21水利水电工程进水口设计规范.doc

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1、中华人民共和国水利行业标准水利水电工程进水口设计规范Design specification for intakeOf hydrauIic and hydroeIectric engineeringSL2852003主编单位:水利部长江水利委员会长江勘测规划设计研究院批准部门:中华人民共和国水利部施行日期:2003年8月1日。中国水利水电出版社2003 北 京中华人民共和国水利部关于批准发布水利水电工程进水口设计规范SL2852003的通知水国科2003203号部直属各单位,各省、自治区、直辖市水利(水务)厅(局),各计划单列市水利(水务)局,新疆生产建设兵团水利局:经审查,批准水利水电工程进

2、水口设计规范为水利行业标准,并予发布。标准编号为SL2852003,代替原SD30388。本标准自2003年8月1日起实施。标准文本由中国水利水电出版社出版发行。二0 0三年五月二十日前 言根据水利部水利水电规划设计管理局水规字19977号文,对水电站进水口设计规范(试行)SD30388进行修订。在修订过程中,编写组进行了大量调查研究工作,认真总结了原规范自1988年颁布试行以来我国水利水电工程进水口设计和工程建设实践经验,广泛征求了有关单位和专家意见,增补了抽水蓄能电站进水口、灌溉与供水工程进水口和泄洪孔(洞)进水口的部分设计等规定,调整了有关内容,修订后更名为水利水电工程进水口设计规范。对

3、SD30388进行修订的内容包括以下几个方面:增加了水利水电工程进水口“术语”,编为第2章;增加了“进水口建筑物级别与设计标准”,编为第3章,内含“进水口建筑物级别”和“设计标准”等两节;将原规范“结构设计”与“地基处理”两章合并为一章,编为第7章,改名为“结构设计与地基处理”;删除原规范“运行和观测”二章中有关进水口的运行要求,经对监测项目适当调整后,编为第8章,并改名为“安全监测”;增加了对不同类型进水口体形的要求,并编为附录A“进水口体形”;将原规范附录四“水力计算”的内容,改编为附录B“水力计算”,其余附录内容分别写人正文或条文说明中;在规范最后加人了“本规范用词说明”。本规范解释单位

4、: 水利部水利水电规划设计总院本规范编写单位:水利部长江水利委员会长江勘测规划设计研究院本规范主要起草人:符志远 刘志明 谢红兵 陈代华黄启知1 总 则101 为明确水利水电工程进水口设计要求,统一设计标准,做到安全适用、技术可靠、经济合理,特制定本规范。102 本规范适用于水利水电工程各设计阶段各类进水口的设计。对于小型水利水电工程和临时工程的进水口,其设计可适当简化。不适用于竖井内消能的泄洪隧洞进水口。103 水利水电工程进水口设计必须收集相应的地形、地质、水文、泥沙、漂污、冰情、气象、地震、水库运用等基本资料。104 水利水电工程进水口设计应体现国家现行的技术经济政策,在不断总结经验和科

5、学试验基础上,积极慎重地采用国内外先进技术,有所创新,有所前进。105 水利水电工程进水口设计除应符合本规范规定外,尚应符合国家现行的有关标准的规定。12 术 语201 引水工程进水口 intake of diversion project以引水为主要用途的进水口,包括水电站进水口、抽水蓄能电站进水口、供水工程进水口和灌溉工程进水口等。此类进水口有防沙、防污和防冰的要求;其中抽水蓄能电站进水口具有进水和出水两种功能,当电站处于发电工况时为进水口,处于抽水工况时为出水口,多按有压式进水口设计。202 泄水工程进水口 intake of discharge project以泄水为主要用途的进水口,

6、包括泄洪孔(洞)进水口、排沙孔(洞)进水口、排漂孔(道)进水口、放空孔(洞)进水口和导流孔(洞)进水口等。此类进水口兼有排沙、排污、排冰等综合运用要求。203 整体布置进水口 intake integrated with project与枢纽工程主体建筑物组成整体结构的进水口,包括坝式进水口、河床式水电站进水口和拦河闸式进水口等。204 独立布置进水口 inlet of Independent form project独立布置于枢纽工程主体建筑物之外的进水口,包括岸式进水口、塔式进水口和堤防涵闸式进水口等。205 无压式进水口 freeflow inlet流道全程有自由水面,且水面以上净空与外

7、界大气保持良好贯通的进水口。2,06有压式进水口 pressure inlet流道均淹没于水中,并始终保持满流状态,具有一定的压力水头的进水口。207 坝式进水口 intake Integrated with the dam2布置在挡水坝或挡水建筑物上的整体布置进水口(含水电站压力前池进水口)。208 河床式水电站进水口 intake of runofriver hydropower station是河床式水电站挡水建筑物的一部分,与电站厂房连为一体的整体布置进水口。209 拦河闸式进水口 intake Integrated with the barrage作为拦河工程组成部分的整体布置进水口

8、。2010 岸式进水口 intake built in the bank一种独立布置进水口,包括岸塔式进水口、岸坡式进水口和竖井式进水口三种。2011 岸塔式进水口 intake tower built In the bank背靠岸坡布置,闸门设在其塔形结构中,可兼作岸坡支挡结构的进水口。2012 岸坡式进水口 intake with inclined gate slots In the bank闸门门槽(含拦污栅槽)贴靠倾斜岸坡布置的进水口。2013 竖井式进水口 shaft intake闸门布置于山体竖井中,人口与闸门井之间的流道为隧洞段的进水口。2014 塔式进水口 Intake tow

9、er布置于大坝或库岸(河岸、渠岸)以外的独立布置进水口,根据需要可设计成单面单孔进水或周围多层多孔径向进水。2015 堤防涵闸式进水口 inlet culvert built In the embankment布置于堤防中,穿越堤防的独立布置进水口。33 进水口建筑物级别与设计标准31 进水口建筑物级别311 整体布置进水口建筑物级别应分别与所在大坝、河床式水电站、拦河闸等枢纽工程主体建筑物相同。独立布置进水口建筑物级别应根据进水口功能和规模按表311确定,对于堤防涵闸式进水口级别还应符合堤防工程设计规范GB5028698,并按较高者确定。312 经论证进水口建筑物级别可较表311确定的级别降

10、低一级,但最低为5级;对于特别重要的进水口,经论证可将进水口建筑物级别提高一级,但最高为1级。32 设 计 标 准321 洪水标准。4整体布置进水口建筑物洪水标准应分别与所在大坝、河床式水电站和拦河闸等枢纽工程主体建筑物相同。独立布置进水口洪水标准应根据水利水电枢纽工程等级划分及洪水标准SL2522000按其建筑物级别采用;特殊情况,经充分论证,可提高洪水标准,但最高为1级;对于堤防涵闸式进水口还应参照所在堤防工程的洪水标准,并按较高者确定。322 安全超高标准。闸门、启闭机和电气设备工作平台对挡水位的安全超高标准,对于整体布置进水口应与大坝、河床式水电站和拦河闸等枢纽工程主体建筑物相同;对于

11、独立布置进水口应根据进水口建筑物级别与特征挡水位按表322采用;对于堤防涵闸式进水口还应符合GB5028698的有关规定。323 建筑物整体稳定安全标准。整体布置进水口的整体稳定安全标准应与大坝、河床式水电站和拦河闸等枢纽工程主体建筑物相同。对于独立布置进水口,当建基面为岩石地基时,沿建基面整体稳定安全标准应根据其建筑物等级及荷载组合按表323规定采用;当建基面为上质地基时,应按水闸设计规范SL2652001有关规定采用。5324 建基面应力标准整体布置进水口建基面应力标准应与大坝、河床式水电站和拦河闸等枢纽工程主体建筑物相同。对于独立布置进水口,当建基面为岩石地基时,建基面允许应力标准应按表

12、324规定采用;当建基面为土质地基时,地基容许承载力应按SL2652001中有关地基整体稳定的规定采用。64 工 程 布 置41 一 般 规 定411 进水口位置与型式选择应根据进水口功能与规模以及在枢纽中的任务,在枢纽工程总体布置方案比选中确定;对干有防沙、防污和防冰要求的进水口建筑物,还应根据枢纽工程防沙、防污和防冰的总体规划进行合理布置。412 进水口应与枢纽工程其他建筑物布置相协调,并与后接水道平顺过渡;在各级运行水位下,进水口应进流匀称、水流畅顺,能引进或泄放设计流量或中断运用;有调节进流量要求的进水口,应设置工作闸门等控制设备。413 进水口宜按直接进水布置。当采用引渠进水时,引渠

13、的过流能力应大于或等于进水口的进流能力;进水口前方引渠宜有12倍渠宽的直线段,底部宜与进水口上游面衔接处等宽,渐变段长度不宜小于水深的2倍,墙顶应满足超高要求;对于引水式电站,当引渠较长并有可能发生不稳定流时,应考虑其不利影响。414 引水工程进水口流态应平稳并减小水头损失。对于有压式进水口,在正常运用条件下,应避免产生危害压力水道安全运用或机组稳定运行的贯通式漏斗漩涡,否则应采取消涡措施。415 泄水工程进水口流道应选用阻力小、沿程压力变化较合理体形;对于高流速的泄水工程进水口,应注意改善闸门槽和渐变段等部位的体形,并采取预防空蚀措施;对于大型或重要的泄水工程进水口,应通过水工模型试验验证。

14、416 岸式进水口应选在水流稳定的河岸或库岸、有利的地形以及良好的地质地段。应避免高边坡开挖,确保地基可靠和边坡稳定。7417 处于多泥沙、多漂污河流上的枢纽工程,应综合考虑泄洪、引冰、排沙、排污要求。泄水工程进水口宜具有泄洪、排沙、排污等综合功能。引水工程进水口应有防沙、防污措施,并应避免推移质进入引 水系统。418 严寒地区的进水口均应有必要的防冰害措施。419 进水口所需的设备应齐全,闸门和启闭机应操作灵活、可靠,充水、通气和交通设施应畅通无阻。4110 进水口应有设备安装、检修及清污场地,并应为闸门和启闭机配备可靠的电源和良好的交通运输设施;对于大型或重要的泄水工程进水口应配备独立的备

15、用电源。42 进水D型式与体形421 当运用水位变幅小,能始终满足进水口流道全程明流工作条件时,应按无压式进水口设计。当运用水位变幅较大,进水口流道不能满足全程明流条件时,应按有压式进水口设计。对于泄水工程进水口,当后接水道为明流时,可按工作闸门前为有压段,闸门后为无压段设计。422 整体布置进水口应与枢纽工程主体建筑物结构型式相适应。独立布置的岸式进水口应按地形、地质条件选择岸塔式进水口、岸被式进水口、竖井式进水口;局地震区不宜选用塔式进水口。423 按工作性质,进水口闸门可分为:工作闸门(动水中启、闭)、事故闸门(动水中闭、静水中启)和检修闸门(静水中启、闭)。进水口配置的闸门应按进水口型

16、式、功能、规模和后接水道类型、长度、闸阀配置以及对进水口下游建筑物的保护要求确定。424 进水口流道宜按单孔设计。当采用多孔并列的进水型式时,引水工程进水口应适当延长隔墩,并选用较小的墩尾收缩角;对于泄水工程进水口,隔(闸)墩长度由结构布置和水流条件决定,应有可靠的防空蚀措施。对于大型或重要工程进水口体形应经水工模型试验验证。425 引水工程进水口喇叭口段体形宜为流线形或钟形,体形曲线宜选用椭圆曲线或圆曲线,并参照本规范附录A确定;对于闸门段,应合理布置门槽和通气孔,避免出现真空;对于闸门后的:渐变段,体形应平顺,沿程流速不变或逐渐增加。426 泄水工程进水口流道体形除应符合本规范425规定外

17、,还应参照本规范附录A确定。椭圆曲线长半轴的长度应不小于闸孔高度,长轴与短轴的比值应大于3。当流速达到或超过15ms时,应严格控制过流表面的不平整度,确保过流面平顺;。当流速达到或超过25m/s时,还应通过门的水工模型试验,提出抗冲、耐磨和防空蚀的专门措施。427 进水口孔口尺寸应根据运行水头、设计流量、孔口流速、闸门尺寸和启闭机容量等因素选定。中、高水头事故闸门或工作闸门孔口宜为矩形断面,宽高比宜采用1:101:20。引水工程进水口闸门孔口面积不宜小后接水道的过水面积。有压式进水口闸门后渐变段长度宜为后接水道宽度或直径的l2倍,流道的扩散角宜为612。对于抽水蓄能电站进(出)水口,流道的扩散

18、(收缩)角应取较小值,并且不得大于10。428 有压式进水口应于闸门后设置通气孔。通气孔出口应通向室外,加设栅网,并不得对冲人员活动区和设备场地区;出口底高程应高于上游最高水位。43 引水工程进水回布置431 进水口不得设置在含有大量推移质的支流或山沟汇口附近,应避开容易积聚污物的回流区,并避免流冰和漂木直接撞击。432 在多泥沙河段上,岸式进水口宜选在弯曲河段凹岸的起弯点下游附近;当有较高的防污或防冰要求时,宜选在直线河段上。433 确定抽水蓄能电站进(出)水口位置时,应研究四周的地形条件。对于人工形成的水库(池),应符合进水口前方库(他)底平整、形状规则,水流匀称,糙率小的要求;出口流速分

19、布应均匀,并应避免出现偏流、环流等不良流态。9434 无压式进水口底板高程应保证在上游最低运行水位时,能够引进设计流量。435 有压式进水口底板高程应保证在上游最低运行水位时仍有足够的淹没深度,保证口门流态平稳。最小淹没深度直参照本规范附录B估算。对于引水工程进水口,当难以达到最小淹没深度要求时,应在水面以下设置防涡梁(板)和防涡栅等防涡措施;对于抽水蓄能电站进(出)水口,防涡措施不得妨碍均匀、顺畅出流;必要时应通过水工模型试验选定。436 引水工程进水口底板高程应高于水库或天然河床冲淤平衡高程;当不能满足这一要求时,应设置排沙、沉沙和冲沙措施,保证进水口处于排沙漏斗范围内、沉沙高程以上。对于

20、抽水蓄能电站进水口,应避免运用时扰动库(池)底泥沙和淘刷库(池)岸。437 抽水蓄能电站塔式进水口当采用环形平面井口时,井口以下应有足够长的竖井段,避免影响井口均匀进(出)水流。438 灌溉、供水工程进水口宜按水质要求分层取水,对于所拟定的各层进口底板高程,宜通过水工模型试验验证。439 对于大、中型工程,在确定进水口高程时,应考虑工程分期建设、分期发挥效益的要求。44 泄水工程进水口布置441 泄水工程进水口应根据枢纽防沙、防污和防冰要求,充分利用其泄洪,同时排沙、排污和排冰。10442 高、中水头的泄洪孔(洞)进水口宜设计为有压式进水口,其位置应根据枢纽泄洪要求确定。当后接水道为明流时,可

21、设工作闸门,并按闸门后为无压段、闸门前为有压段设计、紧靠闸门孔口上游应设一顶板压坡段与进口喇叭段相衔接。闸门孔口面积通常为压坡段开始断面面积的7085。当闸门孔口下游侧需要突然扩大,与后接流道相衔接时,应设置掺气减蚀措施。大型泄洪隧洞进水口布置应经整体水工模型试验后确定。443 排沙孔(洞)进水口多数情况下,应为有压式进水口、其底板高程应根据排沙运用要求、排沙孔个数和间距,并按预期的排沙漏斗形态确定;最小淹没深度可参照本规范附录B估算,相应上游水位为水库最低排沙运用水位。444 排漂孔(道)进水口应为无压式进水口,保证水面以上有足够的净空;排漂孔(道)进水口宜布置在漂污回流缓速转向区。并宣通过

22、水工模型试验比选确定。445 导流孔(洞)进水口底板高程应满足初期导流无压进水要求。短期泄洪运用时,允许出现明满流交替;后期导流时,应满足有压进水要求。封堵导流孔(洞)时,闸门与启闭机工作平台应满足封堵施工和交通要求。需将导流孔(洞)改造为永久工程时,应同时满足永久工程运用要求。446 水库放空孔(洞)进水口应为有压式进水口。进水口孔数和孔口尺寸应按放空(或检修)任务、应用时段、入库流量、闸门和启闭机设备容量等因素综合确定。115 防沙、防污和防冰51 防 沙511 枢纽防沙应根据枢纽任务和水库调度运行方案,通过合理布置枢纽泄洪、排沙建筑物和采取必要的拦、导沙措施,将汛期来沙和水库淤积的泥沙排

23、向下游。进水口防沙应按枢纽防沙要求,在进水口设置必要的拦沙、导沙、沉沙、冲沙和排沙等措施。512 防沙设计应符合以下原则:l 悬移质:应导排与沉冲结合,及时冲沙;2 推移质:应拦截与导排结合,立足于排,大粒径推移质应避免进入引水工程的进水口,当难以避免时,应在水道中适当位置设截石坑或拦沙槽(坎)。513 防沙设计所需的泥沙资料,应包括推移质和悬移质的年输沙量,汛期与非汛期水流中的含沙量,泥沙组分、粒径、硬度和重度等。应研究进水口所处河段的上、下游河势、泥沙运动规律、水库淤积形态和淤积高程等条件对进水口的影响。514 引水工程进水口防沙设计还应满足以下要求:1 防止泥沙淤积、堵塞进水口闸门槽;2

24、 减少泥沙对水轮机和水泵叶片的磨损;3 减少粗颗粒泥沙进入灌溉、供水工程的引水渠道。515 泄水工程进水口防(排)沙设计还应满足以下要求:1 控制过流表面局部不平整度;2 对过流表面采取抗冲耐磨措施;3 对高流速、易空蚀部位采取掺气减蚀措施或采用抗空蚀材料。516 对于无坝引水或虽有水库但无调节能力的引水工程进水12口,应研究设置拦(导)沙坎,布置引水明渠,并在渠内设置沉沙池、冲沙道、冲沙闸,将水沙分离后排放下游。517 对于泄水工程进水口,必要时可根据枢纽市置要求,设置拦(导)沙坎、导沙墙等建筑物,提高排沙效果。5l8 多泥沙河流上大型或重要枢纽工程防沙和进水口防沙方案应经水工模型或泥沙模型

25、试验论证确定。52 防 污521 枢纽防污应根据枢纽环保要求,通过合理布置枢纽泄洪、防污建筑物和采取必要的拦污、导污措施,将汛期漂污排向下游;若条件允许,可修建导污设施将漂污导入集漂区,再集中捞漂,就地处理。引水工程进水口防污应按枢纽防污要求,在进水口前方设置拦污栅,并采取门前捞漂、机械清污或提栅清污等防污措施,必要时可布置拦漂、导漂污设施,集中清污。522 引水工程进水口防污设计应满足以下要求:1 进水口避免正对漂污物运移轨迹的主轴线;2 防止漂污物堵塞进水口拦污栅33 进水口前积聚的漂污应能随时清除。523 泄水工程进水口需要作防(排)污设计时,应满足以下要求:1 进水口泄流方向宜正对漂污

26、物运移轨迹的主轴线;2 防止漂污物堵塞进水口口门;3 必要时可设拦污、导污设施。524 在漂污物严重的河流上,应调查并收集河流中漂污物的名称、种类、来源、数量、规格以及漂移特征与规律,因地制宜制定防污措施。525 拦污、导污设施轴线与水流流线的交角不宜大于15度。若漂污物不多且有充分论证时,导污设施轴线与水流的交角可适当加大。在允许木材放漂的河段上,拦漂、导漂设施可与木材收漂13设施结合考虑。526 引水工程进水口前方应设12道拦污栅栅槽。对于漂污较多的枢纽工程,宜设2道栅槽,采用提栅清污;拦污栅平均过栅流速宜采用 081.0m/s,对于装有大流量的水轮发电机组水力发电站,经论证过栅流速可适当

27、提高,但不宜高于1. 2ms。抽水蓄能电站上、下库(池)的进(出)水口均应设拦污栅,平均过栅流速直为081.0m/s ,过栅流速分布不均匀系数(最流速与平均流速之比)不宜大于15;同时应避免在同一工况(抽水或发电)下,拦污栅过栅水流出现反向流动。527 当水电站进水口拦污栅采用通仓式布置时,其墩尾与进水口入口前缘之间净距不宜小于人口宽度的一半,通仓断面流速不应超过1015m s。528 引水工程进水口拦污栅的栅条间距应满足水轮机或水泵安全运用要求。529 对于多漂污河流上引水工程的进水口,应在拦污栅前、后安装测量压差的仪器,并设置预警装置。5210 多漂污河流上的大型或重要枢纽工程进水口的防污

28、方案应经水工模型或河上模型试验论证。53 防 冰531 枢纽防冰方案应根据河流的冰情,并结合水库运行调度情况确定,应通过合理布置泄洪、导冰、排冰建筑物,将冰安全排向下游;有条件的枢纽可预留蓄冰库容。进水口防冰应按枢纽防冰要求,在进水口采取必要的防冰、导冰、排冰等措施。532 进水口的防冰设计应满足如下要求:1 避免流冰直接撞击进水口;2 防止冰块堵塞进水口;3 防止静冰、动冰压力损坏进水口建筑物;4 保证进水口拦污栅、闸门、启闭机及有关设备正常操作14运行。533 防冰设计所需的资料应包括气温、水温、风向、风速、冻与开冻时间、结冰厚度、流冰大小与运移特性等。对于严寒地区,应分析研究寒潮季节昼夜

29、温差波动情况和融冰季节冰凌或流冰的形成规律,并预测流冰历时与流冰总量;对于土质地基上的进水口,应收集土质、地下水位和冻土深度等资料。534 有防冰要求的引水工程进水口,冬季运行时宜保持上游水流不间断地稳定流动,形成不冻水面,保持连续运行;对于冰情严重地区的进水口,可采用结冰盖的运行方式,但进水口必须淹没在冰盖底面稳定水位以下,淹没深度不小于 2m;采用结冰盖运行的进水口,冰盖人口处的流速应大于结冰流速,但不宜超过07ms。535 预防或减轻引水工程进水口冰害可采用以下措施;1 调节进水口前的水温;2 人工破冰、机械破冰或设备(如拦污栅、闸门等)加热;3 在进水口建筑物的结冰范围内设置缓冲层;4

30、 启闭机及相应设备宜设于室内,必要时可采用保温、采暖措施。536 冰冻地区进水口设计以及对建筑材料的防冰、抗冻要求,还须符合水工建筑物抗冰冻设计规范SL2ll98的规定。156 水 力 设 计601 应根据进水口型式和功能进行相应的水力设计,对于大型或重要工程进水口应进行水工模型试验论证。602 有压式进水口水力计算应包括以下内容:1 水头损失;2 过流能力;3最小淹没深度;4 土质地基渗流;5 高速水流空化数;6 通气孔面积;7 管道充水(必要时)。603 无压式进水口水力计算应包括以下内容:l 水头损失;2 过流能力;3 进水口上、下游水面衔接;4 土质地基渗流;5 高速水流空化数;6 不

31、稳定流(当引渠较长时)。604 进水口水头损失应包括拦污栅段、进口段、闸门段、渐变段等局部损失及沿程损失,可参照本规范附录B1进行计算。605 进水口过流能力应根据进水口型式和功能,分别按照混凝土重力坝设计规范SDJ2178、溢洪道设计规范SL253一2000及SL2652001计算。606 引水工程有压式进水口的淹没深度,宜按本规范附录B、2估算。607 泄水工程高流速进水口的水流空化数,宜按本规范附录B3估算。608 有压式进水口通气孔面积可参照水利水电工程钢闸门设计规范SL7495计算。当后按压力管道充水时,应保证管道内的空气能顺畅排出。177 结构设计与地基处理7l 一 般 规 定71

32、1 进水口建筑物结构设计应包括以下内容:1 整体稳定;2 地基应力;3土质地基渗透稳定与地基沉降;4 整体结构设计;5 局部构件设计。712 在结构设计中,应根据地质条件以及建筑物运行要求,合理确定建筑物轮廓、结构型式以及地基防渗、排水和加固等处理措施。713 土质地基上的进水口建筑物设计应注意上、下游水面衔接,考虑地基渗流和不均匀沉降对结构的不利影响,并遵守SL2652001的有关规定。72 荷载与荷载组合721 进水口上的荷载可分为基本荷载及特殊荷载两类。1 基本荷载:1) 自重(结构重量及永久设备重);2)设计运行水位时的静水压力;3)拦污栅前、后的设计水压差;4)设计运行水位时的扬压力

33、;5)设计运行水位时的浪压力;6)泥沙压力;7)土压力;8)冰压力;9)雪荷载;1810)风压力;11)活荷载;12)其他荷载(含灌浆压力、地基不均匀沉降等)。2 特殊荷载:l)校校运行水位时的静水压力;2)校核运行水位时的扬压力;3)校核运行水位时的浪压力;4)温度荷载;5)地震荷载;6)其他荷载(含漂木、船泊撞击和施工荷载等)。722 拦污栅水压差设计值可取4m,此值根据实际漂污情况和防污设施条件,经论证可作适当调整。723 荷载取值与计算应参照SDJ2178、SL2652001、水电站厂房设计规范SL2662001和有关规范规定进行。19724 荷载组合可分基本组合及特殊组合两类。与整体

34、稳定、地基应力计算以及整体结构设计相应的荷载组合可按本规范表723采用;土质地基渗透稳定、地基沉降计算以及局部构件设计等应根据实际作用的荷载情况,各自确定其不利的荷载组合。73 整体稳定、地基应力及沉降计算20731 进水口应进行沿建基面整体抗滑稳定与地基应力计算。对于有深层软弱面的地基,还应对深层软弱面进行整体抗滑稳定与地基应力计算;当水深较大时,应复核检修工况下整体抗浮稳定性。稳定安全标准应符合本规范323条和324条有关规定。732 进水口抗滑稳定计算可采用抗剪断强度计算公式式(7321)或抗剪强度计算公式式(7322)进行。736 土质地基上进水口沉降计算应按SL265一2001有关规

35、定执行。74 结 构 设 计741 进水口结构静力计算宜采用结构力学方法进行,大型或重要工程进水口可同时进行整体结构有限元分析计算。21742 土质地基上的进水口采用结构力学方法作静力分析时,可按弹性地基上倒框架模式或弹性地基梁(板)模式计算,对所切取的典型断面单宽切条,宜计入两侧的不平衡剪力;边荷载的确定应符合SL2652001的规定;当计算断面的地基有不均匀沉降时应考虑其不利作用。743 对于岸坡式进水口和竖井式进水口,隧洞和竖井结构应参照水工隧洞设计规范SL2792002进行设计。744 拦污栅支承结构应有足够的刚度和整体稳定性。应通过合理选择栅墩数目、栅墩厚度、墩间联系结构和顺水流向(

36、含斜向)的支承结构型式与截面尺寸,满足设计要求。745 对于抽水蓄能电站进水口的拦污栅,应对栅体进行抗振分析。栅条自振频率应高于水流脉动频率,其比值一般不宜小于25。746 进水口结构、构件设计应按水工钢筋混凝土结构设计规范(试行)SDD0一78进行;有地震设防要求的进水口还应按水工建筑物抗震设计规范进行结构抗震设计;体型高耸的进水口,应根据其边界条件进行动力分析。75 地 基 处 理751 进水口地基必须有足够的承载能力、结构稳定性、渗透稳定性和良好的变形特性。752 进水口应修建在地质条件较好的地基上。对于岩基中性状较差的断层、破碎带、软弱夹层、裂隙密集带、岩溶等地质缺陷,应予挖除或作加固

37、处理;对于土质地基,持力是性状必须均匀、稳定,当有软弱下卧层时,应采取相应的加固措施。753 当进水口无法避免而修建在不良地基上时,应采用防渗、排水、帷幕灌浆、团结灌浆、强夯、换土、深基、桩基、沉井、地下连续墙等一种或多种工程措施综合处理。228 安 全 监 测801 进水口的安全监测可分为常规项目和专门项目两大类。在施工期进行的临时监测项目或短期监测项目,宜与长期监测项目相结合。802 安全监测项目可根据工程条件与工程需要,结合进水口功能与规模以及建筑物级别等具体情况选择确定。803 常规安全监测应包括以下内容:1 进水口上游水位;2拦污栅前、后水压差;3高耸建筑物变形;4 高边坡变形。80

38、4 专门安全监测应包括以下内容:1 重要结构部位的应力与变形;2 高速水流流速与压力;3 高边坡渗压力;4 加团结构应力与变形;5 地震效应;6 泥沙与冰情;7 其他。23附录A 进水D 体形A01 高、中水头有压式进水口喇叭段体形曲线,宜符合自由射流轨迹。矩形孔口体形曲线以椭圆曲线为宜,常用的椭圆曲线方程为:1 矩形喇叭口四面收缩或三面收缩(底板不收缩)时,可采用武(A 011):2 矩形喇叭口仅顶板收缩,底边和两侧边墙均不收缩时,可采用式(A0.1-2):A02 当有压式进水口管道流速小于9m/s时,除可按本规范录A01规定采用椭圆曲线外,也可选用由若干不同半径的圆段、直线段组成的近似椭圆

39、曲线的组合曲线;对于流速很低的进水口(如水电站贯流式机组进水口等)可采用单一半径的圆曲线。A03 高、中水头无压式进水口具非淹没自由泄流或孔口出流的体形时,应按SDJ2I78和SL2532001规定设计。A04 进水口段布置有升降式平面闸门门槽时,其体形可参水利水电工程钢闸门设计规范SL7495有关规定设计。2425附录B 水 力 计 算B1 水头损失计算B11 拦污栅水头损失可按式(B1l)计算:2627B2 有压式进水口最小淹没深度B21 有压式进水口最小淹没深度见图B2l。从防止产生贯通式漏斗漩涡考虑,最小淹没深度可按式(B2l)估算:B32 按式(B311)计算得到的水流空化数应大于水

40、工模型试验测定的初生空化数。可采用式(B32)作为进水口流道预防发生空蚀的判别式:28本规范用词说明执行本规范条文时,要求严格程度的用词说明如下,以便执行中区别对待。1表示很严格,非这样做不可的:正面词采用“必须”;反面词采用“严禁”。2表示严格,在正常情况下均应这样做的:正面词采用“应”;反面词采用“不应”或“不得”。3表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的:正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”。4表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。29中华人民共和国水利行业标准水利水电工程进水口设计规范SL2852003条 文 说 明2003 北 京211 总 则101 在对水电站进水

41、口设计规范(试行)SD30388修订中,增补了抽水蓄能电站进水口、灌溉与供水工程进水口和泄洪孔(洞)进水口的部分设计规定,增加了“进水口建筑物级别与设计标准”等规定,用以统一水利水电工程进水口设计标准,保障工程安全适用、技术可靠、经济合理;修订后更名为水利水电工程进水口设计规范。102 本规范适用于水利水电工程各类进水口各个设计阶段。小型水利水电工程进水口规模小,临时工程进水口运用时间短,设计上可适当简化,均无需与大、中型工程要求等同,宜根据实际情况采用;竖井内消能的泄洪隧洞进水口水力条件复杂,消能防冲有专门要求,工程实例尚少,故此类进水口的设计规定暂未纳入本规范中。103 全面掌握基本资料是

42、做好进水口设计工作的前提,本规范将“水库运用”作为基本资料列入,旨在强调进水口与水库运用的关系;尤其是进水口防沙、防污和防冰(以下简称为“三防”)问题,只有根据枢纽工程“三防”总体规划,通过对水库的合理运用,方可妥善解决。104 本条内容是关于进水口设计的指导思想,共性要求,应切实执行。105 与进水口设计有关的标准和规范,即使在本规范条文中未明确指出,亦应予遵守,并应以现行版本为准。322 术 语气201、202进水口是水利水电工程的一部分,按功能分为引水工程进水口和泄水工程进水口两大类。20,3、204 按工程布置划分,水利水电工程进水口分为整体布置进水口和独立布置进水口两种。205、20

43、6 按水流条件,进水口分为无压式进水口和有压式进水口两种型式。无压式进水口流道全程有自由水面,且水面以上与外界大气保持良好贯通。适用于在水位变幅较小的水库或河流中引用或泄放表层水的工程。有压式进水口流道均淹没于水中,并始终保持满流状态,无自由水面,具有一定压力水头。适用于在水位变幅较大的水库或河流中引水或泄水的工程;运用前须对水道充满水,并设有通气井(孔)排气或补气。207 坝式进水口(含水电站压力前池进水口)见图1和图2。33208 河床式水电站进水口是河床式水电站厂房建筑物的组成部分,也是挡水建筑物的一部分,为整体布置进水口,见图3。因河床式水电站多为中、低水头电站,进水口流道直接与电站水

44、轮机蜗壳入口相接,多具有大喇叭状体形,流速较小,以减小水头损失。34209 拦河闸式进水口是拦河工程的组成部分,为整体布置进水口,见图4。多布置在靠岸坡的拦河闸段上,大多为低水头挡水建筑物。其后引水建筑物多为明渠或无压隧洞。2010 岸式进水口布置在库岸或河岸上,为独立布置进水口,按结构布置特点又可分为岸塔式、岸坡式和竖井式三种进水口。20 11 岸塔式进水口是岸式进水口的一种,进水口建筑物紧靠岸坡布置,闸门布置于进水口塔形结构中,此种进水口可兼作岸坡支挡结构,见图5。2012 岸坡式进水口是岸式进水口的一种,进水口倾斜布置在岸坡上,闸门布置于进水口内,闸门门槽(含拦污栅槽)贴靠岸坡,见图6。

45、352013 竖井式进水口是岸式进水口的一种,进水口闸门井布置于山体竖井中,喇叭段入口设于岸坡上,喇叭段入口与闸门竖井之间流道为隧洞段,一般为压力水流。见图7和图8。2014 塔式进水口为独立布置进水口,布置于大坝和河岸(库岸)以外,适用于河岸(库岸)地形过缓或因地质条件不宜在岸边设置进水口的引水工程。已建的塔式进水口的引水入口多为单面进水的矩形塔式结构(见图9)和多孔进水的圆形塔式结构(见图10),闸门和启闭机比较特殊,在我国应用实例较少。2015 堤防涵闸式进水口布置于堤防中,并穿越堤防,为独立布置进水口。36373 进水口建筑物级别与设计标准31 进水口建筑物级别311 按布置,水利水电工程进水口大体可分为两类,一类为整体布置进水口,是所在大坝、压力前池、河床式水电站厂房、拦河闸等建筑物的一部分,因而应与这些建筑物级别相同;另一类为独

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