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中华人民共和国行业标准水利工程水利计算规范发布实施中华人民共和国水利部发布中华人民共和国行业标准水利工程水利计算规范主编单位水利部长江水利委员会批准部门中华人民共和国水利部中华人民共和国水利部关于批准发布水利工程水利计算规范的通知水科技号各省自治区直辖市水利水电厅局部直属各单位根据部年水利水电技术标准制定修订计划由水利水电规划设计总院主持以水利部长江水利委员会为主编单位制定的水利工程水利计算规范经审查批准为水利行业标准并予以发布标准的名称和编号为水利工程水利计算规范本标准自年月日起实施在实施过程中各单位应注意总结经验如有问题请函告水利部水利水电规划设计总院并由其负责解释标准文本由中国水利水电出版社出版发行一九九五年十二月八日目次总则基本资料防洪工程的水利计算治涝工程的水利计算灌溉工程的水利计算城镇供水工程的水利计算水电站的水利计算航运工程的水利计算综合利用水库工程的水利计算跨流域调水工程的水利计算水库水力学计算感潮河段水力学计算附录年及多年径流调节计算方法附加说明水利工程水利计算规范总则为了适应水利规划和水利工程设计的需要统一水利计算的原则要求和方法特制定本规范本规范主要适用于大中型水利工程的可行性研究和初步设计阶段小型水利工程使用时可根据规划设计要求适当简化大中河流综合规划或专业规划可参照执行水利计算应遵照国家有关法规和关于水利的方针政策根据工程项目所在江河自然条件河流特点及社会经济发展的要求按照保证工程安全及综合利用水资源使获得的经济社会环境总体效益最佳的原则分析计算江河治理开发规划和工程设计方案的各项水利指标为优选规划方案确定工程规模运用方式和特征值阐明工程效益和评价其影响提供依据进行水利计算必须加强调查研究重视基础资料的搜集和整理分析使计算成果建立在可靠的基础上当人类活动或偶发因素对江河水文情势有明显影响时应将作为设计依据的历年资料修正至统一的基础若影响一时难以定量应对影响趋势作出估计供决策时研究水利工程的水利计算应考虑上下游已建和在建工程与本工程的相互影响必要时还应分析设计水平年内拟建骨干工程的径流调节或近期将要实施的跨流域调水以及区域径流补偿调节对本工程的影响水利工程防洪治涝及灌溉供水发电的设计标准和设计保证率应根据有关部门的要求或规范的规定确定必要时应进行分析论证合理选定水利工程的设计水平年应根据其重要程度和工程寿命确定一般水利工程可采用设计和远期两个水平年特别重要的控制性骨干工程必要时可采用设计近期远景三个水平年水利计算所采用的计算方法应科学符合工程实际参与工程规模和特征值比选的方案应合理和协调计算所采用的基本资料及计算方法应一致进行水利计算应重视使用电子计算机和系统分析等先进技术对所采用的模型应用实际资料进行检验对计算成果应检查其合理性进行水利计算除应遵守本规范外还应遵守国家和行业现行的有关规范标准的规定基本资料水利计算应具备气象水文地形地质社会经济及所在河流流域规划或河段规划等基本资料必要时还应收集邻近流域的相应资料在进行计算前应检查基本资料是否符合设计任务工程特点设计阶段及设计精度要求并了解资料来源检验有关基本资料是否协调基础是否一致以及分析数据的合理性规律性水利计算所需主要的气象水文资料应满足以下要求对工程所在流域各种气候统计特征值应采用流域范围内各气候台站的统计特征值综合评定对于控制流域面积不超过的工程可采用流域内主要台站的统计资料为设计依据设计主要依据的干支流水文站可根据工程和测站分布情况选定其历年的水位流量泥沙冰情水温等观测和调查资料应全面收集设计工程坝站址年月旬日水位流量及泥沙资料应不少于年系列如实测资料不足水利工程水利计算规范年应加以插补延长对实测资料及插补延长部分的可靠性及代表性应加以检验根据工程规模及特性和开发任务的不同要求需具备坝址及入库设计洪水和整体防洪设计洪水资料设计暴雨资料和设计涝水资料坝站址水位流量关系曲线应采用实测水文资料率定当条件不具备时应采用临时测验成果经验证后拟定库区调查的洪枯水水面线应包括相应控制站河段的洪峰流量及糙率的分析计算成果水文预报资料应包括对预见期精度合格率及预报方法等项的分析及评定结论库区水面蒸发陆地蒸发统计资料和严寒地区的结冰资料等应根据工程邻近测站的实测资料确定水利计算所需主要地形地质资料应满足以下要求水利工程不同高程的面积和容积曲线应采用实测地形图量算库区及坝址下游河道的实测纵横断面成果其高程控制精度应满足五等以上水准测量的要求横断面的布置应根据河道地形和水流特性等因素选定计算水库渗漏损失的基本资料应根据工程水文地质及挡水建筑物型式确定水利计算所需社会经济资料应满足以下要求社会经济基本统计资料应根据统计部门的资料分析计算根据工程开发任务应搜集和分析各有关部门的经济资料包括历史统计和现状资料以及相应工程设计水平年的发展规划资料应搜集工程上下游地区对设计工程来水来沙可能有影响的人类活动包括水利工程水土保持森林采伐矿产开发等资料必要时还应对设计水平年有影响的人类活动情况进行预测防洪工程的水利计算堤防堤防工程水利计算应分析选定防洪标准计算确定主要控制站的设计洪潮水位和相应河段的设计水面线作为堤防工程设计的依据江河湖泊海塘等堤防工程设计的防洪标准应根据保护对象的重要性按国家有关规范的规定分析选定大江大河大湖防洪工程体系中堤防工程的防洪标准或作为防洪标准的实际年洪水按主管部门批准的防洪规划的规定执行对重要工程必要时应进行不同防洪标准的论证从技术经济社会环境等方面综合考虑加以选定江河湖泊主要控制站的设计洪水位应根据洪水资料和工程情况采用以下方法分析计算确定对实测和调查的年最高洪水位资料系列较长且基础一致代表性好可据以进行频率分析根据选定的防洪标准推算相应的设计洪水位当流域内的人类活动或分洪溃口河道冲淤对水文情势有明显影响时应将历年水位资料改正到相应于现阶段的河湖情况再进行频率分析根据控制站洪峰流量系列进行频率分析按选定的防洪标准推算的设计洪峰流量或防洪工程系统要求的河道允许泄量通过该站的水位流量关系推算设计洪水位有关人类活动等影响考水利工程水利计算规范虑的原则同上款以某一实际年洪水作为防洪标准的堤防可根据该年实测或调查的最高洪水位考虑整体防洪方案对堤防工程的要求合理选定设计洪水位感潮河段主要控制站的设计潮位应根据实测的潮位资料分析江河洪水天文潮气象潮的相关关系按以上几个因素较不利的组合分析确定河口段堤防及沿海海塘的设计潮位应利用所在地区测站历年实测高潮位资料进行频率分析根据设计防洪标准确定应重视稀遇高潮位的调查和成因分析必要时应适当留有余地如工程所在地区缺乏潮位观测资料可参照邻近地区的设计潮位分析两地区自然条件的差异进行适当修正确定设计河段河道的允许泄量可根据控制站的设计洪水位按该断面的水位流量关系曲线考虑壅水顶托分流降落断面冲淤以及河道演变等因素分析确定设计河段的设计洪水水面线应根据控制站的设计洪水位和相应的河道允许泄量考虑区间入流分洪等因素推算对于干支流洪水河湖洪水相互顶托的河段应研究其洪水组合和遭遇规律进行不同组合情况的水面线推算以外包线作为设计的依据推算设计洪水水面线采用的河道糙率等参数应根据实测或调查资料率定推算的成果应与实测或调查的大洪水水面线进行比较验证分汊河道的设计洪水水面线应根据主要控制站的设计洪水位和符合分流规律的各分汊流量进行推算如堤防有可能加高其穿堤建筑物涵闸等的设计洪水位可比所在位置的堤防设计洪水位适当提高分洪工程分洪工程的水利计算应根据分洪任务和要求拟定分洪原则和运用方式分析确定各种设计水位分洪水位分洪流量和分洪量并验算分洪工程的效能分洪工程的运用原则方式和分洪水位应根据防洪要求洪水特性河道情况以上下游河段河道允许泄量和控制水位作为控制条件分析拟定分洪闸的设计洪水位应根据外江上下游控制站的设计洪水位及不利来水组合按照未分洪情况所推算的水面线确定分洪闸的设计分洪流量应根据整体防洪要求按照设计洪水和分洪工程运用方式进行演算确定分洪闸的过水能力要考虑分洪后闸前水位降落和闸后淤积等的影响流量系数要根据流态和上下游水位衔接情况慎重选取采取扒口分洪时对其口门尺寸及作用要根据扒口方法和控制条件考虑难以适时适量分洪的影响留有适当余地计算分洪区设计水面线时应合理确定行洪道的糙率和有效行洪断面洪水在分洪区内的扩散情况可参照已有分洪区的测验资料拟定对重要分洪区有条件时宜采用二维非恒定流计算确定分洪工程规划设计依据的理想情况下的分洪量应根据防洪标准的整体防洪设计洪水进行洪水演算按超过控制断面允许泄量的超额洪水量求得水利工程水利计算规范分洪区有效容量应考虑该分洪区分洪口门的位置河道水面比降以及洪水与分洪区内渍水量的不利组合等确定进行防洪规划时安排的分洪区的有效容量应适当大于理想分洪量退水闸的规模应根据分洪区的任务和退水要求确定退水闸的运用规则应按充分发挥分洪区作用及不加重下游防洪负担的原则根据洪水特性分析制定分洪工程的水利计算中应仔细考虑分洪后引起的河流水情变化对分洪的影响分洪工程规模及运用规则确定后应根据实测或调查的洪水资料进行洪水演算推算分洪次数分洪流量和过程检验确定的分洪工程规模及运用规则的合理性跨流域或入湖入海的分洪道其分洪口的设计水位应根据所在河道的设计水面线考虑分洪降落影响确定出口的设计水位应在分析进口与出口水域洪水遭遇规律基础上按偏于不利的情况确定水库水库防洪水利计算应根据其任务拟定运用方式进行洪水调节计算确定水库的防洪库容和大坝设计的有关防洪特征水位水库洪水调节计算可根据水库特性选用以下方法进行对于湖泊型水库可以只考虑静库容进行计算对于特别重要的大型水库还应研究是否需同时采用以下或的方法进行计算当库尾比较开阔动库容较大时应采用入库设计洪水和动库容进行计算对于河道型水库如壅水高度不高计算精度要求高时宜按非恒定流方法进行计算多沙河流上的防洪水库进行洪水调节计算时除应采用一定淤积年限的库容曲线外必要时还应考虑水库蓄泄过程中泥沙冲淤的影响水库洪水调节计算采用的泄洪建筑物泄水能力曲线的精度应与水库不同设计阶段的精度要求相适应对重要水库应进行水工模型试验确定在进行水利枢纽水库洪水调节计算时除主要考虑泄洪建筑物泄洪外可考虑水电站部分机组参与泄洪泄洪流量按机组过水能力确定但如遇某一设计洪水水头超出机组安全运行范围或水电站厂房设计洪水标准低于此洪水标准时不应考虑水电站机组参与泄洪船闸灌溉渠首等建筑物一般可不考虑其参与泄洪对洪水预报条件好预报方案完善预报精度较高的水库进行洪水调节计算时在估计预报误差留有余地的前提下可适当考虑预报预泄一般不考虑气象预报拟定的水库洪水调度运用方式应符合水库特点并要求可操作性强根据流域的洪水特性和防洪系统的情况可选择分级控制泄量补偿凑泄错峰等方式多沙河流上防洪水库的洪水调度方式应有利于库容的长期使用无论采用何种调度方式均应使水库总的最大下泄流量不超过本次洪水发生在建库前的坝址最大流量以免人为加大洪灾采用分级控制泄量调度运用方式可根据水库的具体情况以库水位入库流量或其他要素作为分级的判别条件各分级判别条件特别是水库按保证下游防洪安全调度转为保证大坝安全调度的判别条件必须明确水库的防洪库容应按照流域防洪规划防护对象的要求和应达到的防洪标准根据整体防水利工程水利计算规范洪设计洪水和下游河道的允许泄量及水库调度运用方式进行洪水调节计算确定对于低水头水利枢纽如兴建后河道河槽被淹没较大致使下游河段防洪标准明显降低时宜留有适当的防洪库容作为补偿对承担防洪任务的综合利用水利枢纽防洪库容确定后应根据防洪兴利尽可能结合的原则按照本规范条的规定进行协调安排确定防洪库容的位置和相应的防洪限制水位及防洪高水位对于洪水具有明显季节性变化规律的水库经研究论证汛期可分期调度运用根据分期设计洪水确定各分期的防洪库容及相应的防洪限制水位分期应符合气象成因和雨洪季节变化规律不宜过多一般以前后两期不超过三期为宜分期设计洪水应按有关规范进行分析计算其中主汛期宜采用按年最大法取样计算的设计洪水水库泄洪建筑物形式高程泄洪规模及闸门类型和启闭设备等应结合有关防洪特征水位调洪库容及枢纽布置等协调研究选择并能适应洪水特性和工程防洪安全下游防洪水库调度以及放空和排沙等的要求