DLT50791997水电站引水渠道及前池设计规范

水电站引水渠道及前池设计规范DesignspecificationsforhydropowerheadraceandforebayDL/T5079—1997主编部门：批准部门：中华人民共和国电力工业部批准文号：电综［1998］33号实行日期：1998年5月1日前言本标准是根据电力工业部、水利部《水利水电勘测设计技术标准体系》(1988年9月)中的水工部分—水力发电，编号15——水电站引水渠道设计规范的安排编制的，考虑到前池与引水渠道在工程上紧密相连，决定增加前池的设计内容，名称定为《水电站引水渠道及前池设计规范》。我国已建设了大量的渠道引水式水电站，积累了丰富的工程经验。为统一水电站引水渠道及前池的设计原则和技术要求，指导设计，确保工程质量，特制定本标准。为编制本标准，编制组对我国17个省、市、自治区的渠道引水式水电站进行了调查，开展了专题研究，经充分论证，将成熟的工程经验和科技成果引入标准。编制过程中先后召开过专题研讨会、征求意见稿讨论会、送审稿审查会，于1996年5月完成报批稿。本标准系首次编制，其内容反映了我国在水电站引水渠道和前池方面的技术水平。本标准的附录A、附录B、附录C、附录D，都是标准的附录。本标准由电力工业部水电水利规划设计管理局提出、归口并负责解释。本标准起草单位：电力工业部、水利部北京勘测设计研究院，四川省水利水电勘测设计研究院，湖南省水利水电勘测设计研究院，水利部新疆维吾尔自治区水利水电勘测设计研究院。本标准主要起草人：林可冀、韩立、艾克明、谢致刚、罗观育、吴季宏、陶志成、谢文伯、唐进虎。1范围本标准适用于中小型水电站工程中以发电为主的引水渠道及前池的设计。2引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。在标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB50201—94防洪标准GBJ71—84小型水力发电站设计规范GBJ139—90内河通航标准DL/T5057—1997水工混凝土结构设计规范SD133—84水闸设计规范SD303—88水电站进水口设计规范SD341—88溢洪道设计规范SDJ12—78水利水电枢纽工程等级划分及设计标准(山区、丘陵部分)SDJ21—78混凝土重力坝设计规范(试行)及其补充规定SDJ134—84水工隧洞设计规范SDJ217—84灌溉排水渠系设计规范(试行)SDJ217—87水利水电枢纽工程等级划分及设计标准(平原、滨海部分)SDJ218—84碾压式土石坝设计规范SL18—91渠道防渗工程技术规范SL26—92水利水电工程技术术语3总则北京勘测设计研究院部利水电力工业部页码，1/46水电站引水渠道及前池设计规范2007-8-1文件使用pdfFactoryPro试用版本创建ÿ为统一水电站引水渠道及前池的设计原则和技术要求，确保工程设计质量，特制定本标准。3.0.2引水渠道和前池的设计，应处理好防洪、防污、防渗漏、防泥沙以及防冰等方面的问题。3.0.3引水渠道和前池的设计，应具备水电站水能规划，以及与建筑物设计有关的水文、气象、地形、地质、工程建设条件、环保要求、运行条件等基本资料。资料的精度应满足不同设计阶段的要求。4引水渠道布置4.1引水渠道型式的选择4.1.1引水渠道型式的选择，应结合地形、地质、施工、运行以及枢纽总体布置等条件，经技术经济比较选定自动调节渠道、非自动调节渠道、或自动与非自动相结合的调节渠道。4.1.2符合下列条件可选择自动调节渠道：1)渠道进水口水位变幅不大，渠道长度较短，渠底纵坡较缓，渠道大都处于挖方内；2)无适宜于修建泄水建筑物的条件；3)运行要求利用渠道积蓄水量作为水电站的调节容量。4.2引水渠道线路的选择4.2.1应避开大溶洞、大滑坡、泥石流等不良地质地段，且不宜在冻胀性、湿陷性、膨胀性、分散性、松散坡积物以及可溶盐土壤上布置渠线。若无法避免时，则应采取相应的工程措施。4.2.2宜少占或不占耕地，避免穿过集中居民点、高压线塔、重点保护文物、军用通信线路、油气地下管网以及重要的铁路、公路等。4.2.3山区渠道宜沿等高线布置渠线，采用明渠与明流隧洞或暗渠、渡槽、倒虹吸相结合的布置，以避免深挖高填。4.2.4引水渠道的弯曲半径，衬砌渠道宜不小于渠道水面宽度的2.5倍，不衬砌土渠宜不小于水面宽度的5倍。4.2.5寒冷地区渠道线路的选择，应符合有关专业技术规范的规定。4.3引水渠道进水口的闸门设置4.3.1非自动调节渠道应在进水口设置工作闸门和检修闸门。4.3.2自动调节渠道宜在进水口设置事故检修闸门。4.3.3具备下列条件的自动调节渠道可不设事故检修闸门：1)渠道长度短，且渠堤高度能满足进水口水位变幅要求；2)进水口的水位能够降低，从而为渠道检修提供条件者。4.4引水渠道及渠系建筑物的防洪4.4.1引水渠道及渠道上建筑物的防洪标准，应根据水工建筑物级别，按表4.4.1确定；如果建筑物失事会影响厂房安全，则其防洪标准应与水电站厂房的防洪标准相同。4.4.2对靠近进水口的渠段，其堤外坡的防洪，应根据泄洪情况确定防护范围和相应的工程措施。4.4.3对傍山渠道的坡面暴雨径流，应合理布设坡面截(排)水沟，使水流经排洪建筑物泄走。表4.4.1引水渠道及渠系建筑物的防洪标准4.5引水渠道上的建筑物布置4.5.1泄水建筑物宜采用侧堰或虹吸式泄水道等型式。4.5.2侧堰宜布置在前池内(或距前池较近处)或渠道跨冲沟处；可布置单侧溢流侧堰，或根据需要布置两岸对水工建筑物级别防洪标准(重现期)年设计校核330～20200～100420～10100～5051030页码，2/46水电站引水渠道及前池设计规范2007-8-1文件使用pdfFactoryPro试用版本创建ÿ称的双侧溢流侧堰。根据需要可在堰上设置闸门。当有超过电站引用流量的多余水量进入渠道时，经水力计算分析论证，可在适当部位增设一道侧堰。4.5.3侧堰水力设计应满足下列要求：1)引水渠道在设计流量下水电站正常运行时，侧堰的堰顶高程应高于过境水流的水面高程0.1m～0.2m；2)堰顶长度，堰上平均水头，需经计算比较确定；3)过堰水流应保持自由出流，堰后应因地制宜布置侧槽或陡槽泄水和必要的消能防冲设施；4)堰型采用实用断面堰或梯形堰，也可采用真空剖面堰；5)侧堰两侧导墙满足使水流保持平顺的要求。侧堰水力计算按附录A进行。4.5.4重要建筑物和难工险段之前，应设置退水建筑物；在多泥沙条件下，宜与排沙设施相结合。4.5.5为满足渠道检修要求，应设置放水孔。放水孔宜与排沙或灌溉、供水等设施相结合。4.5.6当渠道较长且沿途有较多污物进入渠道时，宜在适当部位增设拦污、清污设施。4.5.7对进入渠道的泥沙(主要是推移质)，宜在渠道内设置排沙涡管等有效的排沙设施。4.5.8引水渠道沿线应设置必要的安全、交通等设施。5引水渠道纵坡及横断面设计5.0.1水电站引水渠道的纵坡及横断面设计，应根据渠道沿线的地形、地质条件，以及环境、施工、运行管理等要求，通过水力计算和技术经济比较确定。5.0.2引水渠道纵坡宜按下列条件选择：1)中低水头、大流量引水渠道，自动调节渠道，清水渠道及土渠，采用较缓的纵坡；2)高水头电站的引水渠道，多泥沙渠道，傍山衬砌渠道，不衬砌的岩石渠道以及输冰运行渠道，采用较陡的纵坡；3)当渠线长时，可根据地形、地质条件分段选用不同纵坡，多泥沙和输冰运行渠道的分段纵坡宜沿程增大。5.0.3引水渠道横断面型式宜按下列条件选择：1)地面坡降陡且起伏大、地下水位低的山丘地区，采用窄深式断面；2)地势平坦、地下水位高、基土冻胀性较强，以及有综合利用要求的渠道，采用宽浅式断面；3)易受洪水、泥石流等危害，以及穿越村镇、工矿区的渠道，采用城门洞型、箱型等暗渠型式的断面。5.0.4引水渠道在设计流量下的平均流速，应小于护面的允许流速；在多泥沙条件下应满足不冲、不淤的要求。渠道的不冲、不淤流速，各种护面材料的允许流速，按SL18和SDJ217—84确定。5.0.5中型水电站和低水头大流量的小型水电站引水渠道的设计流速，应经技术经济比较确定；小型水电站引水渠道的设计流速的选择范围：衬砌渠道宜选用1m/s～2m/s，土渠宜选用0.6m/s～0.9m/s；输冰和结冰盖运行的引水渠道的流速，按有关专业技术规范确定。5.0.6水电站引水渠道应因地制宜、就地取材，选用耐久、防渗性能好的材料进行衬砌。衬砌设计按SL18进行。5.0.7引水渠道的边坡和堤顶宽度可按SDJ217-84确定。5.0.8渠顶超高，对于中型工程应按渠道通过设计流量水电站正常运行条件下，突然甩全部负荷产生的最大涌波高度，再加安全超高来确定。对小型工程可按GBJ71的规定执行。对兼有通航的引水渠道应计入船行波的影响。5.0.9对傍山开挖的引水渠道所形成的高边坡，其稳定坡度应根据地质条件、边坡高度和施工条件等，进行工程类比和稳定分析确定。为便于施工和监测维护宜分级设置马道。5.0.9.1对易于失水干裂、卸荷松弛、风化掉块和可能失稳的边坡，应根据工程的重要性、边坡高度与坡度、影响边坡稳定的主要因素、施工和技术经济条件，确定综合防护和处理措施。5.0.9.2对于需要加固处理的边坡，可根据地质条件，通过技术经济比较，采用削坡、锚喷、灌浆、抗滑挡墙、抗滑桩(塞)、锚洞以及预应力锚索锚固等措施。5.0.9.3应分层设置排水设施和可靠的排水通道。5.0.9.4对高陡边坡及地质条件复杂的边坡，应加强施工期和运行期的监测，以保证工程安全。边坡开挖及处理设计，可参照有关专业技术规范的规定进行。6前池及调节池布置设计6.1前池的布置设计6.1.1前池的布置，应能引导和控制水流从引水渠道向压力管道平稳过渡和均匀配水，并保证水电站正常运行和事故情况下的安全。页码，3/46水电站引水渠道及前池设计规范2007-8-1文件使用pdfFactoryPro试用版本创建ÿ前池的设计包括连接段、池身和水电站进水口的设计。根据需要可设置泄水、排沙、排冰、放空等建筑物，并应布置适当的观测设备。6.1.3前池应布置在稳定的地基上，避开滑坡和顺坡裂隙发育地段，并充分注意前池建成后水文地质条件变化对建筑物及高边坡稳定的不利影响，确保前池和下游厂房的安全。6.1.4引水渠道与池身间的连接段，在平面上应两边对称扩展，其扩展角不宜超过12°；底部纵坡宜小于或等于1∶5。6.1.5前池的长、宽、深度，应根据地形、地质条件，压力水管的直径、根数、间距，过栅流速，水电站进水口的最小淹没深度，排沙设施布置，水电站运行条件等要求确定。6.1.6前池的平面布置，宜优先采用水电站进水口中心线与引水渠道中心线相重合的正面进水方式，应避免布置在弯道或紧靠弯道的末端。如难以避免时，则宜在弯道终点与前池入口间设直线调整段，或加设分流导向设施。重要工程或布置条件复杂的前池，其体型应通过水工模型试验确定。受地形条件限制的小型工程可布置地下洞室式前池。6.1.7前池应设爬梯(踏步)、栏杆、照明等设施，以及运行管理用的观测设备。6.1.8水电站进水口，应采用有闸门控制的布置型式；条件适宜时，也可采用虹吸式进水口。6.1.8.1有闸门控制的水电站进水口，应设拦污栅、检修闸门、工作闸门和相应的启闭设备。其设计按SD30有关规定进行。6.1.8.2小型水电站当前池内的水位变幅在3.0m左右时，可采用虹吸式进水口，但前池最低水位至虹吸喉道断面顶点间的高差应小于当地海拔高程的容许吸入高度；其横断面型式，可采用矩形或圆形；可用钢筋混凝土、钢筋混凝土加钢板内衬或钢板制作，应保证其气密性。6.1.8