DLT5089-1999水电水利工程泥沙设计规范.pdf 17页

'页码，1/17P59备案号：4011—1999中华人民共和国电力行业标准水电水利工程泥沙设计规范DL/T5089—1999Specificationforsedimentdesignofhydropowerandwaterconservancyproject主编部门：国家电力公司水电水利规划设计总院批准部门：中华人民共和国国家经济贸易委员会批准文号：国经贸电力［1999］740号前言50年代以来，国内兴建了大量水电水利枢纽工程，在处理工程泥沙问题中积累了丰富的经验，为了总结经验和统一水电水利工程泥沙设计的技术要求而制定本规范。本规范为原《水利水电勘测设计技术标准体系》中的一个行业标准。原水利水电规划设计总院于1990年下达了编写任务。目前尚未找到国外可以借鉴的工程泥沙设计规范，在国内本规范也是首次编制，因此只能通过大量调查和收集实测资料，进行专题研究和专家咨询，编制初稿，并广泛征求勘测设计、运行管理、科研院所和有关高校等单位的意见，经多次修改，形成了本规范。本规范由国家电力公司水电水利规划设计总院提出并归口。本规范负责起草单位：成都勘测设计研究院。规范参加起草单位：西北勘测设计研究院。本规范主要起草人：白荣隆、朱鉴远、王静远、许德凤、吴孝仁、杨赍斐、余厚政。本规范由国家电力公司水电水利规划设计总院负责解释。1范围1.0.1本规范给出了水库泥沙设计要求、计算方法，水电水利枢纽防沙设计，河道变形预测及泥沙观测规划等技术内容。1.0.2本规范适用于大、中型水电水利枢纽工程可行性研究阶段工程泥沙设计，小型水电水利枢纽工程可参照执行。2总则2.0.1水电水利工程泥沙设计必须重视基本资料和调查研究；应根据河流输沙特性和工程特点，研究水库泥沙调度方式，合理选用计算方法和有关参数，研究工程泥沙防治措施；通过方案比较，综合分析，提出合理的设计成果。2.0.2水电水利工程的泥沙问题应根据泥沙对工程和环境的影响程度，分为严重和不严重两类，区别对待。泥沙问题严重的水电水利工程，应对主要泥沙问题进行专题研究，必要时应进行泥沙模型试验。2.0.3水电水利工程的泥沙设计除应执行本规范外，尚应符合有关的现行国家标准和行业标准的规定。3术语、符号3.1术语http://www-lcdljx/bzhb/ZY/801/8010700.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 页码，2/173.1.1床沙：组成河床的泥沙。3.1.2入库输沙量：进入水库周界的总输沙量。3.1.3含沙量历时曲线：年内日平均含沙量大于等于某级含沙量出现天数与该级含沙量的关系。3.1.4流量与累积输沙量曲线：年内日平均流量大于等于某级流量的输沙量累积值与该级流量的关系。3.1.5水库泥沙调度：为控制入库泥沙在库内的淤积部位和高程，达到排沙减淤目的所进行的水库运行水位调度。3.1.6排沙水位：水库在排沙期间允许的上限水位。3.1.7调沙库容：水库中供泥沙冲、淤调节使用的库容。3.1.8泥沙数学模型：用来描述泥沙运动规律，反映其数量关系的数学公式和计算方法。3.2符号3.2.1泥沙通用物理量的符号和法定单位列入表3.2.1。表3.2.1泥沙通用物理量的符号和法定单位量量的符号单位名称单位符号含沙量S千克每立方米kg/m３水流挟沙力S*克每立方米g/m３悬移质输沙率Qs吨每秒t/s推移质输沙率Qb千克每秒kg/s悬移质单宽输沙率gs千克每秒米kg/(s·m)推移质单宽输沙率gb悬移质输沙量Ws吨t推移质输沙量Wb泥沙密度ρs吨每立方米t/m３淤积物干密度ρs千克每立方米kg/m３泥沙最大粒径dmax泥沙中数粒径d50毫米mm泥沙平均粒径dmdm泥沙沉速ω厘米每秒cm/s输沙模数Ms吨每平方千米t/km24基本资料的收集及评价4.1基本资料的收集4.1.1泥沙设计应了解工程所在流域的以下情况：1)自然地理和社会经济概况。2)气象、水文和河流特性。3)水土流失概况。4)人类活动和水土保持概况。4.1.2应根据工程和泥沙设计的需要，收集以下基本资料：1)库区和枢纽下游影响河段的地形图和纵、横断面资料。2)库区城镇、工矿区和重要设施的位置和高程，枢纽下游影响河段内水电水利工程和重要设施的位置和高程。3)库区和枢纽下游影响河段的天然水面线、床沙颗粒级配和河道演变资料。4)库区和枢纽下游影响河段的大、中型滑坡、塌岸、泥石流沟的分布和活动性等资料。http://www-lcdljx/bzhb/ZY/801/8010700.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 页码，3/175)设计依据水文站历年逐月和逐日的平均流量、悬移质含沙量、输沙率，历年逐月颗粒级配、矿物组成和水温等资料。6)工程所在流域有关水文站的水文、泥沙资料。7)工程上、下游有关水利水电工程的特性、运行方式和水文、泥沙资料。4.1.3泥沙问题严重的大、中型工程，所在河流或河段无泥沙测验资料时，应设站或在已有水文站进行泥沙测验。4.2基本资料的评价4.2.1对收集的基本资料应进行可靠性分析和评价。4.2.2对收集的泥沙资料，应在了解测验、整编情况的基础上，进行合理性检查，对可疑或不合理的，应进行深入分析研究，作出处理。5入库输沙量计算5.1流域产沙分析5.1.1应根据工程所在流域的泥沙资料，分析工程控制流域的产沙地区分布、特性和成因。5.1.2泥沙问题严重的大型水库应对重点产沙地区进行调查。5.1.3上游有已建、在建水利水电工程时，应分析其对设计工程所在河段输沙特性的影响。5.2悬移质5.2.1设计依据水文站泥沙测验资料具有20年以上连续系列，可直接统计多年平均年输沙量；不足20年的，应进行插补延长。5.2.2设计依据水文站控制流域内有下列情况，应对其泥沙测验资料进行处理：1)滑坡堵江、溃决，使天然输沙特性发生重大改变；2)上游有已建、在建水利水电工程，使设计工程所在河段输沙特性发生显著变化。5.2.3坝(闸)址与设计依据水文站的集水面积相差小于3%且区间无多沙支流汇入时，入库输沙量、含沙量可采用设计依据水文站测验资料计算。5.2.4坝(闸)址与设计依据水文站的集水面积相差大于3%小于15%时，入库输沙量、含沙量应考虑区间来沙影响。区间输沙量可根据下列方法确定：1)坝(闸)址到设计依据水文站区间为非主要产沙区，可采用设计依据水文站含沙量和区间流量计算，或用流域面积比推算。2)坝(闸)址到设计依据水文站区间为主要产沙区，可采用区间输沙模数计算。当两者集水面积相差大于15%时，入库输沙量应考虑含沙量沿程变化的影响，不能简单地用上述方法计算。对泥沙问题严重的工程，宜设站进行泥沙测验。5.2.5实测最大含沙量、颗粒级配、含沙量历时曲线、流量与累积输沙量曲线，应采用设计依据水文站的测验资料分析计算确定。矿物成分应根据洪水期沙样分析确定。5.2.6应根据泥沙设计的需要和设计依据水文站测验资料，分析以下河流输沙特性：1)输沙量、含沙量年际变化。2)输沙量年内分配和集中程度。3)含沙量和颗粒级配的年内变化。4)洪峰与沙峰对应关系。5)流量与含沙量关系。5.2.7泥沙问题不严重的工程所在河流泥沙测验资料很少或无资料时，入库输沙量和颗粒级配可采用下列方法分析确定：1)根据邻近相似流域的测验资料，采用类比法推算。2)根据工程所在地区输沙模数图估算。http://www-lcdljx/bzhb/ZY/801/8010700.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 页码，4/173)根据工程所在地区悬移质输沙量经验公式估算。4)取洪水期沙样，分析悬移质颗粒级配和矿物组成。5.3推移质5.3.1入库推移质输沙量可采用以下方法分析确定：1)根据设计依据水文站推移质测验资料计算。2)通过推移质输沙试验推算。3)采用推移质输沙率公式计算。4)利用工程所在地区相似河流或水库的测验资料按推移质与悬移质输沙量比例关系估算。5.3.2根据设计依据水文站测验资料计算输沙量时，必须经过采样器效率系数校正。5.3.3卵石推移质问题严重的工程，推移质输沙量宜通过推移质输沙试验分析确定。5.3.4采用推移质输沙率公式计算时，应根据公式的适用条件和范围选用。宜用工程所在河流或相似流域的水库实测资料或试验资料，检验和修正公式中的参数。5.3.5进行泥沙冲淤计算时，根据泥沙设计需要和资料条件，推移质输沙量系列可采用长系列、代表系列、或代表年。代表系列、代表年相应的平均年径流量应接近设计径流系列的平均值。5.3.6应根据泥沙设计的需要，统计分析以下推移质输沙特性：1)流量与推移质输沙率关系。2)流量与推移质特征粒径关系。3)输沙量年内分配和集中程度。6水库泥沙设计6.1水库泥沙设计要求6.1.1应预测水库泥沙淤积部位、高程、淤积量，悬移质出库率和库容损失，以及出库和过机含沙量、颗粒级配和矿物组成的过程。6.1.2泥沙问题严重的工程应研究水库泥沙调度方式，提出对水库运行的要求和应采取的排沙措施。6.1.3施工年限较长的工程应预测施工期及初期低水位运行期的泥沙淤积，分析其对导流、枢纽布置和坝前淤积高程的影响，研究应采取的措施。6.1.4当库区为分汊水库，或有较大的多沙支流汇入时，应研究汇口处干、支流能否形成拦门沙坎及处理措施。6.1.5工程所在河流有已建、在建梯级水库时，泥沙设计应考虑上游梯级水库拦沙、排沙对设计工程的影响，以及设计工程拦沙、排沙对上、下游衔接梯级的影响。必要时应研究梯级水库泥沙联合调度方式。6.1.6抽水蓄能电站的泥沙设计应按下列要求进行：1)利用河道水库作为下库或上库时，应制定相应的泥沙调度方式，进行水库冲淤计算，提出代表年的过机含沙量过程、含沙量历时曲线、颗粒级配和矿物组成，研究抽水蓄能电站的防沙措施。2)上库为人工水池时，应控制入池沙量、提出减少淤积的措施。3)不设置下库直接从天然河道抽水时，当过机含沙量较大时，应研究减少过机泥沙的措施。6.1.7库区为已通航河道时，应研究变动回水区冲淤变化对航道的影响，并提出解决措施。6.1.8岩溶地区的水库，应研究泥沙淤堵暗河的影响。6.2水库泥沙调度方式6.2.1水库泥沙调度方式应根据河流输沙特性、水库形态、调节性能、综合利用任务和上、下游环境要求等条件，按拦、排结合的方式，拟定比较方案，综合分析，合理确定。6.2.2水库泥沙调度可采用以下方式：1)以保持调节库容为主要目标的水库，宜在汛期或部分汛期控制库水位调沙，也可按分级流量控制库水位调沙，或不控制库水位采用异重流或敞泄排沙等方式。http://www-lcdljx/bzhb/ZY/801/8010700.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 页码，5/172)以引水防沙为主要目标的低水头枢纽、引水式枢纽，宜采用按分级流量控制库水位调沙或敞泄排沙等方式。6.2.3采用按分级流量控制库水位调沙时，分级流量不宜多于3级。6.2.4采用控制库水位调沙的水库，应设置排沙水位。担负防洪任务的水库，排沙水位应结合防洪限制水位研究确定。排沙水位的泄洪能力，应不小于二年一遇洪峰流量。6.2.5应根据水库泥沙调度的要求设置调沙库容。调沙库容应选择不利的入库水沙组合系列，结合水库泥沙调度方式通过冲淤计算确定。6.2.6采用异重流排沙方式，应结合异重流形成和持续条件，提出相应的工程措施和水库运行规则。6.2.7梯级水库的泥沙联合调度应采用同步水文泥沙系统进行分析，通过泥沙联合调度，使梯级防沙总体效果最优。6.3水库泥沙冲淤计算6.3.1水库泥沙冲淤计算方法应根据水库类型、运行方式和资料条件等进行选择，可采用泥沙数学模型、经验法、类比法等。6.3.2采用泥沙数学模型进行水库冲淤计算时，对数学模型及参数应使用本河流或相似河流已建水库的实测冲淤资料进行验证；缺乏水库实测冲淤资料时，可利用设计工程所在河段天然河道冲淤资料进行检验。6.3.3采用经验法进行淤积计算时，应了解方法的依据和适用条件，并利用工程所在地区的水库淤积资料进行检验。6.3.4采用类比法进行淤积计算时，应论证类比水库的入库水沙特性、水库调节性能和泥沙调度方式与设计水库的相似性。6.3.5对水库冲淤计算成果应进行合理性检查。泥沙问题严重的水库，宜采用多种方法进行计算，综合分析，合理确定。6.3.6水库冲淤计算的泥沙系列，可根据计算要求和资料条件，采用长系列、代表系列、或代表年。采用代表系列的多年平均年输沙量、含沙量或代表年的平均年输沙量、含沙量应接近多年平均值。6.3.7水库泥沙冲淤计算的期限，应按以下规定确定：1)当水库冲淤相对平衡年限长于壅水建筑物结构的设计基准期时，计算到基准期。2)当水库冲淤相对平衡年限短于壅水建筑物结构的设计基准期时，计算到相对平衡年限。6.3.8水库冲淤相对平衡年限，可根据悬移质年平均出库率大于90%，或库区冲淤量基本稳定等条件分析判定。7枢纽防沙设计7.0.1选择坝(闸)址和水电站厂房、尾水渠出口时，应避开活动性泥石流和易发生高含沙水流或推移质补给充分的溪沟。7.0.2枢纽总体布置应考虑工程修建后天然河势变化对泥沙输移的影响。当泥沙淤积影响枢纽正常运行时，必须设置防沙、排沙设施，并制定相应的运用规则。7.0.3枢纽防沙、排沙设施的布置、规模和型式应结合枢纽总体布置和防沙要求进行设计，必要时应进行泥沙模型试验。7.0.4推移质严重、挡水建筑物较低的引水枢纽，取水口宜设置在凹岸；取水口前应设置导沙坎、排沙闸；取水口内应设置截沙槽、排沙廊道，并满足能灵活运用的要求。7.0.5拟定引水工程引用流量时，应考虑引水分流对枢纽排沙的影响，在不利的入库水沙条件下，应保持枢纽正常运行。7.0.6泄洪排沙闸的底板高程应满足闸上、下游河床纵向变形相对稳定，并结合推移质过闸对建筑物的磨损等因素，综合分析拟定。7.0.7上游围堰对枢纽排沙有影响时，应分析提出拆除高程的要求。http://www-lcdljx/bzhb/ZY/801/8010700.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 页码，6/177.0.8位于通航河流上的工程，应研究船闸上、下游引航道的淤积问题和采取的防淤措施，必要时应进行泥沙模型试验。8枢纽下游河道变形预测8.0.1当水库调水拦沙明显改变天然来水来沙过程时，应分析、预测枢纽下游影响河段河道冲淤和形态的变化。若下游影响河段变形严重，影响本工程或下游重要设施的安全或正常运行时，应进行专题研究。8.0.2在冲积平原河流上修建大型引水工程时，应预测排水闸尾渠及其下游河道的泥沙冲淤变化，分析排水对河势的影响，制定合理的运用规则和采取必要的防淤措施。8.0.3在水资源较丰富的河流河口修建挡潮闸时，应根据河川径流和潮汐特性，预测挡潮闸下泄水流的冲淤和顶浑作用，制定合理运用规则和泄流方式。建于水资源短缺的河流河口的挡潮闸，应预测闸下游河道的淤积趋势，并采取相应的防淤措施。9泥沙观测规划9.0.1沙泥问题严重的大、中型工程，应针对主要泥沙问题编制泥沙观测规划，提出观测内容、要求、观测设施、仪器设备及人员编制，估算所需经费。9.0.2水库泥沙观测宜在水库蓄水的当年开始进行，对围堰断流全年导流的工程，宜在截流后即进行观测。水电水利工程泥沙设计规范条文说明主编部门：国家电力公司水电水利规划设计总院批准部门：中华人民共和国国家经济贸易委员会1范围1.0.1我国水电水利工程在泥沙设计方面已取得不少成功的经验，能够通过水库泥沙调度，改变入库泥沙在库内的淤积部位和高程，而达到排沙减淤的目的，并积极开展利用泥沙资源的研究。为了总结经验，统一水电水利工程泥沙设计的技术要求，结合泥沙学科发展水平，特制定水电水利工程泥沙设计规范。1.0.2水电水利枢纽工程，指有拦河挡水建筑物的工程，泥沙研究的范围包括库区、坝区和下游影响河段。本规定未涉及灌溉渠系、河床演变、海涂围垦等泥沙问题。2总则2.0.1在水电水利工程设计中，泥沙设计的主要内容是分析工程泥沙问题，研究水库泥沙调度方式，采取必要的工程措施，制定解决泥沙问题的方案，达到工程长期兴利的目的。鉴于泥沙设计涉及的范围广，经验性较强，因此，规范强调在泥沙设计过程中，重视基本资料和对已建工程的调查研究。2.0.2根据泥沙对工程和环境的影响程度，水电水利工程的泥沙问题分为严重、不严重两类，并在设计中区别对待，这样既可满足工程需要又可提高泥沙设计的质量和效率。泥沙问题严重或不严重，可以参照下列九种情况进行判别，若符合下列情况之一，为泥沙问题严重，否则为不严重。1)库容沙量比小于壅水建筑物结构的设计基准期。淤积造成的库容损失是水电水利工程普遍存在的泥沙问题。根据我国56个水库实测资料分析统计，采用正常蓄水位以下的库容和入库年输沙量(体积)之比值(简称库沙比，符号K)，作为判别。当水库分汊时，应以泥沙淤积主库的库沙比作判别。壅水建筑物结构的设计基准t期应符合GB50199—94《水利水电工程结构可靠度设计统一标准》的有关规定，一般为50年～100年。2)水库回水末端淤积上延，将涉及重要城市、工矿区、农业基地、交通干线等的安全，或影响已建或在http://www-lcdljx/bzhb/ZY/801/8010700.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 页码，7/17建大、中型水电水利工程的正常运行。3)分汊水库，泥沙淤积将出现“拦门沙坎”并影响水库调节功能。4)在壅水建筑物结构的设计基准期内，坝(闸)前泥沙淤积可能影响取水口或泄流建筑物的安全和正常运行。5)枢纽下游河道冲淤变形，可能影响已建重要的防洪、取水、排水等水利工程，或重要的交通干线、桥梁、港口、航道等的安全和正常运行。6)低闸引水，推移质和悬移质泥沙将进入取水口和隧洞造成机组磨损，影响机组正常运行。7)对已通航河流，水库的变动回水区或船闸上、下游引航道淤积对航运有明显影响。8)抽水蓄能电站过机含沙量、颗粒级配大于机组所能承受的限度。9)河口建闸，闸上河道淤积，闸下回淤将影响行洪和闸的输水能力。工程泥沙问题严重，设计可能遇到一些复杂的泥沙问题，需要开展专题研究。专题研究内容、深度，由设计人员根据具体情况确定。重要的泥沙问题除通过泥沙分析计算提出设计成果外，尚需进行泥沙模型试验。以相互验证，使设计成果更为合理可靠。如：坝(闸)前泥沙淤积形态，枢纽引水防沙设施的布置和排沙效果，局部库区的淤积形态和高程，确定推移质输沙量等。4基本资料的收集及评价4.1基本资料的收集4.1.1本条规定需要了解的流域基本情况，主要用作产沙分析旁证资料。4.1.2执行时，需要注意以下事项。1)地形图比例尺不小于1／10000，纵、横断面图要包括水下部分。3)天然水面线，主要用于推求天然河道综合糙率，不少于丰水、中水、枯水三条；库周主要城镇、交通干线、规划的衔接梯级，要设立水尺观测水位。床沙(又称河床质)颗粒级配，是确定推移质输沙量和预测工程下游河道变形的重要基本资料。由专业人员现场查勘，选择有代表性的河段，确定取样位置，并注意避开塌岸、冲沟、泥石流、人类活动等对床沙组成的影响。确定推移质输沙量的床沙颗粒级配，其取样位置，还须注意河床冲淤变化不大，易于获得相应的水位与流量、水位与面积关系等水力要素资料。当水库分汊时，干、支流要分别进行取样。预测工程下游河床变形的床沙颗粒级配，其取样范围，可根据计算范围确定；点位布置，以反映河床组成的纵向变化为原则。卵石河床，水下取样难度大，一般在边滩用坑测法取样，试坑要接近洪水期主流，并考虑在滩头、滩中、滩尾分别取样进行对比分析。试坑面积一般在1m２，坑深约2倍最大粒径。沙质河床一般用采样器，在河床横断面的左、中、右取样。4)库区和下游影响河段内滑坡、塌岸、泥石流沟等资料，主要用于分析库区泥沙淤积，对坝(闸)址、引水线路、水电站厂房及尾水出口等可能产生的不利影响。6)工程所在流域水文站的水文、泥沙资料主要用于：对比分析；产沙地区分布分析；枢纽下游河道变形预测。7)条文中“有关水电水利工程”主要指已建、在建梯级；对已审批待建的梯级，涉及到上游拦沙、排沙的，使河流输沙特性发生显著变化的，或涉及到梯级衔接要求的，也要收集资料。4.2基本资料的评价4.2.1、4.2.2对基本资料进行可靠性、合理性检查和评价，一般通过对比分析。如：对比本站流量、含沙量过程线，上、下游水文站含沙量、输沙率过程线等。对发现有重大问题的资料，要进行修正，无法修正的可以舍弃。当径流资料通过复核有修改时，相应的输沙率资料也要进行修正。河道纵、横断面图要求同期施测，水面线同时观测，并有确切的观测时间和对应的流量，若施测年代久远，河床变形较大，需要重新施测。5入库输沙量计算http://www-lcdljx/bzhb/ZY/801/8010700.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 页码，8/175.1流域产沙分析5.1.1工程以上流域内干、支流水文站有泥沙测验资料时，根据干、支流水文站的泥沙测验资料，分析计算流域产沙地区分布、特性和成因。若流域内开展泥沙测验的水文站较少，可以通过调查进行定性分析。5.1.2重点产沙区的调查，着重了解水土流失情况，以及人类活动对水土流失程度的影响。库区内若有滑坡、塌岸，则是潜在的泥沙来源，需对其可能滑入库内的数量及危害性作出估计。5.1.3设计工程上游已建、在建水电水利工程的拦沙或引水分流分沙，对下游河道输沙特性产生直接影响时，泥沙设计需根据本工程投产时间，考虑上游拦沙或引水分流分沙后的发展趋势，分析其影响程度。5.2悬移质5.2.11984年试行的SDJ214—83《水利水电工程水文计算规范》规定为10年连续系列，考虑现在又增加10年以上资料，因此本规范规定泥沙资料年限以20年连续系列作为最低标准。若资料虽有20年但系列不连续，且缺测年份中含有较大的丰水、丰沙年时，也要进行插补延长。实测泥沙资料系列较短时，一般通过相关延长系列，条件是有较好的相关关系及具有较长的插补资料。通常使用设计依据水文站流量与输沙量(输沙率)或流量与含沙量相关延长，流量、输沙量(输沙率)、含沙量可以为年、月、日平均值。山区卵石河床，河道冲淤变化小，若上(下)游水文站泥沙测验系列较长，且资料可靠，可以通过上(下)游站相关延长设计依据水文站的泥沙资料。5.2.21)我国山区易发生大型垮山、滑坡堵江。堵江后随之溃决，发生特大洪峰、沙峰，并沿程传播、扩散，下游一定范围内的河流水沙过程改变较大。受影响的水文站实测最大含沙量和含沙量过程，属非正常输沙，若不能修正可以舍弃。2)考虑上游已建、在建水电水利工程拦沙作用，或引水分流分沙影响，目的在于确定设计工程的入库输沙量及相应颗粒级配。其影响主要是入库输沙量、输沙过程和颗粒级配的改变。上游工程系低坝或闸式枢纽，泥沙淤积年限短，或引水分流分沙回归入设计工程的库内时，主要影响是输沙过程和颗粒级配。若设计工程同属低坝或闸式枢纽，研究水库泥沙调度方式时，需考虑其影响；若设计工程水库淤积年限长，可以不考虑其影响。上游水库泥沙淤积年限长，或引水分流分沙不回归设计工程库内时，设计工程需考虑其影响。上游工程若有泥沙观测资料时，据以预测拦沙率的发展变化对设计工程的影响；若无泥沙观测资料时，需对原泥沙淤积预测成果进行分析，或补充计算，确定其拦沙率。5.2.3本条与SDJ214—83《水利水电工程水文计算规范》采用一致的规定。入库悬移质输沙量、含沙量计算成果表参见表1～表3。表1×××工程历年入库流量及悬移质含沙量、输沙量特征值表年统计汛期(×月～×月)统计年输沙量平均平均实测最大输沙平均平均含输沙量输沙量占年输沙量流量含沙量含沙量模数流量沙量份333万t233万t比值m／skg/mkg/mt/kmm／skg/m%多年表2×××工程历年逐月入库悬移质输沙量系列表月份年年123456789101112http://www-lcdljx/bzhb/ZY/801/8010700.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 页码，9/17多年平均表3×××工程历年逐月入库悬移质含沙量系列表月份年年123456789101112多年平均5.2.4当坝(闸)址与设计依据水文站的集水面积相差大于3%小于15%，入库输沙量、含沙量需考虑坝(闸)址与设计依据站的区间来沙影响时，可以按下述情况处理。1)若区间不是主要产沙区，且无大支流汇入，入库含沙量采用设计依据水文站含沙量，由入库流量与入库含沙量的乘积，求得入库输沙率、输沙量；若入库流量由面积比推算，则输沙量亦由面积比推算。若区间有大支流汇入，入库含沙量可以按式(1)计算。入库输沙量由入库流量和入库含沙量推求。Q±Qs干s支S=入Q干±Q支(1)式中：S——入库含沙量；入Q、Q——干、支流设计依据水文站的输沙率；s干s支Q、Q——干、支流设计依据水文站的流量；干支“+”、“-”号视设计依据水文站与坝(闸)址相对位置确定。2)区间是主要产沙区，可以按式(2)计算。Ws入=Ws设±DAM(2)式中：W、W——入库、设计依据水文站的输沙量；s入s设ΔA——坝(闸)址与设计依据水文站的区间面积；M——区间输沙模数。s5.2.5库区干、支流设计依据水文站实测最大含沙量，可以分别统计，亦可以采用同时实测含沙量按流量加权计算；若支流年径流量和输沙量小于入库年径流和输沙量的10%，且支流汇入口远离坝区时，可以采用干流设计依据水文站成果。悬移质颗粒级配、含沙量历时曲线、流量与累积输沙量曲线的统计系列，可以采用长系列、代表系列、代表年。若入库干、支流设计依据水文站在2个或2个以上时，采用干、支流相同时段加权合成后的计算成果。颗粒级配、含沙量历时曲线、流量与累积输沙量曲线成果表，参考表4～表6。表4、5表6、7分析悬移质矿物成份的沙样，可以利用设计依据水文站已有的洪水期沙样；亦可以采集坝址洪水期水样。矿物成分一般计算各粒径组中摩氏(F.Mohs)硬度大于5的硬矿物成分含量，成果表参考表7；若有特殊要求，可统计粒径组中的各类矿物成分含量。表4×××工程悬移质颗粒级配表最大平均中数粒径0.0070.0100.0250.0500.1000.2500.5001.002.00粒径粒径粒径mm(0.005)mmmmmm小于某级粒径的沙重百分数%http://www-lcdljx/bzhb/ZY/801/8010700.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 页码，10/17表5×××工程含沙量持续时间曲线表含沙量最大日平均含沙量0.1000.2000.5001.002.005.0010.020.050.0kg/m3××××年×月×日大于等于某含沙量出现天数日占全年天数百分数%表6×××工程流量与累计输沙量曲线表流量最大一日输m3／s××××年×月大于、等于某流量的累计输沙量万t占年输沙量百分数%表7×××工程悬移质粒径组硬矿物含量表粒径组＜0.0070.007～0.010～0.025～0.050～0.100～0.250～0.500～1.00mm(0.005)0.0100.0250.0500.1000.2500.5001.002.00硬矿物含量%5.2.6河流输沙特性，主要指输沙量的时程分配特性和水沙对应关系。1)年际变化，主要统计多年平均输沙量、含沙量，最大、最小年输沙量、含沙量之间及其与多年平均值的关系，以及连续丰沙年与连续中沙年、少沙年在系列中的分布情况和所占比重等。2)输沙量年内分配和集中程度，主要统计分析多年平均汛期、非汛期、逐月输沙量占多年平均年输沙量的百分数，长系列、代表系列的年最大一日(或三日、七日)输沙量占该年输沙量百分数，也可以统计分析代表年洪峰过程输沙量占该年输沙量百分数，或用流量与累积输沙量曲线分析。3)含沙量年内变化，主要统计分析多年平均汛期、非汛期、逐月含沙量、实测最大含沙量、含沙量历时曲线等。颗粒级配，主要统计分析丰沙、中沙、枯沙年，多年平均汛期、非汛期的特征粒径变化。4)水沙关系主要分析流量与含沙量过程的对应关系、洪峰与沙峰对应关系以及流量与含沙量相关关系和含沙量历时曲线等。5.2.7执行本条时要注意：1)对流域水文气象、产沙等相似性进行分析。2)了解制作输沙模数图或建立经验公式采用的资料，分析输沙模数图或经验公式在本工程所在河流的代表性和可靠性。5.3推移质5.3.2采样器效率系数，需要通过率定试验确定。http://www-lcdljx/bzhb/ZY/801/8010700.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 页码，11/175.3.3推移质输沙试验有两种：1)模拟代表河段的天然床沙、水力因素，进行动床模型试验，根据模型比尺建立全断面流量与输沙率的关系。2)模拟天然代表河段床沙、单宽水力因素，在水槽内进行正态推移质输沙试验，根据模型比尺建立单宽流量与单宽输沙率的关系，据此计算全断面的流量与输沙率的关系。5.3.4采用推移质输沙率公式计算推移质输沙量，是使用较多的方法。但由于公式建立的条件不同，导致同样水力条件下采用不同公式计算，推移质输沙量往往相差较大。因此，使用这类公式特别要注意公式的适用条件，结合本地区推移质输移特性选用公式。5.3.5代表系列，是包括丰水、平水、枯水年份有代表性的连续系列。代表年是丰水、平水、枯水等3个～5个代表年份，特殊情况可以采用具有代表性的1个平水年份。6水库泥沙设计6.1水库泥沙设计要求6.1.1计算成果一般以图、表表示。冲淤计算主要成果，参考表8和表9。“水库容积演变曲线图”，一般会有初始库容曲线和工程运行10年、20年(或30年)、50年的库容曲线，有些尚有100年的库容曲线。“水库冲淤过程纵断面图”，纵坐标为深泓点高程(注明高程系统)，横坐标应该包括距坝(闸)长度、断面编号和主要地名。重要断面还需要绘制“冲淤过程横断面图”。表8×××工程水库冲淤计算成果表尾部段坝址各断面淤上游梯级坝冲淤起淤点距断面(闸)悬移质出库含出库泥沙淤积物中泥沙淤年限坝址泥沙淤积高出库率沙量中数粒径数粒经积高程年(闸)长度程%kg/m2mmmmmkmm表9×××工程水库容积变化表淤积后库容高程原容积33亿m(或万m)m亿m3(或万m3)10年20年30年50年6.1.2水库泥沙调度，是根据河流水文泥沙特性和工程需要，通过调度水库运行水位的方式，控制泥沙在水库的淤积部位和高程，达到保持调节库容和有利于引水防沙等目的。泥沙问题严重的水库，泥沙调度需考虑在维持水库综合利用要求的条件下，尽量减少调节库容淤积量，保持水库长期使用。在设计基准期内，使水库经济效益最优。例如：水电站为保持日调节库容，采用在夜间负荷低谷时期进行敞泄排沙，获得的长期效益是可观的；灌溉水库采用“冬蓄春放，汛期敞泄”的定期排沙方式，既能满足灌溉用水，又能长期保持库容，也是行之有效和经济合理的。进行泥沙调度之后，虽然减少了库区泥沙淤积，但泥沙将提前到达坝前，因此，在引水防沙和排沙设施设计中要予以足够重视，作出合理安排。泥沙问题不严重的水库，在工程设计基准期内，泥沙淤积对工程效益和环境影响不大，可以根据综合利用要求提出的水库运行方式和特征水位，预测水库泥沙淤积，并论证其可行性。6.1.3施工期及初期低水位运行期长达5年～10年，甚至更长时，泥沙在坝前壅水区将形成淤积，对围堰和导http://www-lcdljx/bzhb/ZY/801/8010700.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 页码，12/17流建筑物产生影响，水库淤积计算若不考虑该时期的淤积，预测的坝前淤积高程可能与实际差别较大。若入库水沙、运行水位等资料条件较好，可以进行该时期的淤积计算；若计算所需的资料条件较差，可以进行“估算”。6.1.5梯级水库泥沙问题，主要表现为上、下游水库拦沙、排沙的相互影响，和对衔接水位的影响。设计工程及其上(下)游梯级泥沙调度方式往往对原天然河道输沙过程改变较大，且相互影响，设计时应统筹安排拦沙、排沙，进行梯级水库泥沙联合调度的专题研究。6.1.6抽水蓄能电站上库与下库的组合形式较多，出现的泥沙问题也不尽相同。条文规定了一般情况下泥沙设计应进行的工作，对某些特殊情况，设计时要根据实际情况分析确定工作内容。抽水蓄能电站的研究重点是减少过机含沙量和粗颗粒泥沙，以及防止调节库容淤积。已建的河道水库都按原水库功能、综合利用、防沙要求等确定了水库运行方式、特征水位、排沙设施。增加抽水蓄能功能后，原设计的运行方式、调节库容、特征水位，不能满足抽水蓄能电站和原有水库的综合利用要求，也需根据新的情况研究提出相应的泥沙调度方式。6.1.8修建在岩溶地区的水库，泥沙淤堵暗河，可能出现两种情况。一种情况是减少了水库渗漏，有利于径流的利用。另一种情况是流入水库的暗河被堵，造成淹没、浸没损失，对后一种情况，设计时需要重视。6.2水库泥沙调度方式6.2.1～6.2.3水库泥沙调度方式，按排沙时间分为定期、不定期两类，按运行水位分为控制、不控制两类。具体方式详见表10。表10水库泥沙调度方式部分汛期控制汛期控制库水按分级流量控制异重不定期定期敞全称库水位调度泥水库泥沙位调度泥沙库水位调度泥沙流排沙敞泄排沙泄排沙沙调度方式汛期分期分级流异重流敞泄简称敞泄排沙调沙调沙量调沙排沙排沙排沙时间定期不定期定期运行水位控制不控制排沙水位设置不设置调沙库容可不设置设置不设置设置1)汛期控制库水位调度泥沙，在整个汛期除汛末数旬蓄水外的大部分时间，水库水位控制在排沙水位运行，非汛期蓄水拦沙运行，这是国内外较多采用的泥沙调度方式。2)部分汛期控制库水位调度泥沙，是汛期中某一段时间，如汛初、汛中、汛末，水库水位控制在排沙水位运行。其余时间蓄水拦沙运行，并让泥沙在水库的调沙库容内淤积。与汛期控制库水位调沙相比，控制库水位排沙时间短，有利于发挥工程效益。3)按分级流量控制库水位调度泥沙，是按入库流量大小分级调度库水位，入库流量小于分级流量时，水库水位抬高到排沙水位以上直至正常蓄水位运行，让泥沙在水库的调沙库容内淤积；当入库流量大于分级流量时，水库水位控制在排沙水位运行，将本时段入库泥沙和前期淤积在调沙库容内的淤积物冲入死库容或排出库外。根据河流来水来沙特性和水库担负的任务以及库容、地形等条件，分级流量及相应库水位可设1个～3个，若太多则水库运行管理不便。4)敞泄排沙，又称泄空冲沙，其特点是非排沙期水库蓄水拦沙运行，让泥沙在库内(调沙库容)淤积；排沙期水库暂时停止发挥效益，闸孔全部敞开泄流，水库放空，将前期淤积物排出库外。敞泄排沙的时机和排沙量需要研究确定。5)异重流排沙，主要适用于悬移质颗粒较细和入库洪峰含沙量大，尤其能产生高含沙水流，水库纵坡降较陡，地形平顺无急剧变化能形成异重流的水库。设计中主要根据异重流形成条件和持续时间，研究异重流排沙的可行性。http://www-lcdljx/bzhb/ZY/801/8010700.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 页码，13/17上述的泥沙调度方式，均系单一的形式。工程设计中，在水库不同运行阶段可以采用不同的泥沙调度方式；同一运行阶段亦可采用两种或几种方式。6.2.4排沙水位是水库在排沙期间允许的上限水位。排沙水位低于正常蓄水位，可以高于、等于或低于死水位。采用汛期控制库水位调沙的水库，且有防洪任务，需要设置“防洪限制水位”，根据防沙、防洪要求分别拟定排沙水位与防洪限制水位。一般取两者的低值，并统称作“汛期限制水位”。若无防洪任务，其排沙水位亦称“汛期限制水位”。对部分汛期或按分级流量控制库水位调沙的水库，排沙水位低于防洪限制水位。若排沙水位等于死水位，通常使用“死水位”名称，低于死水位时仍称排沙水位。国内工程大量实测资料表明，排沙水位的泄洪能力，是控制水库滩面淤积高程的重要因素之一，应不小于二年一遇洪峰流量。6.2.5调沙库容是水库库容的一部分，即水库某时段高水位运行，让泥沙暂时在预留的库容内淤积，下一时段在排沙水位运行(或敞泄)，将前时段淤积的泥沙排出，如此冲、淤交替可供长期使用的库容。调沙库容可以占调节库容一部分，也可以设在死库容，或两者皆有。调沙库容的容积，在纵断面图上，是水库持续淤积时段内最高的淤积高程，与发生最大冲刷后的淤积高程之间体积。一般情况下，水库冲、淤都在两高程之间进行，即设置的调沙库容能够满足冲、淤交替使用。确定其容积大小除考虑滩槽变化外，还应考虑来水来沙的不利情况下，调节库容尚能满足水库调节要求。6.2.6采用异重流排沙，枢纽要设置排沙孔(洞)等设施。孔口高程需低于取水口高程。采用异重流排沙的工程，当水库出现异重流时需及时打开排沙孔(洞)。6.2.7梯级水库泥沙联合调度，一般根据水沙特性和工程特点，拟定梯级运行组合方案，用同步水文泥沙系列，分别预测泥沙冲淤过程。通过方案比较，采用梯级防沙总体效果最优的方案。6.3水库泥沙冲淤计算6.3.1水库泥沙冲淤计算方法有多种，各有其适用条件，需要根据本条规定选用与本工程泥沙设计基本条件相适应的方法，进行水库泥沙冲淤计算。泥沙调度方式和资料条件是水库泥沙冲淤计算的重要依据，也是选择计算方法需要考虑的主要因素。例如，采用按分级流量控制库水位调沙，一般采用按时段划分的冲淤计算方法；仅以保持调节库容为目的的水库淤积计算，一般采用平衡比降等经验法。入库水沙基本资料不足或可靠性较差，则不宜选择复杂的泥沙数学模型。我国80年代以前的已建工程，大多数采用淤积形态法、经验法计算，经实践证明计算成果在宏观上较符合客观事实。80年代以后，随着电子计算机的广泛应用，采用非饱和输沙的计算方法日益增多。目前国内外水库冲淤计算数学模型很多，现仅列出我国应用较多有代表性的泥沙数学模型(见表11)供选用参考。表11泥沙数学模型表名称适用条件功能制作者多沙河流水库三角入库含沙量较高，水(1)库区淤积部位、淤积高程、淤积量水利水电科洲淤积计算方法流呈超饱和状态；淤积(2)出库含沙量、泥沙出库率姜乃森(一维)形态呈三角洲(3)剩余库容曲线水库淤积的简化估黄河流域或类似黄河(1)库区淤积形态、部位(包括河槽横断面计黄委水利科算方法的河流，水库水位变幅算)，淤积高程，淤积量焦恩泽(一维)相对稳定(2)出库含沙量、泥沙出库率林斌文(3)剩余库容曲线XIKAN-1黄河流域，水库泥沙(1)复合三角洲淤积部位(包括河槽横断面计西北勘测设计水库三角洲冲淤过淤积形态呈三角洲算)、淤积高程、淤积量泥沙室程计算(2)出库含沙量、泥沙出库率(一维)(3)库容演变过程XIE-3库水位变化频繁，水(1)库区淤积部位、淤积高程、淤积量清华大学水库泥沙冲淤计算库泥沙淤积形态呈三角(2)出库含沙量、泥沙出库率谢树楠等http://www-lcdljx/bzhb/ZY/801/8010700.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 页码，14/17的数学模型洲(3)库容演变过程(一维)(4)水面线计算CHENG-1水库泥沙淤积形态呈(1)淤积部位、淤积高程、淤积量、淤积物组成都勘测设计水库悬移质泥沙淤三角洲成泥沙室积的分析计算(2)出库含沙量、出库粒径组成、泥沙出库率(一维)(3)库容演变过程(4)水面线计算大型水库泥沙冲淤黄河流域(1)库区淤积部位、滩槽的淤积高程、淤积黄委会勘测规计算方法或类似黄量、淤积物组成院(一维)河的河流(2)出库含沙量、泥沙出库率涂启华等(3)库容演变过程H-H2.1黄河流域或类似黄河(1)库区淤积部位、淤积高程、淤积量中国水利水(一维)的河流、河网地区，单(2)出库含沙量、泥沙出库率究院库或多库有支流或无支(3)库容演变过程张启瞬等流的水库冲淤变化及河(4)河道冲淤形态、高程、冲淤量道变形(5)河道含沙量演变过程(6)河道纵比降变化(7)水面线计算水库冲淤计算数学不产生高含沙河流上(1)库区淤积部位、淤积高程、淤积量中国水利水模型的水库，水库水位变幅(2)库区含沙量、悬移质级配、淤积物级配沿究院(一维)较大程变化配、淤积物级配沿程变化彭润泽等(3)出库含沙量、出库粒径组成、泥沙出库率(4)库容演变过程(5)水面线计算M1-NENUS水库淤积长江流域或类似长江(1)库区淤积部位、淤积高程、淤积量、淤积长江科学院与河床演变的数学模的河流，有支流或无支物组成，悬移质级配沿程变化韩其为等型流汇入的水库冲淤变化(2)出库含沙量、出库粒径组成、泥沙出库率(一维)及河道变形(3)库容演变过程(4)河道冲淤形态、高程、冲淤量，粒配沿程演变(5)河道含沙量变化过程(6)河道纵比降变化过程(7)水面线、糙率计算CRS-1长江流域或类似长江(1)库区淤积部位、淤积高程、淤积量、淤四川联合大(准二维)的河流，或黄河上游有积物组成，悬移质和推移质级配沿程变化力学国家重点支流或无支流汇入的水(2)出库含沙量、出库粒径组成、泥沙出库库冲淤及河道变形率(3)库容演变过程(4)河道冲淤部位、高程、冲淤量，粒配沿程变化，河床粗化过程(5)弯道冲淤变化、河宽变化、垂线平均流速沿横断面的变化(6)河道纵比降变化过程http://www-lcdljx/bzhb/ZY/801/8010700.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 页码，15/17(7)水面线、糙率计算SUSBED-2长江流域或类似长江(1)水库淤积部位、淤积高程淤积量、淤积武汉水利电(准二维)的河流，或黄河上游，物组成、悬移质和推移质级配沿程变化杨国录等有支流汇入或无支流汇(2)出库含沙量、出库粒径组成、泥沙出库入的水库冲淤变化及河率道变形(3)库容演变过程(4)河道冲淤部位、高程、冲淤量(5)河道含沙量变化(6)河道纵比降变化过程(7)水面线、糙率计算6.3.2由于挟沙水流运动的复杂性，目前应用的泥沙数学模型，以一维为主，且尚待进一步完善。泥沙数学模型都含有经验或半经验公式和待定参数，存在地区的适用性。因此，要求对采用的数学模型及参数进行验证。6.3.5泥沙冲淤计算成果的合理性检查，是运用泥沙运动、河床变形基本理论、工程泥沙原型观测资料研究成果和经验、对预测结果的变化趋势和规律进行对比分析，作出判断。检查内容主要有平衡比降，淤积部位、淤积高程、淤积量、淤积物粒径、出库率、出库含沙量、出库颗粒级配和水库容积等变化过程，或不同计算方法的对比分析。6.3.6代表系列是包括多沙、中沙、少沙年份有代表性的连续系列。代表年是多沙、中沙、少沙等3个～5个代表年份，特殊情况可以采用具有代表性的一个中沙年份。6.3.7GB50199—94《水利水电工程结构可靠度设计统一标准》规定，水利水电工程主要挡水建筑物设计基准期为50年～100年。重力坝、拱坝等设计规范规定，计算坝体荷载时，坝前泥沙淤积高程计算年限为50年～100年。DL/T5064—1996《水利水电工程水库淹没处理设计规范》规定，在确定水库淹没范围时，按10年～30年淤积情况考虑。根据上述要求，本规范规定水库泥沙冲淤计算年限与壅水建筑物结构的设计基准期一致，能满足各方面对设计年限的要求。6.3.8分析龚嘴、青铜峡、盐锅峡、三门峡、映秀湾等水库实测泥沙资料，水库冲淤平衡年限与泥沙调度方式、排沙水位关系密切。当年平均悬移质出库率(或称排沙比)达到90%～95%，河槽的纵、横断面形态、淤积高程、淤积物干密度、库容变化等都已趋于稳定，即可视为水库冲淤相对平衡。推移质根据冲淤量纵横断面基本稳定等条件确定。7枢纽防沙设计7.0.2在天然河道上修建泄流、排沙建筑物要尽量保持天然河势。泄流、排沙建筑物尽可能布置在原天然河道主槽，可以保持下泄水流顺畅，有利于泥沙向下游输移。当保持下游河道天然河势的困难较大时，需有相应的控制工程。防沙、排沙设施的型式可以根据工程布置、水沙特性、防沙要求选择，主要有排沙孔、排沙洞、排沙闸、束水墙、排沙廊道、挡沙坎、导沙坎、截沙槽、沉沙池等。排沙、防沙设施要结合泥沙调度方式，制定相应的运用规则，以发挥其功能并保证其正常运行。7.0.3枢纽总体布置中，泄洪闸、表孔、中孔等泄流建筑物，其泄流能力一般都较大，不能经常开启排沙。因而需要设置专用排沙设施。引水防沙建筑物，在平面布置上，要尽量利用天然弯道，排沙闸、排沙孔、排沙洞布置要靠近引水建筑物的取水口。排沙孔、排沙洞进口高程的确定，要能有效地降低取水口前缘泥沙淤积高程，使取水口位于冲刷漏斗之内。泥沙问题严重时，设计的排沙、防沙设施的布置形式、规模和效果，需要通过泥沙物理模型试验确定。http://www-lcdljx/bzhb/ZY/801/8010700.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 页码，16/177.0.4挡沙坎、导沙坎能有效的阻止推移质进入取水口，其高度一般为1m～3m。已建工程的运行实践表明，挡沙坎、导沙坎和排沙闸，防、排推移质的作用显著，但仍有少部分推移质进入取水口。因此，在取水口内仍需设置截沙槽、排沙廊道或沉砾池等排沙设施，以提高推移质防沙效果。7.0.5引水工程取水口的引用流量与枢纽排沙、防沙关系密切。原型观测和模型试验表明：引用流量和入库流量之比(称分流比)小于50%时，引水防沙设施的效果显著。泥沙调度一般采用按分级流量控制库水位调沙、敞泄排沙，要在来水来沙不利条件下，保持枢纽正常运行。7.0.6泄洪排沙闸底板高程改变了天然河道的侵蚀基准面，是闸式枢纽设计的一个重要课题。底板高程的选择，将影响泄洪排沙闸功能的发挥及枢纽安全正常运行，泄洪排沙闸底板高程考虑下列因素，拟定比较方案，综合分析拟定。1)考虑引水分流后，下游河道输沙能力改变及其变形影响。2)有利于减少推移质过闸对泄洪排沙建筑物的磨损。3)有利于泄洪、消能和漂木。推移质严重的闸式引水枢纽，引水分流后下游河道容易产生淤积。闸底板应略高于原天然河槽的平均河底高程。某电站河段的平均比降为8‰，引水率为45%，泄洪排沙闸底板，约较汛期平均流量时的原平均河底高程低1m。工程投入运用后，闸下游普遍游高2m～3m。由于泄洪排沙时下游水位抬高，影响了泄洪排沙效果。60年代新疆地区修建的一些引水工程，曾因闸底板过低，发生下游淤积；目前新建和改建的引水工程，都根据实际情况，不同程度地将闸底板高程抬高，运行效果良好。对于输沙能力较强的山区卵石河床，为减少磨损，闸底板高程可以按枯水河槽平均河底高程设计。南桠河三级、渔子溪一级枢纽河段比降达30‰，闸底板高程均按枯水河槽平均高程设计。实际运行表明，泄洪排沙闸的运用效果良好。河道比降平缓的沙质河床，若闸底板较高，建闸后下游冲刷严重；库区淤积造成的水位抬高使上游淹没损失增大。应兼顾上、下游河床变形影响，采用“宽闸低坎”的原则设计。7.0.7上游施工围堰是否保留，或保留的高度(堰顶高程)，需考虑枢纽引水防沙需要。若利用施工围堰作为挡沙坎、导沙坎使用，根据需要提出顶部高程即可。有些施工围堰将影响排沙设施的排沙效果，使原设计的排沙设施不能发挥应有的作用，则要拆除围堰。8枢纽下游河道变形预测8.0.1大型水库拦淤泥沙，将改变下游河道的水沙条件，影响原天然河流的输沙平衡，引起下游河段河床变形。其影响程度主要取决于下泄流量和河床组成、河岸地质条件。山区河流，河床为卵石或基岩，河岸为山体，天然河流输沙不饱和，工程修建后下游冲刷不明显；低坝(闸式)枢纽，下游水沙条件改变不大，对下游影响也不显著。下游河道变形产生的影响有利有弊。若清水下泄河床下切，水流归槽，同级流量的水位降低，有利于防洪、航运；但对桥墩、下游引水工程不利。展宽冲刷，水深变浅，威胁防洪堤的安全，不利于航运。鉴于目前对枢纽下游冲淤的预测手段尚不太成熟，规范要求预测的河流长度，仅指影响河段长度。对下游影响深远的工程，应开展专题研究。8.0.3入海河口建闸后，使原河口河道的边界条件及上游来水来沙条件发生了变化，导致闸下游的淤积物不易及时被冲走。北方水资源短缺地区，闸上游河水往往基本或全部被引用，闸下游河道淤积情况十分严重，有些已被淤死。位于水资源较丰富的江苏省，沿海修建的58座挡潮闸中，40座也有不同程度淤积。为延长水闸使用年限，加强水闸运行管理主要方法有：1)根据“束水攻沙”的思想，大潮大放，小潮小放或不放。2)在不影响闸身安全的情况下，待闸上下水位差较大后开闸，增加冲刷水头。3)枯水期要适当开闸放水，不要长期关死，否则河道泥沙板结不易冲走。4)除了运行管理外，尚需增加水量的来源和有计划整治河道。http://www-lcdljx/bzhb/ZY/801/8010700.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn 页码，17/179泥沙观测规划9.0.1、9.0.2工程泥沙原型观测的目的，是掌握工程上、下游河段的泥沙冲淤变化及其影响，为枢纽运行管理提供依据。河流实现梯级开发的，可对其中几个重点梯级进行观测，也可组织巡回观测以减少人员编制。《水库水文泥沙观测试行办法》对水库泥沙观测有详细的规定，如断面法和地形法的相对误差不超过5%和布施断面、观测设施、水尺等要求，可结合本工程实际情况参照执行。工程泥沙观测规划经费需列入工程总概算。http://www-lcdljx/bzhb/ZY/801/8010700.HTM2007-8-2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn'