SL 285-2020 水利水电工程进水口设计规范(替代SL 285-2003,清晰无水印,附条文说明)

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SL 285-2020 水利水电工程进水口设计规范(替代SL 285-2003,清晰无水印,附条文说明)

3.3.2把进水口选在弯曲河段上是为了充分利用弯道的环流作

用,而弯道顶点下游附近环流强度最大。利用环流作用是一项重 要的防沙措施,早在2000多年前都江堰工程就得到应用,并为 后众多的工程实际所采用。对于形态规则的圆弧形河段,苏联杜 立涅夫曾通过试验得出最有利的引水口位置。其计算公式如下:

北京市某住宅楼工程钢筋施工方案4R L=KB +1 B

3.3.3当进水口直接从河流取水时,上游最低运行水位指

计引用流量,按上游最低运行水位、闸孔尺寸和后接流道衔接条 件确定其底板高程。 3.3.4水电站有压式进水口对于口门前流态要求不产生贯通狭 气漩涡,一般按附录B提供的经验公式计算没深度,推算进 水口底板高程。灌溉和供水工程有压式进水口也一般参照附录E 计算淹没深度,同时可根据使用要求和实际工程经验类比确定 当难以达到最小淹没深度要求时,要采取防涡措施,如在水面以 下设置防涡梁、板或防涡栅等。对于大型或重要工程的有压式进 水口,一般通过水工模型试验确定孔口型式及底板高程。但也要 指出,中、高水头进水口前缘水域发生漩涡是较为普遍的现象 编制SD303一88时,对48座水电站的统计资料表明,其中有 33个进水口(约占69%)曾不同程度地发生过漩涡。表面漩涡 对进水口或后接流道运行不会有大的影响,但贯通式气漏斗漩 涡有可能造成大量漂污物吸附在拦污栅上:使栅条变形,并将空 气吸入,使管道振动,流量减少,增加水头损失,影响工程安全 与效益的发挥,因此必须予以避免。一些工程进水口,如抽水蓄 能电站进水口,往往受多种因素限制,不能满足最小淹没深度要 求,就需采取设置防涡梁、板或其他有效的消涡措施,以消除其 不利影响。 例如,三峡水利枢纽左岸电站进水口,水库运行最低水位为 135m,进水口底板高程为108m,原设计后接压力管道有一倾 角,结果未能满足按附录B计算的没深度要求,由于天坝布 置上的原因,进水口底板高程不能下降,最后通过大比尺的水工 模型试验,将后接的一段压力管道调平,并利用口门前方的拦污 栅八字撑杆消除漩涡,结果试验表明进水口门前没有再出现有害

的立轴漩涡,满足设计要求。 又如,十三陵抽水蓄能电站下库进/出水口没深度采用附 录B公式计算得最小淹没深度为5.37m,而实际淹没深度为 5.8m;但考虑漩涡的复杂性,在进/出口的上方设置了三根断面 尺寸为2m×1.3m(高×宽)、间距为1.2m的防涡梁,用以消 除漩涡。运行表明进/出水口在进水时无环流、无漩涡,出水时 无翻花,达到设计预期要求。 白鹤滩电站进水口在进行体形优化试验研究中发现,位于水 流表层的连系梁(包括横梁、纵梁或人字梁)对进口流态具有明 显的消涡作用。在乌东德水电站进水口体形优化试验过程中,原 设计方案死水位945m附近的连系梁底面位于死水位的上方,没 有起到应有的作用,进口流态出现了立轴漩涡,并有气泡进入流 道。将该处的连系梁顶面降低到死水位945m下0.5m,进口流 态转变为表面游离型漩涡,可满足要求。 因此,在设计中当水位一定时,连系梁可布置在该水面以下 ~0.5m处;在电站运行中当连系梁高程一定时,水位可在连 系梁中部以上运行,进口流态即可满足要求。 位于水流表层的连系梁(包括横梁、纵梁或人字梁)对进口 流态具有明显的消涡作用,在水电站进水口叠梁门分层取水中, 要重视各层连系梁的消涡作用,各层连系梁的布置一般与叠梁门 的层数相匹配。在分层取水的最低水位(死水位)和最高水位分 别布置连系梁(相应水位下0~0.5m处)后,其余连系梁的间 距按:叠梁门单节高度不大于4m,可按2层叠梁门布置1层连 系梁;当叠梁门单节高度较大时,可按1层叠梁门布置1层连 系梁。 白鹤滩电站在进行各层叠梁门最小淹没水深试验研究中发 现,位于水流表层的连系梁对进口流态具有明显的消涡作用,每 层叠梁门运行水位只要位于相应的连系梁顶面上附近,进口流态 均可满足要求;水位脱离该连系梁的底面,就会出现较大的漩 涡,进口流态不能满足要求

浙江滩坑电站分层取水水温原型观测表明:下泄水温与叠梁 门顶水深具有密切的关系,特别是在升温期,门顶水深对下泄 水温影响很大,要尽可能减小门顶水深以提高下泄水温。而进口 流态需要门顶较大的淹没深度,与下泄水温门顶水深尽可能小 是一对矛盾,只有通过合理布置连系梁的高程,起到消涡作用, 才能减小门顶水深

3.3.5进水口防沙与枢纽工程总体防沙是局部与全局的关系

枢纽工程防沙的目标是水库冲淤平衡,长期使用;进水口防沙的 目标是门前清,确保引水正常运行。只有从枢纽工程防沙上全面 采取措施并做好水库调度运行,方可保持稳定的水库冲淤平衡形 态。在布置充许情况下,进水口底板按高于水库或天然河床淤积 平衡高程布置;若不充许,则需按底板高于进口前形成的排沙漏 斗去确定底板高程。 所谓排沙漏斗,即通过排沙、冲沙设施,将电站进水口前的 淤沙排往下游的同时所形成的漏斗状的沉沙形态。排沙漏斗顺水 流方向的坡度(纵坡)和垂直流向的坡度(侧向坡)与来水来沙 条件、进水口前地形、排沙洞过流量、进水口前泥沙淤积的厚 度、粒径、沉积历时和密实度等有密切关系,根据一些工程的总 结,纵坡为1:3~1:30;侧向坡比为1:2.5~1:4.6。 在无试验资料情况下,侧向坡比可由经验公式估算:

式中M 漏斗侧坡降; 排沙孔喇叭口处的平均流速,m/s; Q# 排沙流量,m3/s; H坎前淤积厚度,m; uo1 1m水深时泥沙起动流速,m/s。

M=(0. 03 ~ 0. 05)1g Qu u,H

3.4泄水工程进水口布置

3.4.1 泄水工程进水口一般根据枢纽工程防沙、防冰要求,充

分利用泄洪的同时排沙、排冰。例如,三门峡水利枢纽1960年 建成蓄水,由于对枢纽工程防沙问题缺之足够的认识,泄洪底孔 孔口太小,排沙比仅6.8%,水库淤积严重,一年半后库容殆 尽,电站无法正常引水运用,以后从枢纽工程防沙角度,打通导 流洞,加大泄洪排沙规模。改建后运行表明,出库泥沙占人库泥 沙的100%~105%,库区河床基本稳定,并有所下降,电站引 水运用也恢复了正常。

置,通过拉沙形成排沙漏斗,以满足引水工程进水口止常运用要 求,排沙孔的孔数、间距均按此要求确定,其底板高程一般低于 水工程进水口底板高程,为有压式进水口。例如,小浪底水利 枢纽3个排沙洞进水口均在引水发电洞进水口下方,其中1号排 沙洞在1号与2号发电洞进水口之间,呈倒“品”学形布置,发 电洞进水口底板高程为191.51m,排沙洞进水口底板高程为 172.7m;2号、3号排沙洞则分别与3号、4号发电洞和5号、6 号发电洞相对应,布置目的是为保证发电洞门前清。 3.4.6、3.4.7水利枢纽工程通常需分期导流,初期导流时水位 较低,导流孔(洞)进水口要满足无压进水要求,但汛期泄洪运 用,水位较高,但历时较短,充许出现明满流交替。 导流孔(洞)需封堵时,闸门与启闭机工作平台要满足封堵 时施工和交通要求,当需改造为永久工程时,还要同时满足各期 导流和作为永久工程的运用要求

4.1.1防沙设计的任务是制定合理的防沙措施。是否需

4.1.1防沙设计的任务是制定合理的防沙措施。是否需要防沙, 采取什么样的防沙措施,以及防沙措施的规模大小,都决定于河 流的泥沙资料。因此,正确地解决进水口的防沙问题,首先要充 分掌握河流泥沙的基本情况。在进行防沙设计时,既要弄清河流 现在的泥沙量,又要考虑上游未来泥沙来量的可能变化,并恰当 估计上游水土保持的实效,防止不切实际的防沙设计和失误。 4.1.2河流中的泥沙主要分成悬移质和推移质两大类,需要根 据泥沙的特性和工程要求,采用相应的防沙设计。根据国内已建 工程成功的经验,提出拦导、排放、沉冲三条防沙原则: 拦导一一阻拦泥沙进入引水工程进水口,并导入泄水工程进 水口中; 排放一一通过泄水闸、排沙孔(洞)等设施,将进水口前方 的泥沙排往下游; 沉冲一一当引水工程进水口下方未设置排沙底孔时,可在进 水口前方引水渠中布置沉沙池和冲沙道,将泥沙沉淀在内,再将 沉沙池内的泥沙冲往下游。 设计时可根据上述防沙原则,结合本工程布置条件和泥沙特 性,采取相应的工程措施

..防设订的任务定制定 理的防指施。定否而安防少, 采取什么样的防沙措施,以及防沙措施的规模大小,都决定于河 流的泥沙资料。因此,正确地解决进水口的防沙问题,首先要充 分掌握河流泥沙的基本情况。在进行防沙设计时,既要弄清河流 在的泥沙量,又要考虑上游未来泥沙来量的可能变化,并恰当 古计上游水土保持的实效,防止不切实际的防沙设计和失误

4.1.2河流中的泥沙主要分成悬移质和推移质两大类,

4.1.3防沙设计需要综合考虑枢纽工程河段的河势、泥沙运

规律、水库沉沙特性、工程布置条件等因素的影响。进水口防沙 与枢纽工程防沙是局部与整体的关系。尤其是多泥沙河流上,需 在枢纽工程防沙总体规划指导下,研究引水工程进水口防沙,方 能达到预期的防沙效果。 葛洲坝水利枢纽是重视枢纽防沙的工程例子之一。葛洲坝电 站总装机2715MW,分左、右岸电站即左岸二江电站和右岸大

江电站,另有3个船闸及相应的泄水、排沙建筑物。长江自三峡 南津关流出后,向右急转弯90°突然扩散,经2.8km到达葛洲坝 坝址,河面宽由300m突扩为800m,在坝址附近形成两个岛, 即葛洲坝和西坝一黄草坝,将长江分隔成大江(主河槽)和二 江、三江(洪水河槽),由于河床倒坡、突扩、急弯等因素,水 流条件十分复杂。长江的流量大,年输沙量大(年输沙量5.26 亿t,推移质862方t),影响河势的不利因素很多。建坝后,坝 上水位雍高,流速减缓,坝前出现回水淤积区,使坝址河段河势 变得不稳定,对电站引水及长江航行均不利。大量的模型试验表 明,不同的枢纽工程布置对河势有不同的影响,主流流向、水库 泄洪、排沙效果等文与枢纽工程布置密切相关。经慎重研究后确 定枢纽工程布置及防沙设计的原则是“以排为主,先导后排 导、排结合”,在总体布置上,将长江主流由原来的大江,引向 枢纽工程的主要泄洪、排沙建筑物一一二江泄水闸;由此形成二 江电站和大江电站分居二江泄水闸左右两侧,形成“一体两翼” 的布置;3个船闸则布置在远离二江泄水闸两侧的三江及大江原 河道中,并在靠近大江船闸和三江船闸旁再各建一座供航道冲淤 并可泄洪的冲沙闸,以保证航行安全。由于二江电站位于二江泄 水闸左侧,处于南津关90°弯道的凹岸,而大江电站位于二江泄 水闸右侧,处于南津关弯道的凸岸,泥沙问题比二江电站要复 杂些。 枢纽工程坝轴线总长约2600m,建库后的主泄洪道由原来 的大江移到二江,虽有西坝和黄草坝将二江、三江分开,但建坝 后二江的过流宽度大大超过二江泄水闸宽度498m,当夏季泄洪 时,大量泥沙淤积在库内,不仅影响到大江、三江航运的安全: 司时也影响大江电站和二江电站正常运行。为了解决这个矛盾: 决定在大江与二江之间及二江与三江之间分别利用现状地形和部 分拆除的施工围堰,扩建和新建大江防淤堤和三江防淤堤。大江 防淤堤长1000m,最宽处140m;三江防淤堤长1750m,最宽处 260m,通过约束二江泄水闸上游引水渠,起到束水攻沙作用:

使二江泄水闸的引水渠成为一条异重流的泄洪排沙渠道,从而大 大改善了水库泥沙淤积和大江电站、二江电站的运行条件。同 时,大江航道和三江航道因有二江泄水闸引水渠分隔,保证了航 行安全。 两条防淤堤的布置,使大江电站和二江电站的进水口均成为 则向进水,为解决进水口的防沙,在二江电站进水渠入口侧建了 座混凝土导沙坎,与二江流线交角为15°,而在大江电站则采 取将施工期围堰部分拆除降低以形成挡沙坎,并取得正向和侧向 进水条件;为排放沉积在电站进水口门前的淤沙,二江电站中在 安装有大机组的每个机组段设有一个排沙底孔,在安装有小机组 的每个机组段设两个排沙底孔;大江电站中在每个机组段均设有 两个排沙底孔,而鉴于大江电站处于弯道凸岸,含沙量较高,颗 粒粒径也粗些,故在大江电站右侧的安装场下方再设一个排沙底 孔,加强其排沙能力,以实现电站进水口门前清。 运行以来曾几次进行水下地形测绘和机组磨损观测。1986 年7月,大江电站右端6个底孔进行放水排沙试验,放水仅2~ 3d,排沙底孔(洞)前淤积高程便降低6~9m,排沙漏斗范围 横向到达相邻的5~6个机组段;二江泄水闸在泄洪排沙时,在 下游的抽排护坦板廊道内可以听到推移质滚动的响声,证明二江 泄水闸及二江引水渠的异重流泄洪排沙作用比较显著。也说明了 统筹考稳了纽工程总体防沙后:水库积处于动态平衡中: 枢纽工程防沙效果好,同时电站进水口实现了门前清,进水口防 沙也取得了较好的效果

1发电、供水、灌溉等引水工程的进水口要求尽量减少泥 沙在口门附近淤积,防止泥沙堵塞进水口闸门槽,影响闸门启闭 和正常弓水运用;避免出现像黄河盐锅峡水电站那样,建成运行 两三年后即淤至进水口底板高程,不得不重新研究防沙问题。 2为防止泥沙磨损水轮机叶片或水泵的过流部件,影响机 组出力或设备效率,进水口要减少有害泥沙进入

3对于灌溉、供水工程进水口,粒径较大的泥沙不满足城 镇生活与工业用水要求,则需要进行二次沉淀:对于灌溉用水 般认为大于0.01~0.05mm以上的泥沙粒径不适用于灌溉: 凡粒径不小于0.05mm的泥沙(特别是0.15mm的泥沙)均需 沉淀,不能直接用于灌溉。此外粒径较大的泥沙,在输水过程中 容易淤积在输水建筑物中,影响输水功能。

沉淀,不能直接用于灌溉。此外粒径较大的泥沙,在输水过程中 容易淤积在输水建筑物中,影响输水功能。 4.1.5分水角是指河道水流与引水渠轴线的夹角,工程布置上

4.1.5分水角是指河道水流与引水渠轴线的夹角,

导沙坎在卵石河床中坎高一般采用1.0~2.5m,细沙河流 中一般采用2.0~3.0m。导沙坎的高度可根据泥沙爬高计算,

式中H一坎高, mm; D一一泥沙代表粒径,可用D50,mm; ?一相对水流强度; 、s水、泥沙的容重,kN/m²; h一拦沙坎前缘水深,m; J一水力比降。 4.1.6对于自河道中直接引水的工程,当水源的含沙量较大或 颗粒较粗时,常设置引水渠,并在渠内设置拦(导)沙坎、沉沙 池、冲沙道或冲沙闸。一般来说,汛期泥沙问题突出,对于无坝

引水枢纽工程,需重视拦沙坎(垂直水流向)、导沙坎(顺水流 向)的布置,必要时可设束水墙束水攻沙,让洪水狭沙带往下 游,减少坎前淤积;对于有坝引水枢纽工程,需充分发挥泄洪建 筑物的排沙作用,采取有利于引水工程进水口防沙的布置方案和 泄洪运行方式。对于有坝弓引水枢纽工程,需要充分发挥泄洪建筑 物的排沙作用,采取有利于引水工程进水口防沙的布置方案和泄 洪运行方式。

4.1.7我国在多泥沙河流上修建了许多中小型引水式电站和

(1)水库防淤和进水口防沙要统筹规划,对于调节性能差的 低坝式水库尤其如此,因为库区的大量淤积必然导致进水口防沙 任务的加重。 (2)促使水、沙分离,引水排沙,主要是通过合理地利用有 利的地形,恰当地进行工程布置,使水、沙各行其道,把“清 水”引人进水口,把泥沙排往下游。 ①第一道防线以防推移质为主,拦、排结合,立足于排。可 在进水口前修建拦(导)沙坎,其平面布置要利于将推移质导向 排沙建筑物。拦(导)沙坎高度不能影响进水口取水流量,减少 水流扰动。拦(导)沙坎自身结构需满足稳定、抗滑、抗冲要 求。结合上游施工围堰拆除形成拦沙坎时,一般对原堰体表面采 取必要的抗冲保护措施。 ②第二道防线以沉、冲悬移质为主,及时冲沙,在进水口前 形成冲刷漏斗。 ③制定水库合理的运行方式与水库泥沙调度方式,如汛期流 量大、含沙量大,可降低水位运行,以便充分排沙,减少库区游 积;非汛期流量小、含沙量小,可拾高水位运行,以充分发电 这种运行方式已被实践证明是库区防淤和进水口防沙卓有成效的 经验。

电站进水口前形成一个冲刷漏斗,以降低泥沙淤积高程,保证门 前为清水。其关键在于正确估算放水拉沙结束后在进水口前形成 的冲沙漏斗垂直水流方向的坡比,把进水口置于冲刷漏斗范围 之内。 4.1.9针对泄水工程进水口所提出的两点要求,均是防止排沙 过程中流道损坏,保障正党发挥防排沙功能的其本要求

4.2.1漂污物泛指河流中的漂浮物和污物,有关河流漂污

1避免大量的污物积聚在进水口前方。河流中漂污物随洪 水漂移时,总有一定的漂移轨迹,进水口需避免正对漂移的主轴 线。根据葛洲坝枢纽排漂水工模型试验,当泄洪主流偏左行进 时,右侧漂污物明显减少,有时甚至没有,反之亦然,故在进水 口位置选择时需考虑这一点。 2对进水口前方的漂污物采取有效的清除措施,避免进 步堵塞拦污栅。 3对于附着在拦污栅上的污物,可借助清污机械或人工及 时清除,当进水口设有两道门槽时,可采用提栅清污

4.2.3当泄水工程需要采取防污设计时,一般采用

(1)一般让漂污物进入进水口,故进水口泄流方向止对漂 物运移轨迹的主轴线:

(2)进水口过流表面以上要有足够的净空,以防止漂污物堵 塞进水口口门。 (3)必要时设拦污、导污设施,将漂污物导入集漂区:再集 中捞漂,就地处理。 4.2.4进水口防污与枢纽工程防污是局部与整体的关系。尤其 是多漂污物的河流上,需根据枢纽工程任务和环保要求,编制防 污总体规划,然后在防污总体规划指导下,研究弓水工程进水口 防污,方能达到预期的防污效果。尤其修建在漂污物较多河流上 的低水头径流式引水工程更要如此。 国内外有关漂污物堵塞进水口,压跨拦污栅,甚至造成电站 停机的事故见不鲜。黄河上的三门峡、青铜峡、盐锅峡和长江 上的葛洲坝等水利水电枢纽工程均有先例。1968年盐锅峡电站 因拦污栅堵塞,造成电站无法运行;长江葛洲坝二江电厂1982 年汛期初期运行时,由于拦污栅被堵塞不仅使拦污栅体受损,还 因为拦污栅堵塞严重,流量骤减,迫使机组突然停机,影响系统 运行,最终使武汉市电网解列,造成重大事故。 低水头水利工程进水口或径流式水电站,每当汛期总有大量 票污物随洪水顺流而下,这是一个关系工程安全和环境保护的重 要问题。一般通过水工模型试验或河工模型试验,选择合适的拦 漂、导污设施,将漂污物导向收集、处理位置,在此试验基础上 采取进水口防污措施,对于临近引水工程进水口前方的漂污物则 采取导漂后捞漂、对附着在栅面上的漂污物,采用人工或机械清 污、还可采用提栅清污。 近年来由于人类活动频繁,自然环境发生了改变,水面上漂 污物的污染问题严重,如果单一地将水上的漂污物排向下游,虽 然能解决上游的污染问题,但却造成下游更为严重的污染,从整 体环境保护上说是不合适的。因此只要条件充许,对漂污物要考 虑通过集漂、捞漂,将污物就地处理,防止污染扩散。 一一河法中的洒物在当土到法洲法道盖航拟目盐洒的

为减小进水口前方的漂污物,需修建拦漂、导漂设施,具体布置

般基于水工模型试验成果。鉴于在主河道中布置的拦漂、导漂 设施要承受相当大的撞击力和推力,根据国内已建工程的经验 拦漂、导漂设施的轴线与主流流线的夹角不超过15°;如果流速 较小,夹角也可适当加大些。例如,汉江上游的石泉枢纽及湖北 省蒲圻陆水枢纽,因流速较小,漂污物数量较小,拦漂、导漂排 与主流流线的夹角将近45°,运行情况较好。因此需根据工程具 本条件具体分析,有条件的,通过水工模型或河工模型试验 验证。 4.2.6为方便拦污栅启闭,通常设置拦污栅槽(固定式拦污栅 除外)。在国内有些工程进水口采用提栅清污,这样便需设置2 道拦污栅槽。可根据所采用的清污方式,在闸墩上设置1道或2 道拦污栅槽,如果不影响检修门的运用,也可将增加的那道拦污 栅槽与检修门槽合二为一。设置清污机等设备清污,效果也 较好。 参考国内外的许多已建成的工程实例,水电站进水口拦污栅 的过栅流速定为0.8~1.0m/s。对于低水头或大流量的水轮发电 机组,当布置上有困难时,也可适当加大过栅流速,但不高于 1.4m/s,否则水头损失增加,会影响发电效益。

一般基于水工模型试验成果。鉴于在主河道中布置的拦漂、导漂 设施要承受相当大的撞击力和推力:根据国内已建工程的经验 拦漂、导漂设施的轴线与主流流线的夹角不超过15°;如果流速 较小,夹角也可适当加大些。例如,汉江上游的石泉枢纽及湖北 省蒲陆水枢纽,因流速较小,漂污物数量较小,拦漂、导漂排 与主流流线的夹角将近45°,运行情况较好。因此需根据工程具 本条件具体分析,有条件的,通过水工模型或河工模型试验 验证。

4.2.6为方便拦污栅启闭,通常设置拦污栅槽(固定

除外)。在国内有些工程进水口采用提栅清污,这样便需设置 道拦污栅槽。可根据所采用的清污方式,在闸墩上设置1道或2 道拦污栅槽,如果不影响检修门的运用,也可将增加的那道拦污 栅槽与检修门槽合二为一。设置清污机等设备清污,效果也 较好。 参考国内外的许多已建成的工程实例,水电站进水口拦污栅 的过栅流速定为0.8~1.0m/s。对于低水头或大流量的水轮发电 机组,当布置上有困难时,也可适当加大过栅流速,但不高于 1.4m/s,否则水头损失增加,会影响发电效益

4.2.7对于多个单进口并列引水的进水口,拦污栅后采用通仓

式进水结构是降低过栅流速、实现流量互补的好办法。清江隔河 君电站、汉江丹江口电站、赣江万安电站以及三峡左岸电站进水 口都是采用这类型式的进水口。 此类进水口,拦污栅墩尾与进水口喇叭口前缘之间的距离越 长,进水条件越有利,但栅体的支承结构规模也越大,进水口的 工程量也增加。根据隔河岩、三峡、丹江口板纽工程和国外有关 资料,从水力条件看,栅后进水段长一般不小于单个进水口闸孔 宽度的一半,有条件的还需大一些,但也不大于闸孔宽度的 1倍。 三峡水利枢纽单个进水口闸孔宽度为8.6m,拦污栅墩尾至 进水口之间净距为7.7m,从实际运行效果来看,水流条件较

好,拦污栅的支承规模亦合适 金沙江乌东德水电站进水口采用岸塔式分层取水进水口,左 (右)岸电站单个进水口闸孔宽度为9.6m(9.0m),拦污栅墩尾 至进水口之间净距为5.9m。

距不得超过水轮机(或水泵)叶片的最小间距。对于冲击式水轮 机,叶片间距为20~60mm;对于混流式机组,叶片间距为转轮 直径的1/30;在日本,当转轮直径D1=2.5~5.0m时,叶片间 距为75~150mm,当D,=5.0~7.5m时,叶片间距为150~ 250mm;对于轴流式机组,叶片间距为转轮直径的1/20。栅条 间距在不超过上述叶片间隙的情况下尽可能取大些。对于水泵, 轴流泵和混流泵的要求与水轮发电机组的要求相同,同时规定最 小栅条间距不得小于50mn

要的。尤其是污物的临时堆放,已建工程多有所忽视,导致清出 来的污物无处堆放,影响污物继续清理

4.3.1进水口防冰设计前要收集有关资料,本标准所列出的 料与防冰冻设计标准要求基本上相同

4.3.1进水口防泳设计前要收集有关资料,本标准所列出的资 料与防冰冻设计标准要求基本上相同。 4.3.2关于“应分析研究寒潮季节昼夜温差波动情况”的要求 是参考了美国土木工程师协会资料而提出的。因为在寒潮季节, 叠夜温差很大,当温降速率每分钟为0.03~1.0F(0.017~ 0.056℃)时,紊动水流即可形成冰花、冰屑,由于钢材散热较 快,此时的冰花、冰屑会很容易附着在拦污栅上从而发展为堵塞 栅面,黄河上的天桥水电站即是如此。对于类似的快速冷却期间 仍需运行的工程,需采取措施,防止栅面结冰,造成事故。 4.3.3进水口防冰的五款基本要求,是保证进水口冬季安全运 行所必须的。 1、2主要针对流冰问题。进水口面对流冰的主流轴线,容

易受到流冰的直接撞击;侧向进水,流冰又容易堵塞进水口,妨 得取水,损坏建(构)筑物造成事故,这些在选择进水口位置时 均需予重视。 3要求考虑结冰与融冰过程,静冰压力和动冰压力对建筑 物的不利影响。 4针对结冰期仍需运行的工程,要求闸门、启闭机和相关 设备能正常操作运行,必要时要采取保温和采暖措施,不能因冰 害影响运行,更不能造成事故。 5防止冰块堵塞通气孔,造成引流道充水时无法排气,或 放空引流道时无法补气出现有害真空。

流中,进水口可采取下列两种运行方式:①不结冰运行

及西北等地区。 寒冷地区河流结冰是不可避免,结冰所造成的危害也是严重 的。根据我国东北地区水利水电工程进水口防冰经验,认为只要 进水口引用流量稳定,且达到一定的稳定流速时,即使在0℃及 以下的温度时,在进水口前方的库面仍可形成一个不冻区:使电 站能继续运行;但当不可避免要结冰时,就只能在形成稳定冰盖 的情况下运行。究竟取何种运行方式,要根据具体情况决定。 黄河上的天桥水电站,开始时并未采用结冰盖的方式运行 自1982年黄河河曲段因冰塞形成冰坝,需动用飞机炸冰方得以 疏通河道后,该枢纽工程改用结冰盖运行方式,即每年11月至 次年3月在进水口前方形成稳定的冰盖,到春季开河期则利用库 前水位上升、下降的调节方式,将冰盖破碎,并将流冰通过泄洪 泄流排冰。天桥水电站上游的万家寨枢纽也采用冬季结冰盖的 运行方式。 采用结冰盖运行的工程必须注意:当冰盖稳定后,冰盖的入 口处流速不能超过0.7m/s(美国土木工程师协会定为0.61m/s) 的临界流速(尤其是采用渠道引水的进水口),否则冰针、冰凌

将随水流进入冰盖以下形成冰塞现象。我国西北地区有一个水电 站,结冰盖后,大量冰针、冰屑钻进冰盖以下,发生了仅12h便 将2.5km的渠道全部堵塞的事故。 为保证安全运行,规定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。新疆的可可水电站采用淹没深度为 稳定水位以下2.5m,已安全运行多年。

4.3.5为预防或减轻引水工程进水口冰害,根据寒冷地区工程

1调节水温可通过压缩空气和潜水泵抽水实现。利用压缩 空气调节水温是将压缩空气从置于水面下的喷嘴喷出:许多小气 泡成柱状上升,把深部较暖的水带到水面,使水面水温高于冰 点,防止结冰。采用压缩空气防冰,水库水温具有一定梯度时方 能有效。需合理布置压缩空气喷嘴的位置和出气流量,避免气泡 随水流进人进水口。 2加热设备是通过热水箱、蒸汽箱或电热器等装置对闸门 和门槽进行加热。 3将拦污栅等设备没入水下,避开冰冻层是防止冻结的有 效措施。 4预防初冬的流冰,最好是调整运行方式,抬高上游水位 降低流速,使水面及早形成冰盖。 6气泡防冰是利用气泡发生器在进水口水下产生一定直径 范围的连续上升气泡群,带动周围水体形成局部环流场,使处于 流场内的水体不易结晶,达到防止水体结冰的效果。 哈达山水利枢纽位于第二松花江下游河段,距第二松花江与 嫩江汇合口约60km,是第二松花江干流最后一级控制性工程。 工程的主要任务是以吉林省西部工农业和生活供水为主,兼顾生 态环境保护供水、发电等综合利用。坝址以上控制流域面积 71783km²,多年平均流量508.8m²/s。发电厂房布置在主河床 上,坝段长度为125.5m,厂内安装5台灯泡流转浆式机组, 总装机容量34.5MW。溢流坝布置在左岸主河道,坝段全长

297.5m。挡水土坝全长1926.4m,坝顶宽10m。泄水闸表孔弧 丁孔口尺寸为16m×6m。工程所在地最低环境温度为一32℃。 原泄水闸表孔弧门前装有射流式防冰装置,2016年10月对其中 的第16孔弧门前的防冰装置进行试验性改进,用气泡法防冰装 置代替了射流法防冰装置。

5.0.1进水口型式和功能不同,水力设计内容也不尽相同。引 水工程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,此类进水口流速和水头损失较 小,并有防沙、防污和防冰的要求。泄水工程进水口包括泄洪孔 (洞)进水口、排沙孔(洞)进水口、排漂孔(道)进水口和导 流孔(洞)进水口等,此类进水口流速较大,一般兼有泄洪、排 沙、排冰等综合运用要求。无压式进水口流道全程有自由水面, 有压式进水口流道全程有一定的压力,无自由水面,而且运用前 必须对流道充水,并设有通气(排气)孔或补气孔。此外,按进 水方向还有水平进水和竖向进水之分。由于进水口型式、功能不 同,水力条件和边界条件也不尽相同,水力计算内容与计算方法 均有一定的差别,故需根据进水口型式和功能分别进行水力 设计。 由于建筑物的边界条件和水力条件的复杂性,水力计算参数 的取值与进水口布置、型式、上下游水流条件有关;参数不同, 计算结果也不同。设计时需密切结合工程实际,选用合适的计算 方法和水力计算参数。在作工程类比时,切忌生搬硬套,而要结 合工程具体情况分析采用。对于大型或重要工程的进水口需进行 水工模型试验,不能只靠计算分析或全凭工程经验设计。 5.0.2按水流条件,本条列出了有压式进水口需进行的水力计 内容但也要指出 进 计管的重占内容也不尽

5.0.2按水流条件,本条列出了有压式进水口需进行的水力

有压式进水口的常规计算项目,是研究进水口布置所需要的;至 于管道充水时间计算,需根据工程需要,结合具体工程条件 进行。

5.0.3本条列出了无压式进水口计算内容。但同样,进水口

能不同,计算的重点内容也不尽相同。对于引水工程进水口,过 流能力与水头损失是重点计算内容;对于泄水工程,过流能力与 高速水流空化数的计算均很重要;而过流能力除与自身断面尺寸 有关外,还和上、下游水面衔接有关,因而还需进行上、下游水 面衔接计算;当引渠较长,有不稳定流发生时,还需要进行不稳 定流计算。

能分别按照SL319、SL253、SL265和SL279进行计算。以 上四本标准均按照建筑物体形分别提出流量计算公式,故本标准 不再重复给出。

泄水工程高流速进水口往往会发生空蚀问题,不利于建

5.0.5泄水工程高流速进水口往往会发生空蚀问题,不利

筑物安全运行。常规的方法是,基于进水口流道体形和设计工况 下的水流条件,计算“水流空化数”,然后再由水工模型试验 (如减压箱试验),确定同一设计条件下,流道体形的“水流初生 空化数”。一般来说,只要“水流空化数”大于“水流初生空化 数”,便认为可避免发生空蚀。本标准在附录B.2中给出了水流 空化数计算公式,供设计时采用。 进水口水头损失包括局部损失和沿程损失。进水口流道沿流 句一般较短,流道的沿程水头损失很小,可不另行计算;当进水 口流道沿流向较长时,如竖井式进水口,由于喇叭段入口至闸门 竖井之间的管(洞)段较长,需计算沿程损失。附录B.3列出 了进水口流道水头损失的常用计算公式,可结合工程具体条件参 照采用。

5.0.6通气孔的作用:在有压输流道充水过程中,使输流道

空气排出,避免输流道聚集压缩空气;在进水闸门关闭,管道放 水过程中,使空气进入输流道,防止输流道内产生负压,因此

通气孔是有压进水口不可缺少的组成部分。 在有压式进水口中,设有垂直升降的平板闸门均有门槽,若 闸门止水在下游侧,管道放水时,为防止闸门后出现真空现象, 在闸门槽的下游侧,需设通气孔补气,若闸门止水在上游侧,因 可利用闸门竖并补气,也可不设通气孔。关于补气量的计算,国 内外有许多计算方法,美国土木工程学会建议每秒的补气量与水 流流量的比例为0.09Fr(Fr为弗劳德数),而且规定泄水建筑 物的补气风速不得超过4590m/s。 本标准建议采用SL74中有关计算方法。关于对后接压力管 道充水问题,凡是在有压条件下运行的管道,如水电站压力流 道,当第一次运行前,或检修完成后通水运行前,都必须从进水 口对管道充水。早期多采用旁通管充水,充水历时较长,而且结 构与操作都比较复杂,大多已不再采用。近几十年来,有采用局 部开启工作闸门的充水方式,但闸门底缘的流速往往较高,对闸 门和流道不利,故此法适用于水头不高的工程。应用较多的是在 工作闸门(含事故闸门)或检修闸门上设一个小阀门,提升闸门 前先开启小阀向管道内充水,当流道全部满水平压后,方开启闸 门。对于阀门孔口大小,除要考虑闸门受力条件外,还要考虑后 接管道结构在充水过程中应力递增的速率和水柱喷射不能危及流 道安全等问题。此外,在充水过程中,管道内的空气要能顺畅 排出。

5.0.7叠梁门式分层取水进水口中水流过叠梁门顶后,流进

梁门与取水口胸墙之间的流道(进水仓),经进水仓流人取水口。 般情况下,水流方向发生两次变化,先由水平变为垂直,再有 垂直变为水平,水头损失较大,故需尽量降低进水仓内流速。进 水仓宽度设计较大时,仓内流速小,但需要加长叠梁门支承结 构,不仅增加了进水口工程量,也增加了支承结构的设计难度, 尤其在高地震区,支承结构太长难以满足抗震要求。进水仓宽度 没计较小时,仓内流速大,水头损失大,流态差。故进水仓宽度 一般根据流量、流速、流态,以及进水口结构设计等,通过技术

经济比较,合理确定。 以乌东德水电站进水口为例,左右岸进水塔进水仓宽度为 8.60m、相应仓内流速分别为2.8m/s、3.1m/s(因左右岸进水 塔宽度不同);受工程布置、地形地质条件限制,左右岸进水塔 垂直水流向长度不具备加长条件,且塔体前缘已位于弱卸荷岩 体,若加大进水仓宽度,进水塔下游边界只能向下游调整,从而 使得左岸进水口正面边坡高度达300m级,对边坡整体稳定不 利;而右岸7号、8号引水隧洞水平段仅长5.0m、17.04m,将 导致右岸引水发电建筑物布置困难。经水工模型试验及数值模拟 验证,进水仓流速为2.8m/s、3.1m/s时,进水口水流条件较 好、流态平稳,最大水头损失也控制在已建同类同规模的分层取 水进水口水头损生范围内

5.0.8门顶过水深度的确定,

叠梁门上下游侧水流流态及流速、进水口水头损失等方面综合考 悬。对于大中型的分层取水结构,常通过水工模型试验确定,必 要时采用数值模型计算复核。当前的大中型分层取水工程研究成 果表明,各工程的门顶最小控制取水深度也不尽相同,10~30m 不等,其中多数工程按不低于15m控制

6.1.1进水口布置确定后,建筑物结构型式、结构轮廓以及地 基处理措施等均需在结构设计中研究确定。对于土质地基还要复 核渗透稳定性,并作相应的沉降计算。对于未满足设计要求的地 基基础,一般根据地质条件以及建筑物的运行要求,采取防渗 排水和加固等地基处理措施。 6.1.2进水口结构设计与地基处理要求适用范围除进水口主体 建筑物外,还包括防沙、防污、防冰等相关建筑物,对于岸式进 水口还有边坡工程等。 6.1.3土质地基上的进水口建筑物设计中,除遵守SL265的有 关规定外,尤其要预防地基渗漏和不均匀沉降。因荷载作用差

6.1.2进水口结构 固际进水口王 建筑物外,还包括防沙、防污、防冰等相关建筑物,对于岸式 水口还有边坡工程等

水口还有边坡工程等。 6.1.3土质地基上的进水口建筑物设计中,除遵守SL265的有 关规定外,尤其要预防地基渗漏和不均匀沉降。因荷载作用差 异,进水口与前、后方护坦有可能因沉降不均而形成错台,设计 上要有相应的防范措施。此外进水口前、后的水力衔接条件与进 水口结构设计条件有关,如若下游水位未定,出口水流可能是自 由出流,也可能是淹没出流,设计时要按最不利的水力衔接确定 进水口结构设计条件。对于此类工程的出口消能和两岸冲刷与保 护问题则需按SL265的要求设计,

6.2.1、6.2.2在进行进水口整体稳定和地基应力计算时,作用 在进水口建筑物上的荷载取值与计算方法参照SL744和有关标 准进行。对于土质地基渗透稳定、地基沉降则需根据实际作用的 荷载情况,确定各自最不利的荷载组合。表6.2.1中所列荷载实 际上有些工程可能不会出现的,可根据工程的具体条件适当调 整。本标准与原标准荷载组合表相比,取消了活荷载和雪荷载 增加了土的冻胀力、水重。活荷载对整体稳定和应力计算可能是

有利的,不考虑对整体稳定和应力计算偏于安全;天部分工程 中,雪荷载与自重相比,占比很小,对整体稳定和应力计算结果 影响较小,因此表6.2.1中取消了雪荷载,但对特殊地区及雪荷 载占比较大,雪荷载也可视为“其他”荷载参与整体稳定和应力 计算。冻胀力在有些工程进水口是存在的,水重在有些荷载组合 情况也需要考虑,因此增加土的冻胀力和水重两个荷载种类,修 编后本标准的荷载种类及计算情况与SL265是一致的。考虑到 进水口多为高箕结构,修编后的荷载组合表中,风压力荷载在 “完建情况”和“施工情况”均参与组合,这一点与SL265有 差别。 岸塔式进水口当塔体兼作边坡支挡结构时,则要考虑承受边 坡的下滑力。关于土压力系数,一般来说对建筑物有利时按主动 土压力计算,对建筑物不利时按静止土压力计算。 (1)关于静止土压力系数KH的计算方法。

式中u一一土体的泊松比。 b.经验公式:由丹麦工程师杰克(Jaky)提出,已纳入丹 麦《基础工程实用规范》(DS415一1965)中,对于正常固结的 黏土,静止土压力系数K为

式中一一土体的内摩擦角。 (2)关于温度荷载。在结构设计时可忽略施工期混凝土水化 热温升的影响,温度荷载只需综合考虑大气和水体温度年变化而 定。例如,二滩水电站进水口温度荷载按最冷的3月平均水温与 年平均气温之差取用,相应温升、温降均取11℃。对暴露在大 气(水)中的构件表面温差,一般可取当地最热(最冷)月平均 温(水温)与多年平均气温(水温)之差;当室内有空气调节 时,需要考虑空调的影响。但也有些工程不考虑温度影响的,如

美国大古力第三电站就没有直接考虑温度荷载的作用,但是规定 了一个考虑混凝土收缩及温度影响的最小配筋率P,其中: 内部构件,P=0.002; 外部构件,P=0.003; 上部结构墙体,P=0.004; 屋面板、桥面板,P=0.005。 6.2.3对于引水发电系统的拦污栅支承结构,拦污栅压差可按 SL74取值,多污物河流上拦污栅的压差,经专门论证,也可适 当提高。

6.3整体稳定、地基应力及沉降计算

6.3.2进水口建筑物整体抗滑稳定计算公式按抗剪和抗剪断公 式分别给出。整体抗滑稳定计算的f或f、c参数的取值仍遵照 SL319和SL265的有关规定。对于深层抗滑稳定的f或f、c 参数的取值问题,做如下说明: 水工建筑物建基面以下,往往会隐藏不良地质构造、剪切破 碎泥化带(简称为软弱夹层)和软弱下卧层等缺陷,对建筑物的 整体抗滑稳定不利。浅理的缺陷可予挖除,若理藏较深且范围较 大,不便挖除时,需作深层抗滑稳定分析计算,再根据计算结果 作相应处理。计算中关于软弱滑动面的f或f、c参数取值的合 理与否,对于计算结果有很大影响。 葛洲坝水利枢纽泄水闸坝基下存在着较大范围的黏土岩夹 层,共有18层,其中12层已泥化或局部泥化,对抗滑稳定影响 很大。据岩石力学试验,黏土质粉砂岩抗剪强度比例极限为:岩 体f=0.51、c=0.05MPa,沿岩体层面f"=0.45、c= 0.03MPa;202号泥化夹层剪切强度随着黏粒含量的增加而降 低,尤其是蒙脱石含量较多时更甚,而且其剪切破坏明显呈塑性 变形特征,屈服值随剪切历时增加而下降,抗剪残余强度与长期 强度基本一致,f=0.20~0.25、c=0.005~0.03MPa,最后 经研究,对泥化夹层按残余强度选用抗剪参数为f=0.20~

0.25,不计c值,并要求抗滑稳定安全系数K.≥1.3。葛洲坝水 利枢纽工程实例表明,当深层滑动面为软弱夹层,而且分布范围 上,大多数已经泥化时,在确定f、c参数时,不能仅采用常规 试验值(即屈服值、峰值),还需采用流变试验的残余抗剪强度 值(或简称残余强度)进行计算。 要论证深层抗滑稳定,往往需要做大量工作,因此选择进水 口建筑物位置时,需避免选择在有大范围软弱夹层的地基上

广,大多数已经泥化时,在确定f"、c参数时,不能仅采用常规 试验值(即屈服值、峰值),还需采用流变试验的残余抗剪强度 值(或简称残余强度)进行计算。 要论证深层抗滑稳定,往往需要做大量工作,因此选择进水 口建筑物位置时,需避免选择在有大范围软弱夹层的地基上。 6.3.3整体布置进水口一且出现事故,不仅影响工程效益,而 且还将造成下游灾害,因此建筑物整体稳定安全系数与所在的主 体建筑物相同。 对于独立布置进水口,当建基面为土质地基时,整体稳定安 全系数按SL265的有关规定采用;当建基面为岩质地基时,沿 建基面稳定安全系数按本标准表6.3.3采用,沿深层软弱面的稳 定问题和安全系数要另行研究确定。 6.3.4本标准允许建基面在特殊组合情况下出现拉应力,当建 基面拉应力区面积较大、进水口结构淹没水深大时,为防止进水 口抗浮不满足要求,进行抗浮稳定计算是必要的。复核检修工况 下整体抗浮稳定时,有关垂直力总和一项,一般只计算混凝士的 实际重量,对设备重量一律不予计算,因为设备是可拆卸的,而 且在总量中所占的比例不大,故予忽略。 6.3.5抗倾覆计算中,如果合力的作用点位于建基面截面核心 范围内,建基面将不出现拉应力,也不存在倾覆问题;对于土质 地基上的进水口,因建基面上不充许出现拉应力,因此可不用计 算抗倾覆稳定;对于岩石地基上独立布置的进水口,因建基面上 特殊组合Ⅱ情况下可能出现拉应力,验算其抗倾覆稳定是必要 的。本次修订考虑抗滑、抗浮稳定计算规定的协调性,参照SI

6.3.3整体布置进水口一且出现事故,不仅影响工程效益,而 且还将造成下游灾害,因此建筑物整体稳定安全系数与所在的主 体建筑物相同。

6.3.3整体布置进水口一且出现事故,不仅影响工程效益

对于独立布置进水口,当建基面为土质地基时,整体稳定安 全系数按SL265的有关规定采用;当建基面为岩质地基时,沿 建基面稳定安全系数按本标准表6.3.3采用,沿深层软弱面的稳 定问题和安全系数要另行研究确定。

对于独立布置进水口: 地基时,整体稳定安 全系数按SL265的有关规定采用;当建基面为岩质地基时,沿 建基面稳定安全系数按本标准表6.3.3采用,沿深层软弱面的稳 定问题和安全系数要另行研究确定。 6.3.4本标准允许建基面在特殊组合情况下出现拉应力,当建 基面拉应力区面积较大、进水口结构淹没水深大时,为防止进水 口抗浮不满足要求,进行抗浮稳定计算是必要的。复核检修工况 下整体抗浮稳定时,有关垂直力总和一项,一般只计算混凝士的 实际重量,对设备重量一律不予计算,因为设备是可拆卸的,而 且在总量中所占的比例不大,故予忽略。 6.3.5抗倾覆计算中,如果合力的作用点位于建基面截面核心

本标准允许建基面在特殊组合情况下出现拉应力,当建

6.3.4本标准允许建基面在特殊组合情况下出现拉应力,

基面拉应力区面积较大、进水口结构淹没水深大时,为防止进水 口抗浮不满足要求,进行抗浮稳定计算是必要的。复核检修工况 下整体抗浮稳定时,有关垂直力总和一项,一般只计算混凝士的 实际重量,对设备重量一律不予计算,因为设备是可拆卸的,而 且在总量中所占的比例不大,故予忽略。 6.3.5抗倾覆计算中,如果合力的作用点位于建基面截面核心 范围内,建基面将不出现拉应力,也不存在倾覆问题;对于土质 地基上的进水口,因建基面上不充许出现拉应力,因此可不用计 算抗倾覆稳定;对于岩石地基上独立布置的进水口,因建基面上 特殊组合Ⅱ情况下可能出现拉应力,验算其抗倾覆稳定是必要

基面拉应力区面积较大、进水口结构淹没水深大时,为防止进水 口抗浮不满足要求,进行抗浮稳定计算是必要的。复核检修工况 下整体抗浮稳定时,有关垂直力总和一项,一般只计算混凝士的 实际重量,对设备重量一律不予计算,因为设备是可拆卸的,而 且在总量中所占的比例不大,故予忽略。

6.3.5抗倾覆计算中,如果合力的作用点位于建基面截面

范围内,建基面将不出现拉应力,也不存在倾覆问题;对于土质 地基上的进水口,因建基面上不充许出现拉应力,因此可不用计 算抗倾覆稳定;对于岩石地基上独立布置的进水口,因建基面上 持殊组合Ⅱ情况下可能出现拉应力,验算其抗倾覆稳定是必要 的。本次修订考虑抗滑、抗浮稳定计算规定的协调性,参照SI 266,取消了不同建筑物级别进水口要求的抗倾覆安全系数不同 的规定,统一采用原标准1级、2级建筑物的抗倾覆稳定安全系 数,即基本组合时K。=1.35,特殊组合时K。=1.2,对3~5级 建筑物的抗倾覆安全系数规定值有所提高

6.3.7建基面的应力大小决定了对地基提出什么条件和要求

6.3.7建基面的应天小决定了对地基提出什么条件和要求, 也与建筑物的抗倾覆、抗浮稳定相关,是进水口设计的重要 内容。 基于与6.3.3条相同的理由,对修建在岩基上的整体布置进 水口建基面充许应力标准,要与所在的主体建筑物相同。 岩质地基上独立布置进水口控制最小法向应力的目的与进水 口的倾覆稳定有关,有的进水口高箕,对进水口抗倾覆稳定进行 验算,进水口的抗倾覆稳定安全是可以得到保障的。同时,参考 SL319的相关条款,引入混凝土动态容许压应力的概念,作为 各种荷载组合下,建基面法向应力的控制标准。本标准对非地震 情况下的拉应力控制标准与SL265一致,即不充许出现拉应力; 对地震情况下是否出现拉应力不作规定,与SL319保持一致 另外,在地震情况下,由于各级别建筑物要求的计算方法不同 计算得出的建基面法向应力值可能存在较大差别,地震情况得出 的建基面法向应力值不作强制性的规定

6.4.1进水口结构静力计算一般可采用结构力学方法进行,随 着计算技术的发展,大型或重要工程的进水口大都进行三维有限 元整体结构计算,以进一步验证进水口整体结构的受力状况。 6.4.4坝式进水口需要在坝体上游面开设孔口,开孔削弱了坝 体断面,从而引起坝体应力重新分布和孔口附近应力集中。坝体 开孔的应力分析,早期常用材料力学法按简化后的平面问题计 算,目前可根据需要采用平面或三维有限元法计算。 6.4.5、6.4.6塔式、岸塔式进水口的塔座,以及进水口闸孔结 构设计时,可视具体情况将模型进行简化,按弹性地基上的倒框 架或弹性地基梁(板)进行计算。 6.4.7为保证进水口边坡的长期稳定,需对边坡进行工程治理

6.4.7为保证进水口边坡的长期稳定,需对边坡进行工程治理

包括边坡开挖、地表及地下截排水、边坡加固与支护等。采用

斜坡式进水口的边坡工程处理,可按SL386进行设计。

6.4.8大型水利水电工程进水口拦污栅的支承结构往往是一个 高大的空间结构。当处地震区或高地震区时应作抗震设计,首先 要保证拦污栅支承结构有足够的刚度和整体稳定性。为此首先要 通过结构布置,如合理选择栅墩数自、栅墩厚度、墩间联系结构 和顺水流向(含斜向)的支承结构型式与截面尺寸,以满足设计 要求。 对于大型工程中的拦污栅栅面轮廓,国外早期大部分为半圆 形,沿圆弧径向布置栅墩及墩间支承结构,再支承在大坝上游面 上,这种结构整体刚度与稳定性较好,适于单个进水口布置。平 面型拦污栅结构在胸墙范围内,水平支承条件也较好,但胸墙以 下,因进流条件所限,栅墩间距较大,当处地震区时,需重点加 强纵向和横向支承结构,一般上、下支承的间距不超过10m: 并可采用类似八字撑的斜向支承结构,以提高结构刚度。 近年来,高大的拦污栅结构也有采用两层平台板的布置型 式,即栅墩的全部高度不封闭,仅有栅墩间横梁及顺水流向支 承。位于墩(坝顶)的为第一层平台,供检修、安装和操作 用;第二层平台板高于喇叭口顶板,以不影响进流为原则布置: 以加强其整体刚度及稳定性。我国隔河岩水电站和石泉水电站便 是采用此种型式。其中石泉水电站地处8度地震区,为增强其侧 向(横河向)刚度还加浇侧向边板。 关于拦污栅支承结构型式,一般按工程实际条件(包括漂污 物件洗中

对于布置在重力坝、宽缝重力坝上的拦污栅支承结构和岸式 进水口拦污栅支承结构,因其顺河向刚度较大,在进行抗震设计 时,可只计算拦污栅结构的自振特性中国装配式住宅的发展现状.pdf,并按横河向水平地震反应 普直接计算拦污栅结构的动态内力与变形;对于拱坝上的拦污栅 结构,因拱坝顺流向刚度较小,需对拱坝和拦污栅结构分别作自 振特性分析,同时将拱坝与拦污栅结构视作整体结构进行动力响

应计算,并作为主要的结构设计内容。

6.5.1进水口地基要求有足够的承载能力与结构稳定性,并要 有良好的渗透稳定性和抵抗变形特性,方能保证进水口安全运 行,达到设计要求。 6.5.2、6.5.3进水口要避免修建在不良地基上,当无法避免 时,对于岩质地基中的不良地质缺陷,需参照SL319予以挖除 或做加固处理;对于土质地基,则要求持力层性状均匀、稳定, 不发生渗透破坏:当地基中有软弱下卧层时,需参照SL265采 取有效加固处理措施,使进水口应力与变形均匀,并在充许范 围内。

7.0.1进水口安全监测的主要自的是预测进水口建筑物的安全 保障工程正常运用。所收集的资料也是水库蓄水或工程验收前例 行的工程安全鉴定的重要佐证材料,要给予重视。对于一些与施 工安全有关的项目,要与长期安全监测项目相结合,并在施工中 实施,这样既可节省投资,又可延长观测时段。 7.0.2~7.0.4安全监测项目包括两类:一是常规安全监测项 自,二是专门安全监测项自。可根据工程需要,结合工程等别 进水口功能与规模以及建筑物级别等具体条件选择确定。如岸式 进水口若设有高边坡,并采取加固措施来保证边坡稳定,那么就 需要监测边坡体变形和加固结构的应力与变形,以鉴定边坡体安 全和加固结构是否按设计要求发挥作用;文如进水口水头损失与 水电站运行调度和发电效益有关,就需设立拦污栅内外水压差的 现测项目;等等。 分层取水运行水温监测,主要包括水库的上游水位监测、水 库的分层水温监测、下泄流量及水温监测,要求将监测电缆引至 进水口闸门控制室,进行实时监测、数据分析和闸门控制,若具 备条件还可以实现分层取水的直动化监测。

C.1.4冲沙槽布置成前宽后窄的型式,是为了适应进水口弓水 后槽内流量随沿程渐减,以达到槽内纵向流速均匀分布的目的。 C.1.5当计算出的槽宽较大时,通常将冲沙闸分成两孔或多孔 布置,以便根据来水量调节冲沙流量,利于运行时灵活调度,使 每年有较多时间开闸排沙。 C.1.8冲沙槽设置一定的纵向底坡,是为了更有利于槽内底沙 的排除。

C.4枢纽工程泄洪闸、冲沙闸

C.4.4引水率指多年平均年引水总量与多年平均年径流量之 比。原河床平均河底高程,通常根据河床断面形态、水文情况以 及闸孔布置等具体条件分析确定。在一般情况下厂房B、厂房C、宿舍C水电安装施工方案_secret,可按闸孔总的 过水净宽作为河底宽度,求其平均高程

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