水利水电沉砂池设计规范SL2692023年

中华人民共和国行业标准目次总则设计资料根本资料入池含沙量及颗粒级配沉沙池的设置条件及泥沙沉降设计标准水力冲洗式沉沙池一般规定连续冲洗式沉沙池布置定期冲洗式沉沙池布置条渠沉沙池布置工作深度计算工作宽度计算工作长度计算工作段纵向底坡水力冲洗式沉沙池冲洗计算构造设计运行设计原型观测和安全监测设计一般要求定期冲洗式沉沙池原型观测和监测连续冲洗式沉沙池原型观测和监测条渠沉沙池原型观测和监测附求沉降计算方法计算水利工程定期冲洗式沉沙池冲洗计算总则常供料料为入池含沙量及颗粒级配有作用偏于安全枢纽布置特点沉沙池类型供水重要程度沉沙池工程量效益等综合分析论证日平均含沙量但其消灭时机较少为削减排沙流量最终选用作为复核值沉沙池投入运行多年来粒径实测沉降率与设计值吻合也未消灭过廊道堵塞现象重要程度调整相应的引水流量如禹门口沉沙池汛期引水时段平均含沙量瞬时最大断面含沙量达丰沙年和平沙年引水时段含沙量等于大于的分别为和依据供水保证率分析确定当引水含沙量大于时沉沙池停顿运行此时工业供水自备解决当引水含沙量为时引水流量仅供工业用水当引水含沙量为时引水流量当引水含沙量小于时按设计引水流量禹门口沉沙池工程设计中是以余年汛期泥沙粒配汛期粒径细于非汛期粒径绘成泥沙粒配曲线包络图承受包络含沙量为最大为设计入池泥沙粒径其中粒径小于的占小于的占山西浪店水源工程沉沙池设计入池含沙量为大禹小沙湾引黄工程沉沙池设计入池含沙量为沉沙池的设置条件及泥沙沉降设计标准及泥沙沉降设计标准量约为黄河下游灌区由于渠道纵坡缓出池设计含沙量为个别为出池允许粒径是根据目前黄河中下游水利工程沉沙池出池泥沙粒径不大于而确定的提水浇灌的灌区沉沙池沉降设计标准是依据水泵磨蚀要上中下游单级离心水泵扬程的村大禹渡一二级和风陵渡过泵汛期平均含沙量为根本反映了我国多沙河流的提水工程过泵泥沙特征依据水泵大修保证期经分析给出判别图以下扬程的泵站多承受轴流泵或其他泵型如山西尊村引黄图中的水泵设计扬程系离心式水泵设计扬程水电引水工程沉沙池的设置条件及泥沙沉降设计标准设置沉沙池的初步判别条件是依据我国已投入运行的水水平沉沙池的投资及其效益加以类比分析并考虑以下条件制订的在能牢靠运行的前提下水轮机大修间隔取值为水斗式水轮机一年换喷针头及喷嘴口额定水头大于等于的混流式水轮机大于等于两年额定水头小于的混流式水轮机大于等于三年莫氏硬度大于等于的硬矿物泥沙含量约占主要过流部件材料的耐磨性能不低于不锈钢泥沙对水轮机磨损危害表现为水轮机运行效率下降出和牢靠性顺流态提高水轮机设计制造质量保持良好的运行工况及效益等因素进展技术经济比较后确定各额定水头段沉沙池的设计最小沉降粒径标准是考虑到可以等于或大于表中的粒径不宜小于该粒径位置及类型选择一般状况下沉沙池位置距离首部枢纽进水口近一些可子溪沉沙池均邻近首部取水口桩加固后到达抗地震液化的设计标准定期冲洗式沉沙池较连续冲洗式沉沙池具有运行牢靠结连续冲洗式沉沙池占地面积小适合在地形狭窄的地方采提水浇灌工程的定期冲洗式沉沙池一般多邻近首部取水够的冲沙水头如大禹渡沉沙池和禹门口沉沙池定期冲洗式沉沙池存在泥沙排泄对环境影响的问题这是应慎重对待充分争论论证的问题停顿供水而大中型水利工程不允许停顿运行故不宜选用单室定期冲洗式沉沙池沙池运用初期为自流沉沙后期拟扬水沉沙可使地面抬高少占土地本标准未含机械清淤有关规定可参照其他规程选用清淤工程布置水力冲洗式沉沙池一般规定在设计工作流量和含沙量范围内引渠必需到达正常输平衡如禹门口沉沙池前的引渠纵坡为最小引水流量时的流速为设计工作流量时的流速为均大于不淤流速引渠设计工作流量为沉沙池工作流量与冲洗流量之和排沙和停顿运行时泄空引渠水流流速分布较均匀和提高沉降效率的一项措施设置上游联接段的目的是使入池水沙在横向分布均匀并上游联接段亦称行近段或集中段的平面布置承受对称集中型式时单侧集中角不宜大于水流自由集中角约为承受非对称集中时两侧集中角之和不宜大于当接生联接段底板与工作段底板应以竖横比缓于的斜坡联接以保证水流均匀集中不消灭涡流区联接段内水流泥沙运动过程格外简单设置配水墩或其个相当的布置方案侧集中角之和达渔子溪一级单侧集中角南桠河三级单侧集中角渔子溪二级两侧集中角之和映秀湾电站两侧集中角之和设置池室进口闸是为了掌握各池室运行是否在进口闸设置拦污栅设有孔池厢进口闸均按局部开启工况运行上游联接段内的进口闸后设置整流栅或配水墩其目的为效率定期冲洗式沉沙池沉沙运行时工作段的水流属于缓变定期冲洗式沉沙池泄空冲洗过程中往往受排沙防洪闸是为了防止洪水倒灌淤堵排沙道连续冲洗式沉沙池布置连续冲洗式沉沙池的支廊道及主廊道是冲排沙的约一样的安全程度本标准推举的冲沙廊道包括支廊道主廊道和进沙孔等的统承受分段布置且前段短于后段其缘由是前段的落淤量大于后段且以粗沙为主冲沙闸是连续冲洗式沉沙池的一种备用冲沙设施设置旁侧溢流堰目的在于宣泄进水口闸门操作不当及机顶高程和宽度堰顶高程一般比运行水位高水电站沉沙池下游联接段承受渐渐收缩的型式以使出池输水道时有压引水道进口顶部漂浮水深由漂浮条件确定定期冲洗式沉沙池布置为保证各池室交替运行各池室边墙和隔墙应与相应的池室进口闸闸墩联接墙顶应高于正常运行水位以策形断面的池室运行实践说明在坡面上有严峻的挂淤现象很难冲洗故边坡不宜缓于层水才能满足供水要求否则需将工作段延长相当长度是不经济的溢流堰水槽的边墙即为溢流堰宜堰顶水深稳定溢流堰为非漂浮出流各集水槽间为自由出流隔墙上的测向集水槽净宽一般为隔墙间净距的在溢流堰区末端设置排沙底孔禹门口沉沙池每池厢净宽每厢设底孔个可承受连续或间隔排沙方式排泄池排沙平均含沙量可按下式计算式中池末底孔时段排沙平均含沙量据大禹渡定第断面含沙量溢流堰时段出池含沙量见式时段长度和大禹渡沉沙池均在输水道一侧设置旁侧溢流堰替运行条渠沉沙池布置理运行效果较好承受较多期为自流沉沙后期拟为扬水沉沙既延长了沉沙池的于定定算选择式值积录按式算大于表深度表到沉沙池沉沙池沉沙池算附式计算度度量差式计算含沙量含沙量水深值门坡为定期冲洗式沉沙池工作段底坡一般取工作段冲沙流速不宜小于排沙道底坡应大于沉沙池工作条渠沉沙池宽过窄则泥沙淤积甚少甚至发生冲刷水力冲洗式沉沙池冲洗计算定期冲洗式沉沙池淤积容积与冲洗周期成正比积尺寸时以求合理地确定沉沙池布置运行设计和引渠设计流量构造设计不同类型的沉沙池其水工建筑物的形式亦有所不同对于各类建筑物的一般设计规定包括构造设计渠堤设计防渗排水设计和地基设计等应按现行有关标准执行本标准不再重复写入土渠边坡的稳定性沉沙池的纵横向沉陷缝的位置和分缝间距应据地基和结构条件确定本条不包括地下式沉沙池和条渠沉沙池防止山洪或消灭泥石流而危及沉沙池安全运行设计沉沙池作为引水枢纽的组成局部其运行原则必需与枢纽条件不同河流泥沙特性输沙量年际和年内安排不同廊道及进沙孔沉沙条渠运用前期沉降率比较高一般在有的甚至达以上清水浇灌与适当含沙浓度保证支渠以上渠系不淤积的浑水浇灌相比一是不能肥田二是简洁冲刷渠道例可依据支渠冲淤平衡时的临界含沙量确定停顿运行待汛期引入细颗粒泥沙掩盖可利于淤后耕种条渠沉沙池承受分期淤高轮换沉淤的方式可保证条渠低水位时不能沉沙的条渠使之淤得更凹凸水低淤就是在枯水季节将河水引到低条渠沉沙原型观测和安全监测设计一般要求依据工程等级规模类型布置和水沙条件编从而到达以下主要目的把握沉沙池施工和运行期建筑物沉降位移应力等状况把握沉沙池运行过程中的水沙变化泥沙沉降率泥沙沉河道悬移质泥沙测验标准属国家标准为要求对过机泥沙取样方法有待进一步争论定期冲洗式沉沙池原型观测和监测定期冲洗式沉沙池的冲洗周期较短应选择入池流量和运行过程中为把握冲沙时机应在运行中进展监测连续冲洗式沉沙池原型观测和监测排沙廊道出口取单样计算输沙率并作颗粒级配分析目条渠沉沙池原型观测和监测打渔张条渠沉沙池长度为原型观测是依据条渠断面变化分别在进口出口和沿条渠布设个水力泥为不等在各水力泥沙观测断面间有测淤断面个监测水位和淤积形态观测过程中附录沉降计算方法水面线计算水面线计算宜从工作段末端算起水利工程定期冲洗式有效取值位数恢复饱和系数恢复饱和系数随水力泥沙因素变化而变化变幅较大考虑到选用相像已建工程资料的困难性给出式和式计算式式一般适用于悬移质颗粒组成较细小于东打渔张窝头寺河南人民成功渠山西阳武河和大禹渡沉沙池实测资料分析所得由长江中游的严家台丢丢垸放淤工程实测资料得到算则更收敛式可供初步计算时之用式是依据四川渔子溪一级南桠河三级云南清组成较粗的水电站沉沙池分组沉降率计算摩阻流速亦可按下式计算重力加速度池段平均过水断面水力半径淤积计算水利工程定期冲洗式沉沙池一般设有多池室淤积计算时段历时长的取值可据水沙条件和工作段长度确定入池含沙量大工作段短则的取值宜短反之则值宜长一般定期冲洗式沉沙池可取近似计算式是按溢流堰段首端的淤积厚度与第断面一样并第池段至第池段的上游断面淤积厚度为式中第断面即池段的下断面时段淤积厚度第断面时段淤积厚度池段即末池段平均淤积厚度池段的全沙沉降率池段的全沙沉降率第池段上断面下断面淤积厚度三个或三个以上池室交替运行时两个或两个以上池室沉沙一个池室冲沙后投入沉沙的池室出池含淤积计算略去了这些可能的安全因素条渠沉沙池备池段的时段淤积体积仍可承受附录中的式计算但计算时段长宜取天依据水沙条件和条渠沉沙池规模确定面的淤积厚度相等近似按下式计算式中池段的淤积体积池段长度池段上断面下断面底宽池段上断面下断面边坡系数池段至池段的上游计算断面淤积厚度可从下向上按下式计算式中第池段上断面下断面淤积厚度第池段淤积体积第池段的上下断面边坡系数第池段的上下断面底宽