标准不适用于河道整治堤防护岸保滩工程的设计但由于平原滨海地区的水工建筑物往往与堤防是紧密组合在一起成为枢纽工程共同担负着防洪挡潮排涝灌溉供水等多种功能因此制定等级标准应同时考虑枢纽组成部分的堤防标准 第1.0.3条 水利水电枢纽工程中的通航桥梁公路港口城镇供水和渔业等建筑物的等级及设计标准涉及到有关部门和地区的规划要求及行业利益除必须事先向有关部门和地区征求意见外应同时参用交通铁道城建和农业等部门的有关规定.以便更好地发挥工程的综合效益 第1.0
6、.4条 确定水利水电枢纽工程的等级标准时除应根据其工程规模效益和在国民经济中的重要性按本标准规定分析确定外还应正确处理好局部与整体目前与长远上游与下游的关系保证工程实施后不产生遗留问题及时发挥预期效益 第二章 工程等别及建筑物级别 水利水电枢纽工程根据其工程规模效益及在国民经济中的重要性划分等级和标准是设计中正确处理好安全与经济关系的一个重要环节等别是对整个枢纽工程而言它体现了工程的规模效益和重要性级别是指具体建筑物的设计而言在保证枢纽工程安全的前提下反映了建筑物的不同技术要求和安全要求是根据其所属工程等别及其在工程中的作用和重要性确定的工程等别和建筑物级别是相互联系而性质不同的两个方面首先确
7、定工程等别然后确定建筑物级别工程等别确定后不再改变建筑物级别根据具体情况经过论证可以适当提高或降低 第2.0.1条 (一)枢纽工程的分等 按照工程规模和效益大小参照山区丘陵区的工程等别平原滨海地区水利水电枢纽工程分为一二三四五等 (二)水库枢纽工程的分等指标 水库枢纽工程以总库容和效益作为分等指标平原水库与山丘区水库虽在水文水力特性结构型式和泄洪条件等方面有不同的特点但从防洪保护范围和受益地区来看二者效益都是主要在中下游平原因此平原水库与山丘区水库的等别划分可以采用相同分等指标设计标准则分别拟定有所区别这样处理可以较好地体现平原水库和山丘区水库的共性和差别 (三)防洪枢纽工程的分等指标 防洪枢
8、纽工程以保护农田面积和保护区内城镇工矿区的重要性作为分等指标防洪工程的一个重要特点是不直接创造财富而是把减免洪灾损失作为效益 (四)排涝枢纽工程的分等指标 洪和涝是平原地区普遍存在的两大水害排涝工程的年平均效益一般要大于防洪工程的年平均效益据典型调查分析一般约高60%左右被保护的涝区面积愈大相应排涝与防洪的效益差别也愈显著因此相同等别的排涝工程的分等指标应小于防洪工程的分等指标 (五)灌溉枢纽工程的分等指标 灌溉枢纽工程的分等指标通常以所属灌区的设计灌溉面积表示灌溉枢纽工程经常使用年均效益大因而同一等别的灌溉枢纽工程的分等指标应小于防洪枢纽工程和排涝枢纽工程的分等指标 (六)供水枢纽工程的分等
9、指标 供水工程包括城镇工矿区供水和航运供水城镇工矿区供水用水量不大但要求供水保证率很高由于内容比较复杂不易以数字表达各种情况的分等指标因而以特别重要重要中等一般这些概念指标来划分专门为航运供水工程的分等指标与航道等级有关可根据具体情况分析确定本等级标准未作具体规定 (七)挡潮枢纽工程的分等指标 我国沿海地区均受海洋潮汐的影响为了阻止海卤入侵在滨海平原和受其影响的江河入海口普遍修堤建闸抗御潮害受一次潮害影响农业生产最少2 3年危害严重如果高潮期遇上台风暴雨破坏性更大因此防御潮害一直是沿海各省市的水利工作重点我国海岸线长达14000多km(不包括沿海岛屿)各地潮汐特性和地理条件不同南部浙江福建广东
10、台湾诸省潮差较大滨海平原纵深较浅挡潮工程的保护面积一般较小北部江苏河北等省潮差不大高潮位持续时间较短滨海平原纵深较深海潮一旦入侵可达20km以上保护面积相对较大一些通过典型分析挡潮工程的规模效益和影响程度基本上与防洪工程类似因此挡潮枢纽工程的等别划分及分等指标可参照防洪枢纽工程的规定采用潮灾特别严重的地区工程等别可适当提高 (八)水电站的分等指标 平原滨海地区水电站的枢纽上下游水头差较小大多数为低水头季节性发电的中小型水电站规模不大因此没有具体规定大型水电站的分等指标中小型水电站则采用山丘区的分等指标 第2.0.2条 (一)综合利用的水利水电枢纽工程往往兼有防洪挡潮排涝灌溉供水等多种功能当不同
11、用途的分等指标分属几个不同的等别时为安全计整个枢纽工程的等别应以其中的最高等别为准 (二)堤防上的水工建筑物是与堤防联结成一个整体共同发挥防洪保安的功能保证枢纽工程的安全运用因此堤上建筑物应不低于堤防的工程等级 第2.0.3条 规模巨大且在国民经济中占有特别重要地位的水利水电枢纽工程技术要求很高其工程等别和设计标准应当专门论证 第2.0.4条 水利水电枢纽工程的规模是划分工程等别的主要依据之一枢纽规模取决于规划目标应按照流域规模所规定的任务远近结合以近期目标为主并考虑远景发展要求综合分析论证确定 第2.0.5条 (一)水利水电枢纽工程的水工建筑物依其作用可分为永久性建筑物和临时性建筑物两大类永
12、久性建筑物视其失事造成的灾害和影响工程效益的严重程度又分为主要建筑物和次要建筑物永久性主要建筑物的级别是与枢纽工程的等别相对应而同一等别的永久性次要建筑物的级别则比主要建筑物的级别降低1 2级 (二)临时性水工建筑物是指枢纽工程施工期间所使用的建筑物如导流建筑物施工围埝临时泵站等临时性建筑的使用时间不长遭遇较大洪水的风险较小因此规定临时性建筑物级别低于永久性次要建筑物的级别 第2.0.6条 圩(垸)区一般地势低于外河水位但土地肥沃生产条件较好经济水平较高人口密集是重要的农业基地圩区通常是位于大江大河下游的三角洲地带或滨湖低洼地区往往是几十个或者几百个小圩子组合成的群体如珠江三角洲有近200个圩
13、子圩区面积约550余万亩分布在西江北江东江下游的冲积平原上洞庭湖滨湖地区有圩子260余个圩区面积约870余万亩江苏太湖地区有圩子880余个圩区面积约580余万亩里下河腹部地区有大小圩子近千个圩区面积约844万亩圩外河道水位普遍与大江大河或湖面相接有的圩区还担负着泄洪分洪任务由于同一圩区的各个圩子的建筑物和圩堤标准基本相同一旦发生大水各个圩子可能遭灾的机会是相等的另一方面由于部分圩堤溃决后有滞洪削峰的作用又可以使圩区内其他圩子免遭破坏可见各个圩子之间既各自独立又相互联系因此滨湖沿河洼地的圩堤及有关水工建筑物应着眼于整个圩(垸)区而不是从单一圩子去孤立地研究工挡水标准分等指标可与防洪枢纽工程基本一
14、致 第2.0.7 2.0.8 2.0.9条 我国地域辽阔自然地理条件差异很大同一级别的建筑物由于工程位置地形地质条件结构形式建筑材料基本资料精度和对下游的影响程度等方面情况不同对抗御洪水能力建筑物的结构强度和稳定性运行可靠性会有不同的要求因此遇到下述情况时应对二五等工程的永久性主要建筑物级别和临时性建筑物级别作适当调整 (一)枢纽工程位置特别重要失事后将造成重大灾害者其永久性主要建筑物的级别可适当提高洪水标准也要相应提高 (二)当水工建筑物的工程地质条件特别复杂或采用实践经验较少的新型结构时为保证枢纽工程安全永久性主要建筑物级别可提高一级但洪水标准不予提高 (三)临时性水工建筑物失事后将造成严
15、重灾害或严重影响工程施工时除需要采取专门预防应急措施外其建筑物级别可提高一级或二级 (四)失事后损失不大的水利水电枢纽工程经过论证其水工建筑物级别可以适当降低 第三章 洪水标准 洪水标准是防洪规划中拟订防洪措施的基础关系到工程安全和工程投资合理选定建筑物的设计洪水标准不仅是一个安全技术问题也是一个社会经济问题政策性很强制订标准要考虑现阶段国家经济条件和建筑物一旦失事的后果 平原滨海地区和山区丘陵区都需要强调水工建筑物的安全问题但两者的地形条件洪水特性和工程特点不完全一样平原滨海地区不同类型的建筑物洪水标准也不应相同平原滨海地区水利水电枢纽水工建筑物的供水标准(或潮水标准)按平原水库枢纽工程拦河
16、水闸河道堤上建筑物潮汐河口段水利水电工程滨海水利水电枢纽工程以及临时性水工建筑物等六个方面分条作出了相应的规定对于滨湖沿河洼地的圩(垸)堤及有关的水工建筑物的挡水标准未作具体规定应根据整个圩(垸)区的防洪规划分析确定 第3.0.1条 平原水库(特别是湖泊型水库和滞洪区)位于河流中下游一般坝低库容大下游人口稠密平原水库与山丘区水库的保护范围和受益地区都主要在平原从这些来看两者没有根本性的差别但平原河流通常缓涨缓落易于进行水文预报平原水库的泄洪条件相对比较优越在发生稀遇洪水时大多数水库易于采取非常措施因此同一等级的平原水库的洪水标准应比山丘区水库降低一些 洪水标准的制定取决于国家的经济条件同时要从
17、实际情况出发总结我国平原滨海地区水利水电枢纽工程建设的经验经反复论证确定平原水库的洪水标准如表3.0.1 表3.0.1 平原水库与山丘区水库洪水标准对照表 建 筑 物 级 别 洪水重现期 工程类型 1 2 3 4 5 山丘区水库 2000 500 500 100 100 50 50 30 30 20 正常运用洪水标准 (重现期年) 平原区水库 300 100 100 50 50 20 20 10 10 非常运用洪水标准 山丘区水库 (下限值) 10000 2000 1000 500 300 (重现期年) 平原区水库 2000 1000 1000 300 300 100 100 50 50 20
18、 与1978年正式颁发试行的山丘区水利水电枢纽工程不同等级的洪水标准(SDJ12 78)相比平原水库枢纽工程不同等级的正常运用洪水标准和非常运用洪水标准一般较山丘区水库约降低一级或更多一些但对特殊重要的大型水库非常运用洪水标准可根据具体情况适当提高 第3.0.2条 平原水库枢纽工程的泄洪设施和措施必须满足非常运用时的泄洪要求大型水库的泄洪设施应尽量分为正常和非常泄洪设施两部分非常泄洪设施使用的机遇很少但其规模必须按规定的非常运用洪水标准进行设计和施工保证一旦启用时及时生效同时应该通过多种方案比较慎重确定允许启用非常泄洪设施和措施的泄洪水位一般来说启用标准不宜过低在保证枢纽工程安全的前提下要防止
19、非常泄洪时形成变相垮坝加重下游洪水威胁因此条文规定应控制水库最大总下泄流量不超过该次洪水在坝址处天然最大来水流量 第3.0.3条 在梯级水库枢纽工程中各水库规模不同兴建时有先有后情况比较复杂为确保梯级水库枢纽工程的安全防止连锁反应规定梯级水库各个枢纽工程在梯级的统一规划下各自满足正常及非常运用时的要求但各枢纽的洪水标准下泄流量泄洪设施及措施等应上下游统筹研究互相协调如果上游已成水库标准偏低下游梯级枢纽应考虑上游梯级枢纽一旦失事可能造成的影响 第3.0.4条 平原河道拦河水闸或堤上建筑物的洪水标准是指具体建筑物的设计而言不同于流域防洪标准虽然我国主要江河水系有水文记录以来一般多已出现过大于50年
20、一遇洪水但在拟定平原河道拦河建筑物的洪水标准时着眼于数量众多的中型工程按基本上能防御1949年以来已经出现过的较大洪水的要求规定了本条有关标准 第3.0.5条 堤上建筑物的洪水标准应根据所在堤段的防洪标准综合分析确定条文规定应不低于这段堤防的洪水标准考虑到今后堤防加高的可能性堤上建筑物顶部高程应适当提高留有余地 第3.0.6条 潮汐河口段水利水电枢纽工程的潮水标准 (一)沿海地区水利水电枢纽工程因受洪潮影响不同可分为滨海水利水电枢纽工程和潮汐河口段水利水电枢纽工程分别选定潮水标准 (二)位于潮流控制区的大江大河入海口的洪潮水位同时受海洋潮汐和江河上游暴雨洪水的综合影响江河下游入海口的水面虽然比
21、较宽阔但与沿海一望无际的海面相比吹程较短风浪的影响相对要小得多因此潮汐河口的海堤设计不必单独考虑风的因素可以在超高值中适当考虑风浪爬高的影响 (三)为了摸清潮汐河口的河床演变规律有关部门设置了为数众多的潮位观测站为研究潮汐河口设计洪潮水位创造了有利条件广东省在1981年提出了珠江三角洲河网地区不同保证率的洪潮水面线修正成果浙江省在1980年提出采用不同重现期的设计高潮位在分析潮汐河口的设计洪潮水位时可参照使用 (四)江河下游的潮流控制河段和感潮河段是随着河川径流的季节变化而变动的任何一个潮汐河口其洪潮水位不仅取决于河口形态和潮汐的强弱而且与江河上游来水的多寡密切有关愈向上游暴雨洪水的影响愈大因
22、此从水流特性和资料分析潮汐河口的设计洪潮水位采用重现期方法来推算这样可以与江河水工建筑物的洪水标准有机地联系起来也可以通过超高的调整与沿海海堤的堤顶高程相一致 (五)通过对南方各省现行挡潮挡洪标准和已建潮汐河口段水工建筑物的实际抗御能力的调查按3级工程抗御50 20年一遇设计洪潮水位是比较符合当前各地实际工程情况的 第3.0.7条 滨海地区水利水电枢纽工程的潮水标准 (一)潮汐是海洋水体在月球和太阳等天体的引潮力作用下所产生的周期性垂直升降运动我国海岸线南起广西的北仑河口北迄辽宁的鸭绿江口总长14000km(包括岛屿在内长达18000km)除北部湾是全日潮外绝大部分海岸是半日潮平均潮差约在2m
23、左右最大潮差发生在浙江福建沿海如杭州湾的澉浦最大潮差达8.93m之多 (二)沿海南方各省海塘(堤)工程的挡潮标准普遍是按抗台风御大潮的安全要求采用历史最高暴潮水位和风浪爬高的设计风力两个特征指标不同工程等级的历史最高暴潮水位是一样的而设计风力是不同的 (三)研究潮水标准过程中常遇有争议的技术问题之一是暴潮水位能否进行频率计算能否采用历史最高暴潮水位作为设计高潮位问题的关键是沿海地区现有的潮位观测站和潮位观测资料有无条件进行频率计算据初步了解水利部门设立的潮水位观测站绝大部分位于大江大河入海口离海边有一定距离不受江河影响的为数不多它只反映了潮汐河口段的潮水位特性用它来直接代表沿海潮水位显然是不合
24、适的国家海洋局在沿海一带岛屿建立了一些观测站观测项目较全可惜站点不多因此目前在全国推广采用潮位频率可能有一些具体困难但从发展的角度考虑标准推荐采用重现期(年)作为潮水标准是比较合理的关于采用历史最高暴潮水位作为设计高潮位问题其缺点是未引进重现期概念但暴潮水位的特性之一是年际变化小一般CV 0.1反映在不同重现期的设计潮位上百年一遇与十年一遇的潮位相差不过5 6dm 30多年实测或可能调查到的历史最高暴潮水位其出现机率大致相当于30年一遇左右因此用它作为设计高潮位对1 2级工程有可能偏小一些对4 5级工程可能偏大一些不过误差最大不超过10%反映在潮水位上一般在0.3m左右另一方面历史最高潮水位具
25、有通俗形象具体效益比较直感的优点以此作为设计高潮位容易为人们所理解因此标准规定滨海地区水利水电枢纽工程的潮水标准应根据工程的规模重要性历史最高潮水位潮卤灾害情况和工程所在地点的风力风向以及地理条件参照潮汐河口段水利水电枢纽工程潮水标准选定从而强调了历史最高潮水位的作用 (四)在潮水标准中需要考虑风的因素因为风特别是台风对沿海海塘(堤)的破坏力大海面在强风的作用下产生增减水现象迎风则增背风则减有的地方增水值离达3m左右台风增水抬高了海面同时增加了堤前滩地水深起着推波助澜的作用风浪对海塘(堤)的威胁不仅取决于风的强度而且与风的方向持续时间有密切关系 第3.0.8条 临时性水工建筑物洪水标准 (一)
26、平原地区临时性水工建筑物主要指枢纽工程在施工期间使用的建筑物而言如导流建筑物施工围埝以及临时性泵站等 (二)临时性水工建筑物的洪水标准与施工工期有直接联系工期愈长遭遇较大洪水的机遇愈大洪水标准宜稍高一些反之工期愈短遭灾机遇愈小洪水标准可以稍低一些平原地区施工条件要比山区优越得多施工场地铺得开施工工期抢得上据江苏河北两省已建工程初步统计在行洪河道上兴建的水利水电工程不管建筑物的规模多大如1000m3/s以上的泄洪闸150m3/s以上的倒虹吸或渡槽主要河道两侧的堤防一般多是利用一个冬春基本修筑完成跨汛期施工的不多 (三)施工期临时性水工建筑物的洪水标准与河流水文特性有密切关系山丘地区地势陡一旦暴雨
27、洪水来势猛传播快破坏力强对工程的安全施工威胁性较大洪水标准应该相对高一些平原地区地势平坦洪水来势较缓洪水传播时间相对较长暴雨以后尚有一定间隔时间可进行水文预报采取临时应急措施尽量减少工程施工损失因此平原地区临时性水工建筑物的洪水标准应略低于山丘区见表3.0.8 表3.0.8 平原地区临时性水工建筑物的洪水标准 临时性水工建筑物级别 临时性建筑物类型 2 3 4 5 洪 水 重 现 期(年) 土石建筑物 25 25 15 15 10 10 5 混凝土浆砌石建筑物 10 10 5 5 3 3 第四章 堤坝顶安全超高 第4.0.1条 非溢流堤坝顶的安全超高是指在一定设计标准时要求波浪高以上距离堤坝顶
28、的高度是保证堤坝和建筑物不受破坏的一个重要安全措施 安全超过分正常运用与非常运用两种情况考虑到风险率与效益的因素非常运用的安全超高值略低于正常运用情况安全超过值的确定目前尚无比较成热统一的计算方法普遍从安全感出发凭经验取用安全超高值取用得合理与否关系到工程的安全与工程量的大小影响比较大安全超高值规定得适当高一些一旦出现超标准洪水可有回旋余地但如果安全超过值规定得过大也不经济为此平原滨海地区堤坝顶安全超过值主要是总结已建工程的实践经验并参照历次有关规范确定的 如果堤坝顶设有稳定坚固不透水且与堤坝防渗体紧密结合的防浪墙时则安全超过可改为对防浪墙顶高程的要求但坝顶不得低于非常运用的静水位此时堤坝顶防
29、渗体顶的高程不得低于正常运用的静水位 第五章 抗滑稳定安全系数及其他 第5.0.1条 土基上抗滑稳定安全系数是保证水工建筑物安全运行的一个重要指标它包括土基上的混凝土水工建筑物和土堤坝工程1949年以来我国兴建了很多大中型水工建筑物和土堤坝工程多数是参照苏联有关规范拟定建筑物的抗滑稳定安全系数至1964年我国已积累了一定的实践经验在此基础上原水电部编制了水利水电枢纽工程等级划分及设计标准(草案)和水闸设计规范(初稿)两者规定的安全系数值相差不多差值在0.05 0.10范围内(详见表5.0.1-1) 从70年代末开始水电部和其他有关部门又相继颁发了一批规范详见表5.0.1-2 从表5.0.1-2
30、中规定的数值看变动幅度较小差值均在0.05 0.10范围内这表明经过30余年来的实践各部门对建筑物抗滑稳定所需要的最小安全系数的选用比较一致 在荷载组合上近年来颁发的规范都把特殊组合分为两种情况特殊组合适用于施工情况检修情况和校核洪水位情况特殊组合适用于地震情况考虑到地震荷载的瞬时性与其他不利因素同时遭遇的机遇较小故采用较低的安全系数1.00 1.10是比较适当的 第5.0.2条 为保持与有关规范的一致性和连续性本标准采用的土堤土坝的抗滑稳定安全系数与山丘区的标准和碾压式土石坝设计规范1)一致土基上混凝土水工建筑物的抗滑稳定安全系数与水闸设计规范2)一致 注1) 2)水利电力部颁发水利电力出版
31、社出版1984年 表5.0.1-1 60年代以前编制的规范 (单位m) 建筑物级别 序号 资料来源 荷载组合 1 2 3 4 5 基本组合 1.40 1.30 1.25 1.20 1.15 1 水利水电枢纽工程等级划分及设计标准1)(1964年草案) 特殊组合 1.20 1.15 1.10 1.05 基本组合 1.35 1.30 1.25 1.20 2 江苏省水闸设计规范2)(初稿) 特殊组合 1.10 1.10 1.05 1.05 基本组合 1.50 1.40 1.30 3 苏联规范(1941年) 特殊组合 1.10 1.10 1.10 注1)水利水电规划设计院内印稿 2)江苏省水利勘测设计
32、院内印稿 表5.0.1-2 70年代以后颁发的规范 建筑物级别 序号 资料来源 荷载组合 1 2 3 4 5 1 水利水电枢纽工程等级划分及设计标准 (山区丘陵区部分) (1978年) 基本组合 特殊组合 特殊组合 1.30 1.20 1.10 1.25 1.15 1.05 1.20 1.10 1.05 1.15 1.05 1.00 2 水闸设计规范(1984年) 基本组合 特殊组合 特殊组合 1.35 1.20 1.10 1.30 1.15 1.05 1.25 1.10 1.05 3 碾压式土石坝设计规范(1984年) 正常运用条件 非常运用条件 非常运用条件 1.30 1.20 1.10
33、1.25 1.15 1.05 1.20 1.10 1.05 1.15 1.05 1.00 4 港口工程技术规范1)(重力式码头) 设计情况 校核情况 特殊情况 1.30 1.20 1.10 1.30 1.20 1.10 1.20 1.10 1.00 运用情况 1.40 1.30 1.30 1.20 基 本 施工完建检修情况 1.30 1.20 1.20 1.10 校核洪水止水失效等 1.30 1.20 1.20 1.10 5 船闸设计规范2)(水工结构设计篇) 特 殊 地震情况 1.20 1.10 1.10 1.05 注1 2)交通部颁发人民交通出版社出版1978年 第5.0.3条 平原滨海地
34、区的水工建筑物大都建于松软地基上沉降量较大如江苏阜宁腰闸实测沉降量为50 140mm王港节制闸为42 48mm安徽裕溪口闸为460mm湖北田关闸为400 500mm一般认为水闸沉降量在100 150mm以内只要沉降均匀不会影响正常运行沉降过大会导致沉降差增大可能撕裂止水铜片危及工程安全但对立轴式机泵设备而言即使较小的倾斜也可能引起轴承的额外磨损甚至影响设备的正常运转因此地基最大沉降量和沉降差的容许值应根据工程等级结构特点和设备运行要求研究确定 第5.0.4条 水工建筑物地基一般均应考虑一定的防渗措施以减少渗漏量降低基底渗透压力保证地基的抗渗稳定提高建筑物的抗滑稳定性 防渗措施的繁简应根据建筑物
35、的工程等级和地基特性决定工程等级高的建筑物其防渗的安全度要留得大些对渗漏可能出现的问题也要研究得更周详些粘性土的抗渗变形能力较强单靠上游水平防渗铺盖即可满足渗径要求下游出逸处的反滤层也可简单些而砂性土特别是粉细砂土的抗渗透变形能力较差要求的安全渗径较长常需采用水平防渗与垂直防渗相结合的防渗布置才能更有效地保证渗透安全对渗流出逸处的反滤层设置也要求较高鉴于无粘性和少粘性土地基在遇地震荷载或其他动荷载时易于液化失稳故本标准强调对此类地基应分析研究其液化可能性以便采取处理措施 第5.0.5条 泄水和引水建筑物的消能防冲工程是枢纽建筑物的重要部位其工程规模的大小与复杂性取决于洪水标准和泄水引水要求以及
36、工程地质条件平原滨海地区枢纽工程泄水引水建筑物上下游水头差比较小消能防冲工程遭到破坏引起枢纽建筑物失事的风险率相对较低但多数为土基抗冲能力较差故提出要经过论证在确保枢纽建筑物安全的前提下结合工程地质条件和洪水出现概率非常运用的洪水标准可适当降低 第5.0.6条 为保证水工建筑物在运行过程中安全可靠应保证各部位的结构在动静荷载作用下具有足够的强度和稳定性设计荷载的组合稳定计算和结构应力的分析以及安全系数的采用等可根据建筑物类别按有关专业规范的规定方法进行 第5.0.7条 一般说级别愈高的建筑物其工程规模工程效益以及失事后所造成的灾害也愈大因此对其运行可靠性的要求也愈高 为保证重要建筑物的运行可靠
37、性还需要对采用的建筑材料提出较高的要求并对工程地质条件特别复杂或采用实践经验较少的新材料新结构新设备要进行深入的试验研究 为了保证建筑物的抗滑稳定性基底与地基土壤的摩擦系数是个重要指标对重要的建筑物常需在现场做拖板试验以正确测定摩擦系数而对级别较低的建筑物常可根据室内土工试验资料结合已有经验酌定 附录 水利水电枢纽工程等级划分及设计标准(平原滨海区) SDJ21 87(试行) 参考资料汇编 附表1 国外江河防洪一览表 地点 防洪对象 防 洪 标 准 备 注 美国江河的防洪能力大致仅能防御历史最大洪水有些还没有达到 密西西比河 阿肯色河河口 雷得河河口 密西西比河下游 1927年历史洪水加成11
38、% 1927年历史洪水加成29% 1927年历史洪水加成25%=(100 500一遇) 1.加成的依据是以流域内1937 1950 1938年三场暴雨组合的可能最大洪水为准 2.流域面积320万km2下游6.5万km2的冲积平原有250万人口靠堤防保护下游干流长1570km 3.已完成计划中工程的60%左右实际达到能抗御已发生过的洪水 哥伦比亚河 防御曾经发生的1894年最大洪水Qm1894=35117m3/s 流域面积67.1万km2美 国 康涅狄亚河 以实测一百三十三年记录中1936年特大洪水作为堤防标准 1.流域面积1.1万km22.规划拟建一系列支流水库提高到计划洪水的标准难以实现只能
39、防御历史最大洪水 日 本 建设省规定河川设防 特别重要的河川体系 重要一级河道 次要一级河道 二级河道 一级小河 200年一遇洪水 100年一遇洪水 50 80年一遇洪水 30 50年一遇洪水 10年一遇洪水 1.河流很多有5000多条源短坡陡河道长度在300公里以上和流域面积在1万平方公里以上的河流仅四条 2.河流防洪采用调节水库修建堤防和河河道整治相结合的办法 3.Q设计10000m3/s堤防超高2m位置重要者3m 500010000m3/s堤防超高1.5m 建筑物 级别 无人居住的防洪面积(公顷) 堤高设计防洪频率(年) 基准洪水出现率(年) 农业 部强 制性 规定 50000 5000
40、0 20000 20000 1000 1000 200 100 50 33 1000 330 200 100 有人居住的地方其等级不低于级 波 兰 实际选用的建议 价值高的可耕地 价值低的可耕地 耕作中的农田 农田(耕作的占中等数量) (耕作的占少量) 草 地 大城市 大城市大工厂区人口不太密的地方 非工业的小城镇 农村居民点 50 25年一遇洪水 10年一遇洪水 50年一遇洪水 25年一遇洪水 10年一遇洪水 5年一遇洪水 1000年一遇洪水 500年一遇洪水 200年一遇洪水 100年一遇洪水 英 国 农村土地 城 市 防御15 25年一遇洪水 防御50年一遇洪水 英国南部地区 哥 伦 比
41、 亚 堤防设计 一般采用30年一遇的洪水 根据淹没损失大小在堤防设计中采用不同的洪水频率(1020 30年一遇) 澳 大 利 亚 牧草地 一般耕地 蔬菜园地 城市区 重要工程 3年一遇 7年一遇 10年一遇 150年一遇 50年一遇 1.由澳大利亚新南威尔士公共工程部负责 2.各地区防洪工程均按工程本身价值及效益投资费用的比较研究再进行设计 保 加 利 亚 流经城市和工业中心的河流 流经小城镇的河流 流经有耕地和排灌系统的河流 无重要防护区的小河流 河道整治采用最大流量频率200 100年一遇 河道整治采用最大流量频率100 33年一遇 河道整治采用最大流量频率20 10年一遇 河道整治采用最
42、大流量频率10 7年一遇 印 尼 根据一个地区的社会经济情况可达到的预算和编制确定工程承担防治1年5年10年或20年一遇洪水 瑞 士 城市和工业区 农业区 取100年一遇洪水 根据当地情况而定 认为过多理论上的推敲优选没有必要 土 耳 其 农业 工业 市镇规划 采用10 25年一遇洪水 采用100 500年一遇洪水 采用100 500年一遇洪水 对于每一专门用途的土地类型其防洪标准均根据优选技术进行计算后选用 1级水工建筑物 2级水工建筑物 3级水工建筑物 4级水工建筑物 临时性5级水工建筑物 取10000年一遇最大流量频率 取1000年一遇最大流量频率 取200年一遇最大流量频率 取100年
43、一遇最大流量频率 取10年一遇最大流量频率 堤防标准 根据防洪对象的类别的重要性以及所定设计标准在20 10年一遇至1000年一遇的范围内选择流量其相应水位用概率理论及实测洪水外延方法进行确定 苏 联 堤防 堤顶超高 堤内河床过水能力 约1.2 1.5m 需用另一级标准校核如100年设计1000年校核 多瑙河流域面积81.7万平方公里流经八个国家河流特性两岸滩地稍高于正常水面干流枢纽工程主要是为兴利干流防洪主要靠堤防沿岸主要国家堤防长度达6550公里保护面积2856万亩 奥地利首都维也纳 以1501年的历史调查洪水14000m/s作为防洪标准相当于百年一遇加成35% 1.洪水频率百年一遇104
44、00m3/s 千年一遇12000m3/s 2.原有堤防能防御12000m3/s主要堤段平堤顶可通过14000m3/s 3.计划在维也纳市附近平行多瑙河开挖一条分洪道长20km最大分洪流量5200m3/s 农田 采用实测最高洪水位推算通常相当于60 80年一遇洪水堤顶超高11.5m 匈 牙 利 城市 抗御120 150年一遇洪水 匈牙利有1/3耕地和1/22人口位于洪水位以下相当于600万亩用修堤和排涝相结合的方法防洪现有堤防3200km抽水站190个抽水流量450m3/s 欧 洲 多 瑙 河 捷 克 (围堤) 有住宅和重要工业交通建筑的地区 工农业混杂地区 农业区 森林草地 100年一遇洪水
45、50年一遇洪水 20 7年一遇洪水 10年一遇洪水 1.按国家标准ON736817(围堤防护)规定如左表 2.按ON736821(河道护岸)和ON736822(挡水坝)规定对住宅区工业区及重要交通线的沿线地区采用50 100遇一的频率流量农业区可降低 支流蒂萨河(匈牙利) 按1970年洪水兴建防洪工程(洪峰水位超过百年一遇) 1.流域总面积15.7万平方公里 2.1970年洪水在塞格达水文站F=13.8万km2P(5.16.15)=112mm W(5.107.20)=168亿m3径流系数0.70.8冲毁房屋11000间淹农田640万亩损失123亿福林(相当于26亿元人民币) 印度 挡水防洪堤
46、农业区 重要城市区 25年一遇洪水 50年一遇洪水 自1954年起15年内修建堤防7068km保护土地9000万亩 高度发达的城市和乡村大中型流域建筑平行复线堤的堤防体系 100年一遇洪水 菲 律 宾 一般性发达地区平行复线堤 50 70年一遇洪水 附表2 国内主要江河防洪标准一览表 江 河 防 洪 标 准 水 系 河 名 典 型 年 份 重 现 期年 长江 干流 宜昌 荆江大堤 城陵矶江阴 江阴海口 1788 1954 1974 100(Q) 160 180(W) 40(H) 汉江 中游 下游 1935 1964 100 长 江 流 域 湘 江 资 水 沅 江 澧 水 赣江抚水 修 水 太湖
47、流域 1976 1955 1969 1950 1968 1954 1954 35(H) 50(Q) 40(Q) 20(Q) 30 50 20 南部 水系 漳卫河 子牙河 大清河 1963 1963 1963 50 100 50 海 河 流 域 北部 水系 永定河 北运河 潮白河 蓟运河 1939 1939 1939 1939 50 20 20 20 松花江 流域 第二松花江(丰满水库以下) 嫩 江 松花江干流上游 松花江干流中下游 牡 丹 江 1969 1957 1960 50 50 20 辽河 流域 太 子 河 浑 河 辽河干流 1960 1960 1951 100 100 50 100 珠
48、江 北江 1915 流域 西江 东江 1915 1966 200 100 淮河 流域 正阳关洪泽湖 洪泽湖以下 南四湖地区 沭河 骆马湖以上沂河 1954 1954 1957 1974 1957 40 40 80 100 100 40 50 注Q为最大流量H为最高水位W为洪水总量 附表3 长江下游重要城(镇)市防洪指标表 历史洪水位 1954 1974 1981 名称 H(m) 重现期年 H(m) 重现期年 H(m) 重现期年 防洪水位(m) 堤顶高程(m) 备 注 南京 10.22 130年一遇 8.85 5年一遇 10.22 10.812.0 镇江 8.38 95年一遇 7.77 15年一
49、遇 8.38 9.39.5 三江营 7.61 70年一遇 7.39 30年一遇 7.61 9.29.5 江阴 6.66 30年一遇 6.75 40年一遇 6.75 8.09.0 南通 6.18 15年一遇 6.38 35年一遇 6.38 8.0 浒浦 5.79 8年一遇 6.26 50年一遇 6.27 6.26 8.68.8 浏河 5.52 5年一遇 6.27 70年一遇 6.46 120年一遇 6.27 8.38.8 青龙港 5.77 14年一遇 5.98 40年一遇 5.98 7.58.0 )2.5m(1974.02)1.5m(19541.年海堤超历史最高洪水位年江堤超历史最高洪水位南通以下长江北岸江阴以下长江南岸南通以上长江北岸江阴以上长江南岸2.长江北岸485.13公里保护耕地693.8万亩人口740.95万长江南岸533.22km保护耕地429.07万亩人口271.65万 附表4 广东省海堤防御标准1973年2月摘自广东省水电厅 水利工程大检查有关标准 海堤等级 1 2 3 4 捍卫耕地面积(万亩) 5 5 1 1 0.5 0.5 设计高潮位 历史最高暴潮水位 防御标准 风浪爬高的设计风 10级 9级 8级 各地根据具体情况确定 附表5 福建省海堤防御标准1980年7月摘自福建省水利学会 1980年学术会文件之
