【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ,4級(jí)30且≥20,5級(jí)20且≥10(三)臨時(shí)性水工建筑物級(jí)別,應(yīng)根據(jù)保護(hù)對(duì)象的重要性、失事造成的后果、使用年限和臨時(shí)建筑物的規(guī)模,按表1F4110228確定,符合該級(jí)別規(guī)定的指標(biāo)不得少于兩項(xiàng)、通航時(shí),經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證,3級(jí)以下臨時(shí)性水工建筑物的級(jí)別可提高一級(jí)3級(jí)不少于2項(xiàng)①有特殊要求的1級(jí)永久性水工建筑物②使用年限＞3年③高度＞50m,庫(kù)容＞1億m179。4級(jí)①2級(jí)永久性水工建筑物②使用年限23年③高度1550m,179。5級(jí)①4級(jí)永久性水工建筑物②使用年限＜2年③高度＜15m,庫(kù)容＜179。三、水利水電工程洪水標(biāo)準(zhǔn)(一)一般規(guī)定,包括洪峰流量和洪水總量,應(yīng)根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)類型和級(jí)別,結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)度綜合分析,合理選擇。對(duì)失事后果嚴(yán)重的,《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》SL2522000確定,應(yīng)按山區(qū)、丘陵區(qū)和平原、濱海區(qū)兩類分別確定、丘陵地區(qū)的水利水電工程永久性水工建筑物的擋水高度低于15m,且上下游最大水頭差小于10m時(shí),其洪水標(biāo)準(zhǔn)宜按平原、濱海地區(qū)的水利水電工程其永久性水工建筑物的擋水高度高于15m,且上下游最大水頭差大于10m時(shí),其洪水標(biāo)準(zhǔn)宜按山區(qū)、丘陵區(qū)標(biāo)準(zhǔn)確定,在確定各梯級(jí)水利水電工程永久性水工建筑物的設(shè)計(jì)洪水與校核洪水標(biāo)準(zhǔn)時(shí),還應(yīng)結(jié)合江河治理和開發(fā)利用規(guī)劃,統(tǒng)籌研究,相互協(xié)調(diào)(二)山區(qū)、丘陵區(qū)水利水電工程永久性水工建筑物、丘陵區(qū)水利水電工程永久性水工建筑物的洪水標(biāo)準(zhǔn)水工建筑物級(jí)別1~5級(jí)設(shè)計(jì)1000~500,500~100,100~50,50~30,30~20土石壩校核可能最大洪水(PMF)或100005000,20001000,1000~300,300~200砼壩/漿砌石壩校核50002000,1000500,500200,200100,如失事下游將造成特別重大災(zāi)害時(shí),1級(jí)建筑物的校核洪水標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)取可能最大洪水(PMF)或重現(xiàn)期10000年標(biāo)準(zhǔn)。2~4級(jí)建筑物的校核洪水標(biāo)準(zhǔn)可提高一級(jí)、漿砌石壩,如洪水漫頂將造成極嚴(yán)重的損失時(shí),1級(jí)建筑物的校核洪水標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)過專門論證并報(bào)主管部門批準(zhǔn),可取可能最大洪水(PMF)或重現(xiàn)期10000年標(biāo)準(zhǔn)、丘陵區(qū)水利水電工程的永久性泄水建筑物消能防沖設(shè)計(jì)的洪水標(biāo)準(zhǔn),可低于泄水建筑物的洪水標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)泄水建筑物的級(jí)別按表1F41102210確定,并應(yīng)考慮在低于消能防沖設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)時(shí)可能出現(xiàn)的不利情況,對(duì)超過消能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的洪水,容許消能防沖建筑物出現(xiàn)局部破壞,但必須不危及擋水建筑物及其他主要建筑物的安全,且易于修復(fù),不致長(zhǎng)期影響工程運(yùn)行永久性水工建筑物級(jí)別1~5級(jí)洪水重現(xiàn)期:1級(jí)100,2級(jí)50,3級(jí)30,4級(jí)20,5級(jí)10,應(yīng)與工程的主要擋水建筑物的洪水標(biāo)準(zhǔn)相一致(三)平原、濱海區(qū)水利水電工程永久性水工建筑物永久性水工建筑物級(jí)別1~5級(jí)水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)300~100,100~50,50~20,20~10,10水庫(kù)校核洪水標(biāo)準(zhǔn)2k~1k,1k~300,300~100,100~50,50~20攔河閘設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)100~50,50~30,30~20,20~10,10攔河閘校核洪水標(biāo)準(zhǔn)300~200,200~100,100~50,50~30,30~20永久性水工建筑物級(jí)別1~5級(jí)≥100,100~50,50~20,(45級(jí))20~10(四)臨時(shí)性水工建筑物臨時(shí)性水工建筑物的洪水標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)類型和級(jí)別,結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)度綜合分析,應(yīng)考慮遇超標(biāo)準(zhǔn)洪水的應(yīng)急措施①土石結(jié)構(gòu)3級(jí)50~20,4級(jí)20~10,5級(jí)10~5②砼/漿砌石3級(jí)20~10,4級(jí)10~5,5級(jí)5~3四、水利水電工程抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)水工建筑物的工程抗震設(shè)防類別,應(yīng)根據(jù)其重要性和工程場(chǎng)地基本烈度確定①甲,1級(jí)(雍水),≥6度②乙,1級(jí)(非雍水),2級(jí)(雍水),≥6度③丙,2級(jí)(非雍水),3級(jí),≥7度④丁,4級(jí)/5級(jí),≥7度各類水工建筑物抗震設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)烈度應(yīng)按下列規(guī)定確定:,可根據(jù)其遭受強(qiáng)震影響的危害性,在基本烈度基礎(chǔ)上提高1度作為設(shè)計(jì)烈度,以及基本烈度為7度及7度以上地區(qū)壩高超過150m的大(1)型工程,需要做專門的地震危害性分析五、水庫(kù)特征水位及特征庫(kù)容(一)水庫(kù)特征水位,是確定大壩頂高程及進(jìn)行大壩安全校核的主要依據(jù),也是擋水建筑物穩(wěn)定計(jì)算的主要依據(jù),才需確定這一水位.(汛前限制水位).指水庫(kù)在汛期允許興利的上限水位,也是水庫(kù)汛期防洪運(yùn)用時(shí)的起調(diào)水位(正常高水位、設(shè)計(jì)蓄水位、興利水位).指水庫(kù)在正常運(yùn)用的情況下,、效益和調(diào)節(jié)方式,在很大程度上決定水工建筑物的尺寸、形式和水庫(kù)的淹沒損失,是水庫(kù)最重要的一項(xiàng)特征參數(shù),也是擋水建筑物穩(wěn)定計(jì)算的主要依據(jù)(設(shè)計(jì)低水位).指水庫(kù)在正常運(yùn)用的情況下,(二)水庫(kù)特征庫(kù)容,可作為劃分水庫(kù)工程等別及建筑物級(jí)別,確定工程安全標(biāo)準(zhǔn)的重要依據(jù),滿足水庫(kù)下游防護(hù)對(duì)象的防護(hù)要求(指其中的防洪庫(kù)容部分)及對(duì)校核洪水調(diào)洪削峰,保證大壩安全(有效庫(kù)容、調(diào)節(jié)庫(kù)容).,按興利要求提供水庫(kù)的供水量或水電站的流量(共用庫(kù)容、結(jié)合庫(kù)容).指防洪庫(kù)容與興利庫(kù)容重疊部分的庫(kù)容,是正常蓄水位至防洪限制水位之間汛期用于蓄洪、非汛期用于興利的水庫(kù)容積(墊底庫(kù)容).、,也不放空1F411023水利水電工程樞紐布置一、工程壩址(閘址、廠址)選擇(一)壩址選擇在預(yù)定的河段上選擇良好的壩址是水利水電工程建設(shè)的重要決策步驟之一,壩址選擇應(yīng)根據(jù)河段的地形地質(zhì)條件及開發(fā)利用要求,首先擬定可能成立的各比選壩址,并通過研究比較確定各壩址的代表壩線、壩型及樞紐布置,經(jīng)過同等深度的技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比較后選定工程壩址地形條件很大程度上制約壩型選擇和樞紐建筑物特別是泄洪消能建筑物以及施工導(dǎo)流工程的布置,地質(zhì)條件良好,適宜修建拱壩。河谷寬闊,地質(zhì)條件較好,可以選用重力壩或支墩壩。河谷寬闊、河床覆蓋層深厚或地質(zhì)條件較差,且土石、砂礫等當(dāng)?shù)夭牧蟽?chǔ)量豐富,適于修建土石壩良好的工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件是選擇壩址及壩軸線的必要條件,、址,首先要求巖石有足夠的強(qiáng)度及完整性、均勻性?；炷凉皦螇沃?對(duì)巖體的強(qiáng)度及完整性比重力壩要求更高,并注意壩基是否存在可能液化的土層,特別是壩址附近應(yīng)有較開闊的地形,以便于布置施工場(chǎng)地,同時(shí)應(yīng)注意施工總布置和運(yùn)行管理?xiàng)l件的差別,有時(shí)交通條件往往也是壩址取舍的重要條件之一壩址的建筑材料分布情況也對(duì)壩址比選存在重要影響,不同建筑材料的種類、儲(chǔ)量、質(zhì)量、數(shù)量、分布及運(yùn)距情況,會(huì)影響到壩址及相應(yīng)壩型的選擇(1)水庫(kù)區(qū)的淹沒大小和移民搬遷安置的難度,征地少,人口遷移少的優(yōu)良?jí)沃匪畮?kù)對(duì)鐵路等重要設(shè)施的淹沒等不利影響制約正常蓄水位選擇,同時(shí)也會(huì)影響壩址的比選(2)壩址比選時(shí),還要考慮對(duì)環(huán)境的影響,盡量避開敏感對(duì)象(3)工程量、工程總投資及動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),、經(jīng)濟(jì)合理的壩址作為工程的選定壩址(二)閘址選擇閘址選擇應(yīng)根據(jù)水閘的功能、特點(diǎn)和運(yùn)用要求,綜合考慮地形、地質(zhì)、水流、潮沙、泥砂、凍土、冰情、施工、管理、周圍環(huán)境等因素,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后選定、岸坡穩(wěn)定、,盡量避免采用人工處理地基、河勢(shì)相對(duì)穩(wěn)定的河段,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后也可選擇在彎曲河段裁彎取直的新開河道上、分水閘或分洪閘閘址宜選擇在河岸基本穩(wěn)定的順直河段或彎道凹岸頂點(diǎn)稍偏下游處,但分洪閘閘址不宜選擇在險(xiǎn)工堤段和被保護(hù)重要城鎮(zhèn)的下游堤段(排清閘)或泄水閘(退水閘)閘址宜選擇在地勢(shì)低洼、出水通暢處,排水閘(排澇閘)閘址宜選擇在靠近主要澇區(qū)和容泄區(qū)的老堤堤線上,且閘址泓灘沖淤變化較小、上游河道有足夠的蓄水容積的地點(diǎn),選定的閘址與匯合口之間宜有一定的距離。若在平原河網(wǎng)地區(qū)交叉河口附近建閘,選定的閘址宜在距離交叉口較遠(yuǎn)處。若在鐵路橋或一、二級(jí)公路橋附近建閘,選定的閘址與鐵路橋或一、二級(jí)公路橋的距離不宜太近、對(duì)外交通、施工導(dǎo)流、場(chǎng)地布置、基坑排水、施工水電供應(yīng)等條件:占用農(nóng)地及拆遷房屋少。盡量利用周圍已有公路、航運(yùn)、動(dòng)力、通信等公用設(shè)施。有利于綠化、凈化、美化環(huán)境和生態(tài)環(huán)境保護(hù)。有利于開展綜合經(jīng)營(yíng)(三)水電站廠房(泵站)廠址選擇廠址應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)、環(huán)境條件,結(jié)合樞紐工程整體布局等因素,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后選定,廠址往往在高陡坡下,并往往在高陡坡上設(shè)置調(diào)壓井,廠房與調(diào)壓井之間山體必須穩(wěn)定,滲水性應(yīng)小、漂浮污物的堵塞和冰凌的塞阻、巖體完整堅(jiān)硬、上覆巖層厚度適宜、地下水微弱以及山坡穩(wěn)定的地段。洞室位置宜避開較大斷層、節(jié)理裂隙發(fā)育區(qū)、破碎帶以及高地應(yīng)力區(qū),如不可避免,應(yīng)有專門論證。主要交通在設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)條件下應(yīng)保證暢通。在校核洪水標(biāo)準(zhǔn)條件下,應(yīng)保證進(jìn)出廠人行交通不致阻斷。穿過泄水霧化區(qū)地段宜采取適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施二、樞紐布置的原則,保證其在任何工作條件下都能正常工作,應(yīng)將船閘與溢流壩和電站盡量分開布置,特別在溢流壩泄水時(shí),引航道不致產(chǎn)生過大的橫向流速,以使船不偏航而順利駛?cè)碎l室,下游出口必要時(shí)應(yīng)設(shè)導(dǎo)墻,兩者之間一般應(yīng)設(shè)足夠長(zhǎng)的導(dǎo)流墻,以防止泄洪對(duì)廠房及其尾水的影響。應(yīng)注意廠房、變電設(shè)備及開關(guān)站等需離泄洪射流一定距離,以免霧化水流影響安全運(yùn)行。土石壩泄水和引水建筑物進(jìn)、出口附近的壩坡和岸坡,應(yīng)有可靠的防護(hù)措施,出口應(yīng)采取妥善的消能措施,并使消能后的水流離開壩腳一定距離,避免水流沖刷和回流淘刷等,在滿足功能要求前提下,減少工程投資,方便運(yùn)行管理,充分發(fā)揮綜合效益如在峽谷河段筑壩,一般采用隧洞導(dǎo)流,將臨時(shí)性的導(dǎo)流洞封堵改建為永久泄洪隧洞是減少泄洪洞工程量、,常將壩的上游面做成傾向上游(坡度不宜過緩),利用壩面上水重來提高壩的抗滑穩(wěn)定性。重力壩壩體內(nèi)各部位應(yīng)力各不相同,為了節(jié)約與合理使用水泥,壩體按不同部位分區(qū),采用不同強(qiáng)度等級(jí)的混凝土。拱壩泄洪建筑物方式與布置宜首先研究采用壩身泄洪的可行性,以求經(jīng)濟(jì),工期短,造價(jià)低如壩軸線直線布置(拱壩除外),把壩布置在彎道上,利用河彎凸岸布置泄水建筑物和引水發(fā)電系統(tǒng),樞紐布置相對(duì)簡(jiǎn)單,減輕或避免了大壩與泄水、發(fā)電建筑物在施工和運(yùn)行中的相互干擾,可縮短工期,既節(jié)省工程量又便于施工和運(yùn)用管理,提前發(fā)揮效益(如提前蓄水,早期發(fā)電或灌溉),在可能條件下注意美觀1F411024水工建筑物的分類一、水工建筑物接功能分類通用性水工建筑物可分為擋水建筑物、泄水建筑物、輸水建筑物、取(進(jìn))水建筑物、河道整治建筑物。專門性水工建筑物可分為水電站建筑物、渠系建筑物、港口水工建筑物、過壩建筑物等(一)通用性水工建筑物:是用來攔截江河,形成水庫(kù)或塞高水位的建筑物,如各種壩和水閘以及抗御洪水,或沿江河海岸修建的堤防、海塘等:是用于宣泄多余洪水量、排放泥砂和冰凌,以及為了人防、檢修而放空水庫(kù)、渠道等,、壩身世水孔、岸邊溢洪道和泄水隧洞等:是為了發(fā)電、灌溉和供水的需要,從上游向下游輸水用的建筑物,如引水隧洞、引水涵管、渠道、渡槽、倒虹吸等(進(jìn))水建筑物:是輸水建筑物的首部建筑物,如引水隧洞的進(jìn)水口段、灌概渠首和供水用的進(jìn)水閘、揚(yáng)水站等:是用以改善河流的水流條件,調(diào)整河流水流對(duì)河床及河岸的作用以及為防護(hù)水庫(kù)、湖泊中的波浪和水流對(duì)岸坡沖刷的建筑物,如丁壩、順壩、導(dǎo)流堤、護(hù)底和護(hù)岸等(二)專門性水工建筑物:如水電站用的壓力管道、壓力前池、調(diào)壓室、電站廠房等:如渠道上的節(jié)制閘、分水閘、渡槽、沉沙池、沖沙閘等:如防波堤、碼頭、船塢、船臺(tái)和滑道等:如船閘、升船機(jī)、放木道、饒道及魚道等,又起泄水作。水閘既可擋水,又能泄水,還可作為灌溉渠首或供水工程的取水建筑物等二、水工建筑物接使用期限分類(一)永久性建筑物::壩、泄水建筑物、輸水建筑物及電站廠房等:是指失事后不致造成下游災(zāi)害,或工程效益影響不大,:失事后不影響主要建筑物和設(shè)備運(yùn)行的擋土墻、導(dǎo)流墻、工作橋及護(hù)岸等(二)臨時(shí)性建筑物臨時(shí)性建筑物是指工程施工期間使用的建筑物,如圍堰、導(dǎo)流隧洞、導(dǎo)流明渠等1F411025水工建筑物主要設(shè)計(jì)方法一、安全系數(shù)法與可靠度法(一)安全系數(shù)法安全系數(shù)是考慮設(shè)計(jì)中有關(guān)因素的微小變動(dòng),為保證水工建筑物、結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的安全,它是水工建筑物、結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的抗破壞強(qiáng)度與設(shè)計(jì)荷載效應(yīng)組合的比值,是建筑物、結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的安全儲(chǔ)備的指標(biāo)單一安全系數(shù)法要求S≤R/K,其中K為安全系數(shù),R為結(jié)構(gòu)抗力的取用值,如果R/S大于或等于規(guī)范給定的安全系數(shù)K,主要考慮了:①結(jié)構(gòu)的安全級(jí)別。②工作狀況及作用效應(yīng)組合。③,還應(yīng)配合材料抗力試驗(yàn)方法及取值規(guī)則、,才能滿足安全控制要求用安全系數(shù)判斷結(jié)構(gòu)的安全性,是定性的標(biāo)準(zhǔn),同一結(jié)構(gòu)的不同破壞狀況之間也不可比較,這是明顯的不足之處(二)可靠度法結(jié)構(gòu)可靠度是結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)、,二、主要荷載根據(jù)《水工建筑物荷載設(shè)計(jì)規(guī)范》DL50771997,水工建筑物的荷載按作用隨時(shí)間的變異性,可分為永久作用荷載、可變作用荷載和偶然作用荷載:包括結(jié)構(gòu)自重和永久設(shè)備自重、土壓力、淤沙壓力、地應(yīng)力、圍巖壓力、預(yù)應(yīng)力:包括靜水壓力、揚(yáng)壓力、動(dòng)水壓力、水錘壓力、浪壓力、外水壓力、風(fēng)荷載、雪荷載、冰壓力、凍脹力、溫度荷載、土壤孔隙水壓力、灌漿壓力等:包括地震作用、校核洪水位時(shí)的靜水壓力、揚(yáng)壓力、浪壓力及水重等水工建筑物設(shè)計(jì)時(shí),首先要計(jì)算建筑物上所承受的荷載,然后再進(jìn)行荷載組合,以及進(jìn)行抗滑穩(wěn)定分析、應(yīng)力分析、滲流計(jì)算、沉降計(jì)算、應(yīng)力應(yīng)變計(jì)算和抗震設(shè)計(jì)等三、抗滑穩(wěn)定分析在各種荷載組合情況下,重力壩失穩(wěn)、一般發(fā)生在壩底與基巖的接觸面,因?yàn)榇颂幨軒?kù)水壓力最大,壩底混凝土與巖基不易完全接觸好,或者混凝土凝固收縮和溫度收縮時(shí),通常校核重力壩沿壩基面的抗滑穩(wěn)定。如果巖基內(nèi)有軟弱夾層,則要核算沿軟弱夾層的抗滑穩(wěn)定。對(duì)處于岸坡的壩段,當(dāng)?shù)匦?、地質(zhì)條件不利于壩的穩(wěn)定時(shí),也要對(duì)在三向荷載作用下的穩(wěn)定問題進(jìn)行研究四、應(yīng)力分析,通常包括對(duì)內(nèi)四、,、小型工程,一般可只進(jìn)行理論計(jì)算,、,用于中、低壩且地質(zhì)條件較簡(jiǎn)單時(shí)。對(duì)于高壩尤其是當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件復(fù)雜時(shí),除用材料力學(xué)法計(jì)算外,宜同時(shí)進(jìn)行模型試驗(yàn)或采用有限單元法