【導讀】水水利利水水電電工工程程管管理理與與實實務務

　　

【正文】 水工建筑物級別劃分 （一） 永久 性水工建筑物級別 1．水利水電工程永久性水工建筑物的級別，根據建筑物所在工程的等別和建筑物的重要性劃分為五級，按表 1F411021－ 5確定。 永久性水工建筑物級別 表 1F411021－ 5 工程等別 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 主要建筑物 1 2 3 4 5 次要建筑物 3 3 4 5 5 2．失事后損失巨大或影響十分嚴重的水利水電工程的 2～ 5 級主要 永久性水工建筑物，經過論證并報主管部門批準，可 提高一級 ；失事后造成損失不大的水利水電工程的 1～ 4 級主要永久性水工建筑物，經過論證并 13 報主管部門批準，可 降低一級 。 3．水利樞紐工程水庫大壩按表 1F411021－ 5規(guī)定為 2級、 3級的永久性水工建筑物，如壩高超過表 1F411021－ 6 指標，其級別可提高一級，但洪水標準可不提高。 水庫大壩等級指標 表 1F411021－ 6 級別 壩型 壩高 (m) 2 土石壩 90 混凝土壩、漿砌石壩 130 3 土石壩 70 混凝土壩、漿砌石 壩 100 4．水電樞紐工程 2 級土石壩壩高超過 100m、混凝土壩或漿砌石壩壩高超過 150m， 3 級土石壩壩高超過80m、混凝土壩或漿砌石壩壩高超過 120m 時，大壩的級別相 應提高 1 級 ， 洪水標準宜相應提高 ，但 抗震設計標準不提高 。 5．當永久性水工建筑物基礎的工程 地質條件復雜 或采用 新型結構 時，對 2～ 5 級建筑物可 提高一級設計 ，但 洪水標準不予提高 。 （二）堤防工程級別 堤防 工程的防洪標準主要由防護對象的防洪要求而定。 堤防工程的級別 表 1F411021－ 7 防洪標準〔重現(xiàn)期 (年 )〕 ≥ 100 ＜ 100，且 ≥ 50 ＜ 50，且 ≥ 30 ＜ 30，且 ≥ 20 ＜ 20，且 ≥ 10 堤防工程級別 1 2 3 4 5 （三）臨時性水工建筑物級別 1．水利水電工程施主期使用的臨時性擋水和泄水建筑物的級別，應根據保護對象的重要性、失事造成的后果、使用年限和臨時建筑物的規(guī)模，按表 1F411021－ 8 確定。 臨時性水工建筑物級別 表 1F411021－ 8 級別 保護對象 失事后果 使用年限 (年 ) 臨時性水工建筑物規(guī)模 高度 (m) 庫容 (108m3) 3 有特殊要求的 1 級永久性水工建筑物 淹沒重要城鎮(zhèn)、工礦企業(yè)、交通干線或推遲總工期及第一臺（批）機組發(fā)電，造成重大災害和損失 ＞ 3 ＞ 50 ＞ 4 2 級永久性水工建筑物 淹沒一般城鎮(zhèn)、工礦企業(yè)、交通干線或影響總工期及第一臺（批）機組發(fā)電，造成較大災害和損失 3～ 50～ 15 ～ 5 4 級永久性水工建筑物 淹沒基坑，但對總工期 及第一臺（批）機組發(fā)電影響不大，經濟損失較小 ＜ ＜ 15 ＜ 2．當臨時性水工建筑物根據表 1F411021－ 8 指標同時分屬于不同級別時，其級別應按照其中最高級別確定。但 對于 3 級臨時性水工建筑物，符合該級別規(guī)定的指標不得少于兩項 。 3．利用臨時性水工建筑物擋水發(fā)電、通航時，經過技術經濟論證， 3 級以下臨時性水工建筑物的級別可提高一級。 三、水利水電工程洪水標準 （ 一 ）一般規(guī)定 1．在水利水電工程設計中不同等級的建筑物所采用的按 某種頻率 或 重現(xiàn)期 表示的洪水稱為洪水標準，包括 洪峰流量 和 洪水總量 。 2． 永 久性 水工建筑物采用的 洪水標準 ，分為 設計洪水標準 和 校核洪水標準 兩種情況。臨時性水工建筑物的洪水標準，應根據建筑物的結構類型和級別，結合風險度綜合分析，合理選擇；對失事后果嚴重的，應考慮超標準洪水的應急措施。洪水標準按《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（ SL252－ 2021）確定。 3．水利水電工程永久性水工建筑物的洪水標準，應按 山區(qū) 、 丘陵區(qū) 和 平原 、 濱海區(qū) 兩類分別確定。 4．當 山區(qū)、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，其洪水標準宜按平原、濱海區(qū)標準確定 。當 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，其洪水標準宜按山區(qū)、丘陵區(qū)標準確定 。 5．江河采取梯級開發(fā)方式，在確定各梯級水利水電工程永久性水工建筑物的設計洪水與校核洪水標準時，還應結合江河治理和開發(fā)利用規(guī)劃，統(tǒng)籌研究，相互協(xié)調。 （二）山區(qū)、丘陵區(qū)水利水電工程永久性水工建筑物 14 1．山區(qū)、丘陵區(qū)水利水電工程永久性水工建筑物的洪水標準，按表 1F411O21－ 9確定。 山區(qū)、 丘陵區(qū)水利水電工程永久性水工建筑物的洪水標準［重現(xiàn)期（年 ）］ 表 1F411021－ 9 項 目 水工建筑物級別 1 2 3 4 5 設 計 1000～ 500 500～ 100 100～ 50 50～ 30 30～ 20 校核 土石壩 可能最大洪水 (PMF)或 10000～ 5000 5000～ 2021 2021～ 1000 1000～ 300 300～ 200 混凝土壩、漿砌石壩 5000～ 2021 2021～ 1000 1000～ 500 500～ 200 200～ 100 2．對土石壩，如失事下游將造成特別重大災害時， 1 級建筑物的校核洪水標準，應 取可能最大洪水（ PMF）或重現(xiàn)期 10000 年標準； 2～ 4 級建筑物的校核洪水標準可提高一級。 3．對混凝土壩、漿砌石壩，如洪水漫頂將造成極嚴重的損失時， 1 級建筑物的校核洪水標準，經過專門論證并報主管部門批準，可取可能最大洪水（ PMF）或重現(xiàn)期 10000年標準。 4．山區(qū)、丘陵區(qū)水利水電工程的永久性泄水建筑物消能防沖設計的洪水標準，可低于泄水建筑物的洪水標準，并應考慮在低于消能防沖設計洪水標準時可能出現(xiàn)的不利情況。對超過消能設計標準的洪水，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，不致長期影響工程運行。 山區(qū)、丘陵區(qū)水利水電工程消能防沖建筑物的洪水標準 永久性水工建筑物級別 1 2 3 4 5 洪水重現(xiàn)期（年） 100 50 30 20 10 5．河床式水電站廠房擋水部分的洪水標準，應與工程的主要擋水建筑物的洪水標準相一致。 （三）平原、濱海區(qū)水利水電工程永久性水工建筑物 1．平原區(qū)永久性水工建筑物洪水標準，按表 1F411021－ 10確定。 平原區(qū)永久性水工建筑物洪水標準 ［重現(xiàn)期（年）］ 表 1F411021－ 10 項 目 永久性水工建筑物級別 1 2 3 4 5 水庫工程 設計 300～ 100 100～ 50 50～ 20 20～ 10 10 校核 2021～ 1000 1000～ 300 300～ 100 100～ 50 50～ 20 攔河水閘 設計 100～ 50 50～ 30 30～ 20 20～ 10 10 校核 300～ 200 200～ 100 100～ 50 50～ 30 30～ 20 2．潮汐河口和濱海地區(qū)永久性水工建筑物的洪水標準，按表 1F411021－ 11 確定。 潮汐河口和濱海地區(qū)永久性水工 建筑物的洪水標準 表 1F411021－ 11 永久性水工建筑物級別 1 2 3 5 設計洪水位重現(xiàn)期 (年 ) ≥ 100 100～ 50 50～ 20 20～ 10 （四）臨時性水工建筑物 臨時性水工建筑物的洪水標準，應根據建筑物的結構類型和級別，在表 1F411021－ 12的幅度內結合風險度綜合分析，合理選用。對失事后果嚴重的，應考慮遇超標準洪水的應急措施。 臨時性 水工建筑物洪水標準 ［重現(xiàn)期（年）］ 表 1F411021－ 12 臨時性建筑物類型 臨時 性水工建筑 物級別 3 4 5 土石結構 50～ 20 20～ 10 10～ 5 混凝土、漿砌石結構 20～ 10 10～ 5 5～ 3 四、水利水電工程抗震設防標準 水工建筑物的工程抗震設防類別，應根據其重要性和工程場地基本烈度按表 1F411021－ 13確定。 工程抗震設防 類別 表 1F411021－ 13 工程抗震設防類別 建筑物級別 場地基本烈度 甲 1(壅水 ) ≥ 6 乙 1(非壅水 )， (壅水 ) 丙 2(非壅水 )， 3 ≥ 7 丁 4， 5 15 各類水工建筑物抗震設 計的設計烈度應按下列規(guī)定確定： 1．一般采用基本烈度作為設計烈度。 2．工程抗震設防類別為甲類的水工建筑物，可根據其遭受強震影響的危害性，在基本烈度基礎上提高 1度作為設計烈度。 3．基本烈度為 6 度或 6 度以上地區(qū)的壩高超過 200m 或庫容大于 100 億 m3的大型工程，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、水庫特征水位及水庫特征庫容 （一）水庫特征水位 1．校核洪水位。水庫遇大壩的校核洪水時，在壩前達到的最高水位。它是水庫在非常運用校核情況下允許臨時達到 的最高洪水位，是確定大壩頂高程及進行大壩安全校核的主要依據。 2．設計洪水位。水庫遇大壩的設計洪水時，在壩前達到的最高水位。它是水庫在正常運用設計情況下允許達到的最高洪水位，也是擋水建筑物穩(wěn)定計算的主要依據。 3．防洪高水位。水庫遇下游保護對象的設計洪水時，在壩前達到的最高水位。只有水庫承擔下游防洪任務時，才需確定這一水位。 4．防洪限 制水位（汛前限制水位）。水庫在汛期允 許興利的上限水位，也是水庫汛期防洪運用時的起調水位。 5．正常蓄水位（正常高水位、設計蓄水位、興利水位）。水庫在正常運用的情況下，為滿足 設計的興利要求在供水期開始時應蓄到的最高水位。它決定水庫的規(guī)模、效益和調節(jié)方式，在很大程度上決定水工建筑物的尺寸、形式和水庫的淹沒損失，是水庫最重要的一項特征參數(shù)，也是擋水建筑物穩(wěn)定計算的主要依據。 6．死水位（設計低水位）。水庫在正常運用的情況下，允許消落到的最低水位。水庫正常蓄水位與死水位之間的變幅稱為水庫消落深度。 （二）水庫特征庫容 1． 靜庫容 。壩前某一特征水位水平面以下的水庫容積。 2． 總庫容 。最高洪水位以下的水庫靜庫容。它是一項表示水庫工程規(guī)模的代表性指標，可作為劃分水庫工程等別及建筑物級別，確 定工程 安全標準 的 重要依據 。 3． 防洪庫容 。 防洪高水位 至 防洪限制水位 之間的水庫容積。用以控制洪水，滿足水庫下游防護對象的防護要求。 4． 調洪庫容 。校核洪水位至防洪限制水位之間的水庫容積。用于保證下游防洪安全（指其中的防洪庫容部分）及對校核洪水調洪削峰， 保證大壩安全 。 5． 興利庫容 （有效庫容、調節(jié)庫容）。正常蓄水位至死水位之間的水庫容積。用以調節(jié)徑流，按興利要求提供水庫的供水量或水電站的流量。 6．重疊庫容（共用庫容、結合庫容）。防洪庫容與興利庫容重疊部分的庫容，是正常蓄水位至防洪限制水位之間汛期用于蓄洪、非汛 期用于興利的水庫容積。 7． 死庫容 （墊底庫容）。 死水位以下的水庫容積 。一般用于容納水庫淤沙、抬高壩前水位和庫區(qū)水深。在正常運用中不調節(jié)徑流，也不放空。 1F411023 了解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 在預定的河段上 選擇良好的壩址 是水利水電工程建設的 重要決策步驟之一 ，應根據河段的地形地質條件及 16 開發(fā)利用要求，首先擬定可能成立的各比較壩址，并通過研究比較確定各壩址的代表壩線、壩型及樞紐布置，經過同等深度的技術經濟綜合比較后選定工程壩址。 1．地形條件 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 施工導流工程 的布置，最終反映到壩址的經濟性上。河谷狹窄，地質條件良好，適宜修建 拱壩 ；河谷寬闊，地質條件較好，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條件較差，且土石、砂礫等當?shù)夭牧蟽α控S富，適于修建 土石壩 。 2．地質條件 良好的工程地質與水文地質條件是選擇壩址及壩軸線的必要條件，甚至起決定性作用。重力壩壩址，首先要求巖石有足夠的強度及完整性、均勻性；混凝土拱壩壩址，對巖體的強度及完整性比重力壩要求更高，同時壩肩要具有良好的穩(wěn)定性。土石壩壩址應查 清壩基覆蓋層厚度，并注意壩基是否存在可能液化的土層。 3．施工條件 施工條件也是壩址比選考慮的重要因素之一。壩址選擇要 便于施工導流 ，特別是壩址附近應有較開闊的地形，以便于布置施工場地，同時應注意施工總布置和運行管理條件的差別，使樞紐運行管理方便。壩址選擇還應注意外部交通條件，有時交