SY/T 7630-2021 油气管道工程水文勘测规范.pdf

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Code for oil and gas pipeline hydrologic reconnaissance

中华人民共和国石油天然气行业标

油气管道工程水文勘测规范

黑龙江第一建筑黑龙江科技馆施工组织设计方案for oil and gas pipeline hydrologic reconnaissan SY/T 7630—2021 主编部门:中国石油天然气集团有限公司 批准部门:国家能源局 施行日期: :2022年2月16日

石油工业出版社 2021北京

根据《中华人民共和国标准化法》《能源标准化管理办 法》,国家能源局批准《地热井并身结构设计方法》等326项 能源行业标准(附件1)、《Code for Seismic Design of Hydraulic StructuresofHydropowerProject》等19项能源行业标准外文版 (附件2)、《水电工程水工建筑物抗震设计规范》等3项能源行 业标准修改通知单(附件3) 现予以发布。 附件:1.行业标准目录(节选)

国家能源局 2021 年 11 月16 日

根据国家能源局综合司《关于下达2019年能源领域行业 准制(修)订计划及英文版翻译出版计划的通知》(国能综通 技【2019]58号)的要求,本规范编制组经广泛调查研究, 真总结实践经验,并在广泛征求意见的基础上,制定本规范。 本规范共分7章,主要技术内容包括:总则、术语、基 规定、水文调查和勘测、设计洪水、冲刷深度、成果报告。 本规范由国家能源局负责管理,由石油工业标准化技才 员会石油工程建设专业标准化委员会负责日常管理,由中国 油天然气管道工程有限公司负责具体技术内容的解释。执行 程中如有意见和建议,请寄送中国石油天然气管道工程有限 司技术质量安全部(地址:河北省廊坊市和平路146号,邮纟 065000)。 本规范主编单位:中国石油天然气管道工程有限公司 本规范参编单位:河海大学 黄河水利委员会黄河水利科学研究院 长江勘测规划设计研究有限责任公司 本规范主要起草人:沈茂丁‧王海鹏 江丛刚 张静怡 张晓丽 陈 真 崔少东 郭书太 康 何 海 王鸿 梁国亭 张翠萍 代云清 李勇 彭红 江凤鸣 周劲松 赵子峰 张黎明 陈朝旭 石磊彬 蒋小勇 程少华 任海宾 赵园园 本规范主要审查人:王玉洲 王小林林冉 董忠级 张彬 高建章徐张健 侯大勇

王治军亢会明 陈情来 张益欣 张允亭 李永宏 罗 鹏 王 波

1 总则 术语 3 基本规定 水文调查和勘测 4.1资料收集 4.2水文调查 4.3水文勘测 设计洪水 5.1 一般规定 n 5.2 设计洪水 ... 5.3 设计水位 13 冲刷深度 15 6.1 一般规定 15 6.2 河床自然演变冲刷 15 6.3 一般冲刷 16 6.4 局部冲刷 21 成果报告 27 标准用词说明 28 引用标准名录· 29 附:条文说明 20

1.0.1为了在油气管道工程水文勘测中统一技术要求,做到技 术先进、经济合理、安全适用、确保质量,制定本规范。 1.0.2本规范适用于油气管道工程穿越、跨越、站场、阀室等 顶目的水文勘测。 1.0.3油气管道工程水文勘测除应符合本规范的规定外,尚应 符合国家现行有关标准规范的规定。

3.0.1河流穿越、跨越工程设计洪水频率应按照工程等级确定, 大型穿越、跨越工程设计洪水频率应为1%,中小型穿越、跨越 工程设计洪水频率应为2%。桥梁上游300m范围内的管道工程 设计洪水频率不应低于该桥梁的设计洪水频率。 3.0.2油气管道工程水文参数应包括设计流量、设计水位、平 均流速、最大水深和冲刷深度。 3.0.3油气管道工程水文勘测宜与工程勘察同步进行。 3.0.4水文勘测成果的高程基准应与管道工程设计的高程基准 保持一致。

4.1.1水文调查和勘测前宜收集下列资料

1流域的地理位置、地形、地貌、地质、土壤、植被、气 候等自然地理资料。 2流域的面积、形状、水系,河流的长度、比降,工程 所在河段的河道形态、纵断面和横断面、河段历年变迁等特征 资料。 3降水、蒸发、气温、冰期、积雪深度和冻土深度等气象 资料。 4水文站网分布,设计依据站和主要参证站实测的水位、 流量、冰情及洪水、枯水位调查考证等资料。 5设计依据站和主要参证站的悬移质含沙量、输沙率、颗 粒级配,推移质输沙量、 颗粒级配等泥沙资料。 6设计断面或河段床沙的组成、级配及泥石流、滑坡、塌 岸等资料。 7流域已建和在建的蓄、引、提水工程,堤防、分洪、蓄 带洪工程,水土保持工程及决口、溃项等资料。 8流域及邻近地区的水文分析计算和研究成果, 9流域综合规划、水资源综合规划、防洪规划等相关规 划,以及流域供水、用水、耗水和退水等资料。 10流域已建管道、桥梁等工程的防洪设计资料、岩土工 程勘察资料和设计资料。 4.1.2对于收集的基础资料应进行核实,并应符合下列规定:

料的可靠性作出评价。 2流域面积应复核量算所依据地形图的比例尺和测绘 时间。 3水位、潮水位资料应复核高程系统、水尺零点、水尺位 置的变动情况。 4应复核断面冲淤变化较大和受人类活动影响显著的 资料。 5 流量资料应复核借用断面、水位流量关系曲线等的合 理性。 6水库径流还原资料,应复核库水位、库容曲线、各种 建筑物过水能力曲线等资料的合理性。其他蓄、引、提水工程, 堤防、分洪、蓄滞洪工程,水土保持工程和决口、溃坝等资料, 应从资料来源、水量平衡等方面检查其合理性。 7 泥沙资料应复核多沙年份和测验精度。 8气象资料应复核降水、蒸发的观测场址、仪器类型、观 测方法及时段,检查资料的代表性和可靠性。

料的可靠性作出评价。 2流域面积应复核量算所依据地形图的比例尺和测绘 时间。 3水位、潮水位资料应复核高程系统、水尺零点、水尺位 置的变动情况 4应复核断面冲淤变化较大和受人类活动影响显著的 资料。 5 流量资料应复核借用断面、水位流量关系曲线等的合 理性。 6水库径流还原资料,应复核库水位、库容曲线、各种 建筑物过水能力曲线等资料的合理性。其他蓄、引、提水工程, 堤防、分洪、蓄滞洪工程,水土保持工程和决口、溃坝等资料, 应从资料来源、水量平衡等方面检查其合理性。 7 泥沙资料应复核多沙年份和测验精度。 8气象资料应复核降水、蒸发的观测场址、仪器类型、观 测方法及时段,检查资料的代表性和可靠性。

4.2.1 汇水区调查宜包括下列内容

1低洼内涝区、分洪区、滞洪区的分布及主要水利工程位 置和形式。 2汇水区面积、长度、宽度、坡度及主要水利工程控制的 汇水面积。 3岩溶、泉水、泥石流等的分布和规模。 4土壤类型、地形、地貌、植被情况。 5汇水区内对工程设计有影响的水利及河道整治规划。 4.2.2河段调查宜包括下列内容: 1河床形态、河势发展和稳定情况。 2 支流、分流、急滩等现象。

1低洼内涝区、分洪区、滞洪区的分布及主要水利工程位 置和形式。 2汇水区面积、长度、宽度、坡度及主要水利工程控制的 汇水面积。 3岩溶、泉水、泥石流等的分布和规模。 4土壤类型、地形、地貌、植被情况。 5汇水区内对工程设计有影响的水利及河道整治规划。 4.2.2河段调查宜包括下列内容: 1河床形态、河势发展和稳定情况。 2支流、分流、急滩等现象。

3洪水泛滥宽度、岸坡稳定性。 4河床冲淤变化、上游泥沙来源、泥沙组成,漂流物类型 和尺寸。 5 堤坝设计洪水标准、结构形式、基础埋置深度情况。 6 河道整治方案及实施时间。 7 航道等级和主航道位置。 8上、下游水库位置,设计洪水标准,泄洪流量,控制汇 水面积,回水范围及建库后上、下游河床冲淤变化。 9河段上既有桥梁设计洪水标准、过河管缆的跨度、基础 埋深、修建时间、水毁和防护等情况。

3洪水泛滥宽度、岸坡稳定性。 4河床冲淤变化、上游泥沙来源、泥沙组成,漂流物类型 和尺寸。 5 堤坝设计洪水标准、结构形式、基础埋置深度情况。 6 河道整治方案及实施时间。 7 航道等级和主航道位置。 8上、下游水库位置,设计洪水标准,泄洪流量,控制汇 水面积,回水范围及建库后上、下游河床冲淤变化。 9河段上既有桥梁设计洪水标准、过河管缆的跨度、基础 埋深、修建时间、水毁和防护等情况。 4.2.3洪水调查应符合下列规定: 1应结合所收集的历史洪水资料,在河段两岸调查各次洪 水发生的时间、洪痕位置、洪水来源、 主流方向,调查有无漫 流、分流和受人工建筑物的影响。 2应调查各次洪水发生时的雨情、灾情、汇水区内有无受 人类活动影响和自然条件有无变化,并按大小排序。 3洪水调查的河段宜选择两岸有较多洪痕点位置处,并宜 靠近水文断面。 4同一次洪水宜调查3个及以上较可靠的洪痕点。 5洪水调查的同时,宜调查枯水位、常水位,洪水期的水 面横坡、水拱和波浪高度等。 4.2.4冰漆调查宜包括下列内容

4.2.3洪水调查应符合下列规定

1应结合所收集的历史洪水资料,在河段两岸调查各次洪 水发生的时间、洪痕位置、洪水来源、 主流方向,调查有无漫 流、分流和受人工建筑物的影响。 2应调查各次洪水发生时的雨情、灾情、汇水区内有无受 人类活动影响和自然条件有无变化,并按大小排序。 3洪水调查的河段宜选择两岸有较多洪痕点位置处,并宜 靠近水文断面。 4同一次洪水宜调查3个及以上较可靠的洪痕点。 5洪水调查的同时,宜调查枯水位、常水位,洪水期的水 面横坡、水拱和波浪高度等。

4.2.4冰凌调查宜包括下列内容:

历年封冻和开河时间、开河形势、最高和最低流冰水位。 冰塞和冰坝现象、历史上凌汛水害情况

4.3.1水文勘测应包括水文断面测绘、河段比降测绘、河床质 测定。 4.3.2水文断面测绘应符合下列规定:

1穿越、跨越断面与流向垂直时,穿越、跨越断面应为水 文断面。 2穿越、跨越断面与流向斜交时,水文断面应与流向垂 直,在管道位置上、下游各布置1个。 3站场、阀室水文断面应根据周围地形和水文条件确定。 4宽滩河流测绘范围宜测至历史最高洪水泛滥线以外 50m;山区河流应测至历史最高洪水位以上25m。 5应标出河床地面线、地质情况、测时水位、施测时间、 万史洪水位和发生年份、其他特征水位等。 6滩槽分界线宜在现场确定,宜在断面图上标注。 4.3.3河段比降测绘应符合下列规定: 1测绘范围下游不应小于1倍河宽,上游不应小于2倍河宽。 2应标出河床比降线、测时水面比降线、历次洪水比降 线、水文断面和穿越、跨越断面位置。 4.3.4河床质测定应符合下列规定: 1河床质测定应根据地质勘探资料确定。 2 土质河床应采集土样, 进行颗粒分析或液限、塑限试验 测定。 3 基岩河床应进行岩样的饱和单轴抗压强度测试。 4 河槽和河滩内的河床质每层均应采取试样。 采样深度范围应大于底沙运动的厚度

5.1.1设计洪水计算时应充分利用历史暴雨、洪水资料。当实 测水文资料缺乏时,应根据设计洪水计算需要补充观测和进行 必要的水文调查。 5.1.2设计洪水计算所依据的水文资料及其系列应具有可靠性 致性和代表性。 5.1.3根据工程所在地区或流域的资料条件,设计断面的设计 洪水应采用下列方法进行计算: 1洪水流量、暴雨实测和插补延长资料不宜少于30年。 2工程设计断面或其上、 下游邻近地点具有实测和插补延 长的洪水流量资料,并有历史洪水调查资料时,应采用频率分 析方法计算设计洪水。 3工程所在地区具有实测和插补延长的暴雨资料,并有暴 雨洪水对应关系资料时, ,应采用频率分相 析法计算设计暴雨,并 由设计暴雨推算设计洪水。 4工程所在流域内洪水和暴雨资料均短缺时,宜利用自然 条件相似的近地区实测或调查洪水和暴雨资料,进行地区综 合分析,计算设计洪水。 5.1.4对设计洪水计算过程中所依据的基本资料、计算方法、 参数和计算成果,应进行分析检查,论证成果的合理性。 5.1.5当设计断面上游建有调蓄作用的水库等工程时,应分别 计算调蓄工程以上和调蓄工程至设计断面区间的设计洪水。设 计洪水地区组成宜采用典型洪水组成法或同频率组成法。

5.2.1根据流量资料进行频率计算中的年洪峰流量,应由每年 内最大值组成。 5.2.2在n项连序洪水系列中,按大小顺序排位的第m项洪水 的经验频率 pm,应采用下列公式计算 :

5.2.3在调查考证期N年中有特大洪水a个,其中1个发生不

.2.3在调查考证期N年中有特大洪水a个,其中1个发生在,

顶连序系列内,各项洪水的经验频率PM应采用下列公式计算。 1a个特大洪水的经验频率应按下列公式计算:

式中:a特大洪水个数; 一从n项连序系列中抽出的特大洪水个数; m洪水连序系列中的序位,mFH1,,n。 5.2.4水文频率分布曲线的线型宜采用皮尔逊Ⅲ型曲线

5.2.5水文频率分布曲线的统计参数应采用均值、变差系数C 和偏态系数 C表示。 5.2.6设计流量应根据调整后的水文频率分布曲线参数应按下 列公式计算 :

Q, = Q(1+9, C)

式中: Q一 平均流量 (m/s); Q设计流量 (m/s) ; C,一变差系数; 5.2.7当工程水文计算断面的汇水面积与设计依据站的汇水面 积之差,小于依据站汇水面积的20%且不大于1000km²,汇水 区间无分洪、沸洪时,宜按下列公式将依据站的实测最大洪水 流量转换为水文计算断面的洪水流量:

式中: Q、F 一工程水文计算断面的洪水流量(m/s)和汇水 面积(km²); Q、F 依据站的实测最大洪水流量(m/s)和汇水面 积 (km2) ; n一 按地区经验取值,一般大中型河流取0.5~0.7, 汇水面积小于100km²的河流n≥0.7。 5.2.8根据暴雨资料计算设计洪水,工程设计暴雨应包括设计 流域各种历时点或面暴雨量、暴雨的时程分配和面分布。 5.2.9流域各种历时设计面暴雨量宜根据流域面积大小和资料 条件计算。各种历时设计点暴雨量宜根据流域内及邻近地区测 站位置、资料系列的代表性,对历时暴雨量作频率分析,合理 确定流域的设计点暴雨量

5.2.10各种历时设计点暴雨量宜根据流域内及邻近地区测站位 置、资料系列的代表性,对历时暴雨量作频率分析,合理确定 流域的设计点暴雨量。 5.2.11根据暴雨资料计算设计洪水,设计暴雨频率分析应符合 下列规定: 1特大暴雨的重现期宜根据该次暴雨的雨情、水情和灾 情,以及邻近地区的长系列暴雨资料分析确定。 2当设计流域或涝区缺乏大暴雨资料,而邻近地区已出现 大暴雨时,宜移用邻近地区的暴雨资料加入设计流域或涝区暴 雨系列进行频率分析。 3设计暴雨的统计参数和设计值应进行地区综合分析和合 理性检查。 5.2.12采用水文气象法推求可能最大暴雨时,应分析设计流域 和邻近地区暴雨特性及成因,并根据资料条件和设计要求,宜 采用下列方法: 1设计流域有特大暴雨资料时,宜采用暴雨放大法。 2邻近地区有特大暴雨资料时, 宜采用暴雨移置法。 3流域面积大、设计历时长时,宜采用暴雨组合法。 4设计流域及气候一致区内有较多特大暴雨资料时,宜采 用暴雨时面深概化法。

5.2.13产流和汇流计算应符合以下规定

1由设计暴雨计算设计洪水或由可能最大暴雨计算可能最 大洪水时,应充分利用设计流域或邻近地区实测的暴雨、洪水 对应资料,对产流和汇流计算方法中的参数进行率定,并分析 参数在大洪水时的特性和变化规律。参数率定与使用方法应 致,不同方法的产流和汇流参数不应任意移用。 2产流和汇流计算应根据设计流域的水文特性、流域特征 和资料条件,采用与其相适应的计算方法。 3当流域面积小于1000km²、实测资料又短缺时,宜采用 经审批的暴雨径流查算图表作为计算设计洪水的一种依据。

4当单位线的峰值、滞时或汇流参数有随雨强或暴雨中心 位置而变化的趋势时,应作非线性校正。校正时应分析高水位 的河槽蓄泄关系的变化规律,拟定控制非线性外延的临界雨强 或临界流量。 5当流域面积较大、暴雨在面上的分布不均匀、产流和汇 流条件有较大差异时,宜将流域划分成几个计算单元,分别进 行产流和汇流计算,再经河道演算并与底水组合叠加后,作为 设计断面的洪水过程线。 6由设计暴雨计算的设计洪水或由可能最大暴雨计算的可 能最大洪水成果,应分别与本地区实测、调查的大洪水和设计 洪水成果进行对比分析,以检查其合理性

当单位线的峰值、滞时或汇流参数有随雨强或暴雨中心 位置而变化的趋势时,应作非线性校正。校正时应分析高水位 的河槽蓄泄关系的变化规律,拟定控制非线性外延的临界雨强 或临界流量。 5当流域面积较大、暴雨在面上的分布不均匀、产流和汇 流条件有较大差异时,宜将流域划分成几个计算单元,分别进 行产流和汇流计算,再经河道演算并与底水组合叠加后,作为 设计断面的洪水过程线。 6由设计暴雨计算的设计洪水或由可能最大暴雨计算的可 能最大洪水成果,应分别与本地区实测、调查的大洪水和设计 洪水成果进行对比分析,以检查其合理性。 5.2.14干旱地区设计洪水计算应符合以下规定: 1干旱地区的设计洪水计算时,应考虑流域特殊的自然条 件和水文特性。 2用流量资料计算干早地区设计洪水时,应充分收集和调 查设计流域和邻近地区的洪水、暴雨资料,采用地区综合分析 方法进行论证,合理确定设计洪水。 3用暴雨资料计算设计洪水时,应合理选定计算时段,分 析产流期雨强与下渗的关系,当流域面上产流和汇流条件差异 较大时,宜采用局部产流与局部汇流方法计算设计洪水。 5.2.15岩溶地区设计洪水计算应符合以下规定: 1碧溶地区设计洪水计算时,应调查了解设计流域与相邻 流域之间的水量交换、伏流暗河区的范围和滞洪与泄流情况等。 2用流量资料计算设计洪水时,应分析明流区与伏流暗河 区出流组成及其在设计条件下的变化,检查设计洪水成果的合 理性。 3用暴雨资料计算设计洪水时,应分析确定设计条件下的 造洪面积,按明流区、伏流暗河区分别计算。 4在天坑、漏斗等较多的岩溶发育地区,宜采用反映岩溶 特征的产流、汇流综合参数计算。

1干旱地区的设计洪水计算时,应考虑流域特殊的自然条 牛和水文特性。 2用流量资料计算干早地区设计洪水时,应充分收集和调 查设计流域和邻近地区的洪水、暴雨资料,采用地区综合分析 方法进行论证,合理确定设计洪水。 3用暴雨资料计算设计洪水时 应合理选定计算时段,分 折产流期雨强与下渗的关系, 当流域面上 上产流和汇流条件差异 较大时,宜采用局部产流与局部汇流方法计算设计洪水。

1岩溶地区设计洪水计算时,应调查了解设计流域与相邻 流域之间的水量交换、伏流暗河区的范围和滞洪与泄流情况等。 2用流量资料计算设计洪水时,应分析明流区与伏流暗河 区出流组成及其在设计条件下的变化,检查设计洪水成果的合 理性。 3用暴雨资料计算设计洪水时,应分析确定设计条件下的 造洪面积,按明流区、伏流暗河区分别计算。 4在天坑、漏斗等较多的岩溶发育地区,宜采用反映岩溶 特征的产流、汇流综合参救计算。

5.2.16冰川融雪地区设计洪水计算应符合以下

1计算冰川融雪地区设计洪水时,应了解降水、冰雪消融 和冰川湖溃决等形成洪水的类型、季节特征等,并分析降雨洪 水、冰雪消融和冰川湖溃决洪水的变化规律。 2当流域仅有降雨洪水和冰雪消融洪水或两者形成的混合 共水时,宜采用年最大洪水系列计算设计洪水,也可按洪水成 因分别计算设计洪水。 3冰川湖溃决的洪水,不宜直接加入频率计算。宜通过 周查确定工程以上流域现存的冰川湖数量、分布情况和容积等, 估算其溃决洪水。

GB/T 15565-2020 图形符号 术语5.2.17平原地区设计洪水计算应符合以下规定:

1洪水系列受分洪溃口影响时,应计算归槽设计洪水。 2湖泊围垦等对洪水调节程度各年不同,逐年还原困难 时,宜按控制断面以上总入流洪水系列计算设计洪水。 3缺乏实测流量资料时,宜采用雨量资料计算设计洪水, 计算时宜考虑地下水位对产流的影响。

1涝区洪水主要来自山丘区,且有对应的暴雨资料时,宜 采用产、汇流方法计算设计排涝流量。 2涝区面积较大,且区域内暴雨洪水资料短缺时,宜采用 非涝模数经验公式计算设计排涝流量,但应对有关参数进行地 区综合分析。 3涝区面积较小,在不超过农作物耐历时条件下,宜采 用平均排除法确定设计排涝流量。 4涝区蓄涝容积较大时,宜采用概化方法计算涝区设计洪 水过程线,经排涝演算后确定设计排涝流量

5.3.1设计断面的水位应根据水位流量关系

5.3.1设计断面的水位应根据水位流量关系计算。

5.3.2设计断面所在河段河势较为稳定,河道冲淤变化、人类 活动等因素对水位影响较小,且有30年以上水位资料时,宜采 用水位频率计算。水位资料不足30年时,宜根据上下游测站资 料、实测的水面线资料进行插补延长

6.1.1管道穿越、跨越河道时应进行冲刷计算。冲刷计算应包 括河床自然演变冲刷、一般冲刷和局部冲刷DB14/T 1682-2018标准下载,冲刷深度应按不 利组合确定。 6.1.2管道穿越工程冲刷深度宜按河床自然演变冲刷和一般冲 刷确定;爬堤部位和沟埋敷设管道穿越的护岸部位宜按河床自 然演变冲刷和局部冲刷确定;管道跨越工程冲刷深度宜按自然 演变冲刷、一般冲刷和局部冲刷确定。

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