水利工程标准强制条文第四篇水利工程设计.docx

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水利工程标准强制条文第四篇水利工程设计

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第四篇水利工程设计1建筑物级别确定

《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252—20002．2．1水利水电工程的永久性水工建筑物的级别，应根据其所在工程的等别和建筑物的重要性，按表2．2．1确定。

表2．2．1工程等别IⅡⅢⅣV永久性水工建筑物级别主要建筑物12345次要建筑物33455

2．2．2失事后损失巨大或影响十分严重的水利水电工程的2～5级主要永久性水工建筑物，经过论证并报主管部门批准，可提高一级；失事后造成损失不大的水利水电工程的1～4级主要永久性水工建筑物，经过论证并报主管部门批准，可降低一级。

2．2．3水库大坝按2．2．1规定为2级、3级的永久性水工建筑物，如坝

高超过表2．2．3指标，其级别可提高一级，但洪水标准可不提高。

表2．2．3水库大坝提级指标

级别坝型土石坝2混凝土坝、浆砌石坝‘土石坝3混凝土坝、浆砌石坝10013070坝高（m）90

注级别指按表2．2．1确定的级别。

2．2．4

当永久性水工建筑物基础的工程地质条件复杂或采用新型结构时，

对2～5级建筑物可提高一级设计，但洪水标准不予提高。

2．2～水利水电工程施工期使用的临时性挡水和泄水建筑物的级别，应根据保护对象的重要性、失事后果、使用年限和临时性建筑物规模，按表2．2．6确定。

表2．2．6临时性水工建筑物级别使用年限（年）临时性水工建筑物规模高度（m）库容（100m3）

级别

保护对象

失事后果

淹没重要城镇、工矿企业、3求交通干线或推迟总工期及第的1级永久性一台（批）机组发电，造成>3水工建筑物重大灾害和损失

有特殊要

>50

>1.0

4

淹没一般城镇、工矿企业、l、2级永久或影响工程总工期及第一台3～1.5性水工建筑物（批）机组发电而造成较大经济损失3、4级永5久淹没基坑、但对总工期及第一台（批）机组发电影响<1.5

50～15

1.0～0.1

<15

<0.1

性水工建筑物不大，经济损失较小

2．2．7当临时I生水工建筑物根据表2．2．6指标分属不同级别时，其级别应按其中最高级别确定。

但对3级临时性水工建筑物，符合该级别规定的指标不得少于两项。

《堤防工程设计规范》GB50286—982．1．1堤防工程防护对象的防洪标准应按照现行国家标准《防洪标准》确定。

堤防工程的防洪标准应根据防护区防洪标准较高防护对象

的防洪标准确定。

堤防工程的级别应符合表2．1．1的规定。

表2．1．1堤防工程的级别

防洪标准[重现期（年）]堤防工程的级别<100，≥100且≥5012且≥303且≥204且≥105<50．<30．<20．

《城市防洪工程设计规范》CJJ50—922．2．1

防洪建筑物级别，根据城市

等别及其在工程中的作用和重要性划分为四级，可按表2．2．1确定。

4—1—2工程建设标准强制性条文水利工程部分表2．2．1防洪建筑物级别永久性建筑物级别城市等别主要建筑物123四4次要建筑物3344444临时性建筑物级别

注：

①主要建筑物系指失事后使城市遭受严重灾害并造成重大经济损失的建筑物，例如堤防、防洪闸等；②次要建筑物系指失事后不致造成城市灾害或者造成经济损失不大的建筑物，例如丁坝、护坡、谷坊；③临时性建筑物系指防洪工程施工期间使用的建筑物，例如施工围堰等。

《灌溉与排水工程设计规范》GB50288—992．5灌溉渠道或排水沟的级别应根据灌溉或排水流量的大小，O．按表2．50．确定。

对灌排结合的渠道工程，当按灌溉和排水流量分属两个不同工程级别时，应按其中较高的级别确定。

表2．0．5工程级别灌溉流量（m3／S）引水流量（m3／S）灌排渠沟工程分级指标1>300>5002300～100500～2003100～20200～50420～550～10<5<105

2．0．6水闸、渡槽、倒吸虹、涵洞、隧洞、跌水与陡坡等灌排建筑物

的级别，应根据过水流量的大小，按表2．0．6确定。

表2．0．6灌排建筑物分级指标

工程级别过水流量（m3／s）1>3002300～1003100～20420～5<55

2．O．7在防洪堤上修建的引水、提水工程及其它灌排建筑物，或在挡潮堤上修建的排水工程，其级别不得低于防洪堤或挡潮堤的级别。

2．0．8倒虹吸、涵洞等灌排建筑物与公路或铁路交叉布置时，其级别不得低于公路或铁路的级别。

《水利水电工程进水口设计规范》SL285—20033．1．1整体布置进水口建筑物级别应分别与所在大坝、河床式水电

1建筑物级别确定站、拦河闸等枢纽工程主体建筑物相同。

独立布置进水口建筑物级别应根据进水口功能和规模按表3．1．1确定。

对于堤防涵闸式进水口级别还应符合《堤防工程设计规范》GB50286--98。

并按较高者确定。

表3．1．1进水口功能水电站进水口装机容量（MW）≥1200规1200—一300300～50模50～10<100.01—～0.001<0.555独立布置进水口建筑物级别泄洪工程进水口库容（亿一）≥1010～11～O．10.1～O．01灌溉工程进水口灌溉面积（万亩）≥150150～5050～55～O．5供水工程进水口重要性建筑物级别

主要建筑物次要建筑物

特别重要重要中等一般

1234

3345

3．1．2经论证进水口建筑物级别可较表3．1．1确定的级别降低一级，但最低为5级；对于特别重要的进水口。

经论证可将进水口建筑物级别提高一级，但最高为1级。

2

安全要求

2．1洪水标准

《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252—20003．2．1山区、丘陵区水利水电工程永久性水工建筑物的洪水标准，

按表3．2．1确定。

表3．2．1山区、丘陵区水利水电工程永久性水工

建筑物的洪水标准[重现期（年）]应水工建筑物级别项目1设计1000~5002500~1003100~50450~30530--20

可能最大洪土石坝水（PMF）或校10000~5000混凝土核坝、浆5000~2000砌石坝

5000~2000

2000--10001000~300

300~200

2000--10001000~500

500~200

200~100

3．2．2对土石坝，如失事下游将造成特别重大灾害时，1级建筑物的校核洪水标准，应取可能最大洪水（PMF）或重现期10000年标准；2～4级建筑物的校核洪水标准，可提高一级。

3．2．4山区、丘陵区水利水电工程的永久性泄水建筑物消能防冲设计的洪水标准，可低于泄水建筑物的洪水标准，根据泄水建筑物的级别按表3．2．4确定，并应考虑在低于消能防冲设计洪水标准时可能出现的不利情况。

对超过消能设计标准的洪水，容许消能防冲建筑物出现局部破坏，但必须不危及挡水建筑物及其他主要建筑物的安全，且易于修复，不致长期影响工程运行。

永久性泄水建筑物级别洪水重现期（年）

1100

250

330

420

510

2安全要求

3·2·5水电站厂房的洪水标准，应根据其级别，按表3．2．5的规定确定。

河床式水电站厂房，挡水部分的洪水标准，应与工程的主要挡水建筑物的洪水标准相一致。

水电站厂房的副厂房、主变压器场、开关

站、进厂交通等的洪水标准，可按表3．2．5确定。

表3．2．5水电站厂房洪水标准[重现期（年）]

设计200200100100--5050--3030--20校核100050020010050水电站厂房级别12345

3·2·7坝体施工期临时度汛洪水标准，应根据坝型及坝前拦洪库容，按表3．2．7确定。

根据其失事后对下游的影响，标准可适当提高或降低。

表3．2．7

坝型>1.0土石坝混凝土坝、浆砌石坝>100>501.0--0.1100--5050--20<0.150--2020--10

坝体施工期临时度汛洪水标准[重现期（年）]拦洪库容（10。

m3）

3·2·8导流泄水建筑物封堵后，如永久泄洪建筑物尚未具备设计泄洪能力，坝体度汛洪水标准应通过分析坝体施工和运行要求，按表3．2．8规定确定。

大坝级别坝型

1设计混凝土坝、浆砌石坝校核设计土石坝校核1000--500500--200500--200200100

2100--50200--100200--100500--200

350--20100--50100--50200--100

3·3·1平原区水利水电工程永久性水工建筑物洪水标准，应按表3．3．1确定。

平原区水利水电工程永久性水工建筑物洪水标准[重现期（年）]·项目1水库工程拦河水闸设计3001002100N50350N20420～10100~5020～1050--3051050--201030~20永久性水工建筑物级别

校核2000--10001000--300300100设计校核100--50300N20050--30200--10030--20100--50

3．3．2潮汐河口段和滨海区水利水电工程永久性水工建筑物的潮水标准，应根据其级别，按表3．3．2确定。

对1级、2级建筑物，若确定的设计潮水位低于当地历史最高潮水位时，应采用当地历史最高潮水位校核。

表3．3．2潮汐河口段和滨海区水利水电工程永久性水工建筑物潮水标准永久性水工建筑物级别设计潮水位重现期（年）1≥1002100--50350--204、520--10

3．3．3平原区水电站厂房的洪水标准，应根据其级别，按表3．3．1确定。

3．3．4平原、滨海区水利水电工程的永久性泄水建筑物消能防冲洪水标准，应根据泄水建筑物的级别，分别按表3．3．1和表3．3．2确定。

3．4．1灌溉和治涝工程永久性水工建筑物洪水标准，应根据其级别，按表

3．4．1确定。

表3．4．1灌溉和治涝工程永久性水工建筑物洪水标准1100--50250--30‘330--20420--10510永久性水工建筑物级别洪水重现期（年）

注灌溉和治涝工程永久性水工建筑物的校核洪水标准，可视具体情况和需要研究确定。

3．1临时性水工建筑物洪水标准，5．应根据建筑物的结构类型和级别，在表3．15．规定的幅度内，结合风险度综合分析，合理选用。

对失事后果严重的，应考虑遇超标准洪水的应急措施。

表3．5．1I临时性水工建筑物洪水标准[重现期（年）]临时性水工建筑物级别临时性建筑物类型3土石结构混凝土、浆砌石结构50~2020～104’510～55～320～1010～5

2．2

安全超高

《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252—20004．O．1水利水电工程永久性挡水建筑物顶部高程，应按工程设计情况和校核情况时的静水位加相应的波浪爬高、风壅增高和安全加高确定。

其安全加高应不小于表4．0．1中的规定。

表4．0．1永久性挡水建筑物安全加高（m）永久性挡水建筑物级别建筑物类型及运用情况1设计1.5●0.71.00.7●2。

1.0

30.7

4、50.5

土石坝

校山区、丘陵区核平原、滨海区

0.5●0.70.5

0.40.50.4

0.30.30.3

混凝土闸坝、

设计

浆砌石闸坝校核0.50.40.30.2

4．O．5确定地震区土石坝顶部超高时，应另计人地震坝顶沉陷和地震涌浪高度。

地震涌浪高度，可根据坝前水深和设计烈度的大小，采用0．5～1．5m。

当库区有可能发生大体积坍岸或滑坡引起涌浪时，其安全加高应进行专门研究。

4·O·7不过水的临时』生挡水建筑物的顶部高程，应按设计洪水位加波

浪高度，再加安全加高确定。

安全加高值按表4．0．7确定。

表4．O．7临时性挡水建筑物安全加高（m）

建筑物级别临时性挡水建筑物类型3土石结构混凝土、浆砌石结构0.70.44、50.50.3

《堤防工程设计规范》GB50286—982．2．1堤防工程的安全加高值应根据堤防工程的级别和防浪要求，按表2．2．1的规定确定。

表2．2．1堤防工程的安全加高值1234’0.60.35堤防工程的级别

安全加高值（m）

不允许越浪的堤防工程允许越浪的堤防工程

1.00.5

0.80.4

0.70.4

0.50.3

6．3．3当土堤临水侧堤肩设有稳定、坚固的防浪墙时，防浪墙顶高程计算应与第6．1条堤顶高程计算相同，3．但土堤顶面高程应高出设计静水位0．5m以上。

6．7．4防渗体的顶部应高出设计水位O．5m。

《溢洪道设计规范》SL253—20002．3．7控制段的闸墩、胸墙或岸墙的顶部高程，在宣泄校核洪水时不应低于校核洪水位加安全超高值；挡水时应不低于设计洪水位或正常蓄水位加波浪的计算高度和安全超高值。

安全超高下限值见表2．3．7。

当溢洪道紧靠坝肩时，控制段的顶部高程应与大坝坝顶高程协调一致。

表2．3．7运用情况l挡水泄洪0.70.520.50.430.40.3安全超高下限值单位：

m控制段建筑物级别

《水闸设计规范》SL265—20014．2．4水闸闸顶高程应根据挡水和泄水两种运用情况确定。

挡水时，闸顶高程不应低于水闸正常蓄水位（或最高挡水位）加波浪计算高度与相应安全超高值之和；泄水时，闸顶高程不应低于设计洪水位（或校核洪水位）与相应安全超高值之和。

水闸安全超高下限值见表4．2．4。

．

位于防洪（挡潮）堤上的水闸，其闸顶高程不得低于防洪（挡潮）堤堤顶高程。

闸顶高程的确定，还应考虑下列因素：

表4．2．4。

水闸安全超高下限值（m）10.720.530.44、50.3；嘉产、、、塑竺运用情况～—～正常蓄水位挡水时最高挡水位设计洪水位泄水时0.51.50.41.00.30.70.20.5

校核洪水位

1.0

0.7

0.5

0.4

——软弱地基上闸基沉降的影响；——多泥沙河流上、下游河道变化引起水位升高或降低的影响；——防洪（挡潮）堤上水闸两侧堤顶可能加高的影响等。

4．2．17的超高。

《泵站设计规范》GB／r50265—976．1．3泵房挡水部位顶部安全超高不应小于表6．1．3的规定。

泵房挡水部位顶部安全超高下限值一运用情况～～—迤设计校核1表6．1．3234、5

露顶式闸门顶部应在可能出现的最高挡水位以上有0．3～O．5m

0.70.5

0.50.4

0.40.3

0.30.2

注：

①安全超高系指波浪、壅浪计算顶高程以上距离泵房挡水部位顶部的高度；②设计运用情况系指泵站在设计水位时运用的情况，校核运用情况系指泵站在最高运行水位或洪（涝）水位时运用的情况。

《水利水电工程进水口设计规范》SL285—20033．2．2安全超高标准。

闸门、启闭机和电气设备工作平台对挡水位的安全超高标准。

对于整体布置进水口应与大坝、河床式水电站和拦河闸等枢纽工程主体建筑物相同；对于独立布置进水口应根据进水口建筑物级别与特征挡水位按表3．2．2采用；对于堤防涵闸式进水口还应符合GB50286—98的有关规定。

表3．2．2特征挡水位进水口工作平台安全超高标准（咖）17050250403·40304、53020设计水位校核水位进水口建筑物级别

注：

表中安全超高为特征挡水位加波浪爬高、风壅增高后的安全加高值。

8．11采用不计条块间作用力的瑞典圆弧法计算坝坡抗滑稳定安全系数时，3．对1级坝正常运用条件最小安全系数应不小于1．30，其他情

况应比本规范表8．3．10规定的数值减小8％。

8．3．12采用滑楔法进行稳定计算时，若假定滑楔之间作用力平行于坡面和滑底斜面的平均坡度，安全系数应符合本规范表8．3．10的规定；若假定滑楔之间作用力为水平方向，安全系数应符合本规范8．3．11的规定。

《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则》SL189—967．2采用瑞典圆弧法计算时，2．坝坡抗滑稳定安全系数应不小于表7．22．规定的数值。

表7．2．2运用条件正常运用条件（稳定渗流期，库水位正常降落）非常运用条件（施工期；库水位非常降落，正常运用条件加地震）坝坡抗滑稳定最小安全系数表最小安全系数1.15

1.05

注：

库水位正常降落——水库在正常工作条件下库水位的经常性降落。

库水位非常降落——水库在非常工作条件下库水位的降落（如自校核洪水位的降落、从水库某一水位降落至死水位以下，水库要求短时间内紧急放空等）。

《浆砌石坝设计规范》SL25—914．3．3采用第4．3．2条的公式计算时，坝体抗滑稳定安全系数应不小于表4．3．3中的规定值。

表4．3．3安全系数抗滑稳定安全系数采用公式荷载组合基本K11）（4.3.2—特殊2基本K22）（4.3.2—特殊21.0012.301.051.0012、3级坝3.002.50

5．3．5采用第5．3．4条公式计算时，相应安全系数应不小于表5．3．5规定的数值。

表5．3．5．抗滑稳定安全系数建筑物级别安全系数荷载组合2基本按公式Kl（5.3.4—1）2基本按公式K2（5.3.4—2）21.101.00特殊11.201.102.251.402.001.30特殊12.752.503.2533.00

《混凝土重力坝设计规范》（试行）SDJ21—78第71条混凝土重力坝坝基面的垂直正应力应符合下列要求：

一、运用期1．在各种荷载组合情况下（地震荷载除外），坝基面所承受的最大垂直正应力0"ymax应小于坝基容许压应力（计算时分别计人扬压力和不计人扬压力）；最小垂直正应力Crymin应大于零（计算时应计入扬压力）。

2．在地震情况下，坝基面的垂直正应力应符合《水工建筑物抗震设计规范》的要求。

注：

（1）对于计算时考虑两个方向的弯矩和扭矩的岸坡坝段（包括整体式重力坝），可容许0"ymin为不大的拉应力。

（2）计算坝体应力时，一般不考虑纵缝的影响，但对于高坝，如纵缝对坝踵应力有显著的不利影响时，应在设计及施工中采取措施加以限制和改善。

第73条混凝土重力坝坝体的应力应符合下列要求：

一、运用期1．坝体上游面的最小主压应力仃（不计入扬压力）应遵守下列规定：

仃=（0．25～0．40）yH式中y——库水的容重（t／m3）；H——坝面计算点的静水头（m）。

坝体上游面有可靠的防渗混凝土和排水管时，上式系数可采用较小值。

2．坝体最大主压应力，应不大于混凝土的容许压应力值。

3．在地震情况下，坝体上游面的应力控制标准应符合《水工建筑物抗震设计规范》的要求。

二、施工期

1．坝体任何截面上的主压应力应不大于混凝土的容许压应力；2．在坝体下

游面，可容许有不大于2b／cm2的主拉应力。

第78条混凝土的容许应力应按混凝土极限强度及相应的安全系数来

确定。

对各级坝体混凝土抗压安全系数在基本组合情况下应不小于4；特殊组合情况下（地震情况除外）应不小于3．当个别部位对混凝土有抗拉要求时，5。

抗拉安全系数应不小于4，并提出抗拉标号。

在地震情况下，混凝土容许压应力和抗拉安全系数应符合《水工建筑物抗震设计规范》的要求。

第82条坝体抗滑稳定安全系数不应小于以下规定数值：

1．按公式2计算时，K值按表2采用。

2．按公式3计算时，K’值不分级别，基本组合采用3．O；特殊组合

（1）采用2．5；特殊组合

（2）不小于2．3。

3．当考虑排水失效情况或施工期情况作为一种特殊组合时，其安全系数按特殊组合

（1）采用。

表2抗滑稳定安全系数K坝的级另I荷载组合1基本组合

（1）特殊组合

（2）1.001.001.001.101.0521.051.0031.051.00

《混凝土拱坝设计规范》SL282—20036．3．1用拱梁分载法计算时，坝体的主压应力和主拉应力，应符合下列应力控制指标的规定：

1容许压应力。

混凝土的容许压应力等于混凝土的极限抗压强度除以安全系数。

对于基本荷载组合，2级拱坝的安全系数采用4．3级拱坝的安全系数采用3．1、O。

5；对于非地震情况特殊荷载组合。

1、2级拱坝的安全系数采用3．5，3级拱坝的安全系数采用3．0。

2容许拉应力。

在保持拱座稳定的条件下，通过调整坝的体形来减小坝体拉应

力的作用范围和数值。

对于基本荷载组合，拉应力不得大于1．2MPa；对于非地震情况特殊荷载组合，拉应力不得大于1．5MPao注：

1．混凝土极限抗压强度，指90d龄期15cm立方体的强度。

保证率为80％；2．坝体局部结构的设计和计算。

应符合SL／T19196《水工混凝土结构设计规范》的规定。

6．3．2用有限元法计算时，应补充计算“有限元等效应力"。

按“有限元等效应力”求得的坝体主拉应力和主压应力，应符合下列应力控制指标的规定：

1容许压应力。

按本规范6．3．1的规定执行。

2容许拉应力。

对于基本荷载组合，拉应力不得大于1．5MPa；对于非地震情况特殊荷载组合，拉应力不得大于2．OMPao超过上述指标时。

应调整坝的体形减少坝体拉应力的作用范围和数值o6．3．3拱坝应力分析除研究运行期外，还应验算施工期的坝体应力和抗倾覆稳定性。

在坝体横缝灌浆以前，按单独坝段分别进行验算时，坝体最大拉应力不得大于0．5MPa，并要