NB/T 10858-2021水电站进水口设计规范

ICS 27.140

P 59

中华人民共和国能源行业标准

NB/T 10858-2021 代替 DL/T 5398-2007

水电站进水口设计规范

Code for Design of Hydropower Station Intakes

2021-12-22 发布 2022-06-22 实施

国家能源局 发布

前 言
根据《国家能源局关于下达 2015 年能源领域行业标准制（修）订计划的通知》（国 能科技〔2015〕283 号）的要求，规范编制组经广泛调查研究，认真总结实践经验，在 广泛征求意见的基础上，修订本规范。 本规范的主要技术内容是：总则、术语、建筑物布置、水力设计、结构设计与地基 处理、运行和监测。 本规范修订的主要技术内容是：
——增加了术语“岩塞爆破进水口”“分层取水进水口”“多层进水口”“叠梁门 式进水口”“通仓流道”“汇流竖井”“漂浮物”；
——增加了改建、扩建工程进水口布置的规定；
——增加了分层取水进水口和岩塞爆破进水口的布置及结构型式；
——增加了寒冷地区进水口最小淹没深度的取值；
——增加了分层取水进水口水力设计；
——增加了单一安全系数法进水口整体稳定和基底应力计算的要求；
——修订了进水口建筑物级别及洪水标准；
——修订了抽水蓄能电站侧式进/出水口和竖井式进/出水口水力设计要求。
本规范由国家能源局负责管理，由水电水利规划设计总院提出并负责日常管理，由 能源行业水电勘测设计标准化技术委员会（NEA/TC15）负责具体技术内容的解释。执行 过程中如有意见或建议，请寄送水电水利规划设计总院（地址：北京市西城区六铺炕北 小街 2 号，邮编：100120）。
本规范主编单位：中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司
本规范参编单位：中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司 中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司 西安理工大学
本规范主要起草人：周 恒 张曼曼 吴峻峰 周邠鹏 费秉宏 刘 寅 刘昌桂

1 总则
1.0.1 为规范水电站进水口的设计，做到安全可靠、技术先进、经济合理，制订本规范。
1.0.2 本规范适用于新建、改建和扩建的岩基上的常规水电站进水口及抽水蓄能电站进/ 出水口建筑物设计。
1.0.3 水电站进水口的设计首次运用新技术和采用新结构时，应进行专门论证。
1.0.4 水电站进水口设计，除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

2 术语
2.0.1 水电站进水口 hydropower station intake
以引水发电为目的的取水建筑物。
2.0.2 开敞式进水口 open inlet
进水口流道有自由水面，且水面以上净空与外界空气保持贯通的进水口。
2.0.3 有压式进水口 pressure inlet
流道淹没于水中，并始终保持满流状态，具有一定的压力水头的进水口。
2.0.4 坝式进水口 intake incorporated in concrete dam
布置在大坝或挡水建筑物上的整体布置进水口，含水电站压力前池进水口。
2.0.5 河床式水电站进水口 intake of run-of-river hydropower station
河床式进水口 run-of-river intake
河床式水电站挡水建筑物的一部分，为厂房坝段建筑物的组成部分，与电站厂房连 为一体的整体布置进水口。
2.0.6 塔式进水口 tower intake
布置于大坝或库岸以外的独立布置的塔形进水口，可采用单面单孔进水或周圈多层 多孔径向进水。 2.0.7 岸塔式进水口 tower intake built against bank
背靠岸坡布置，闸门设在塔形结构中，可兼作岸坡支挡结构的进水口。
2.0.8 闸门竖井式进水口 intake with gate shaft
闸门布置于山体竖井中，入口与闸门井之间的流道为隧洞段的进水口。
2.0.9 岸坡式进水口 intake with inclined gate slots at bank
闸门门槽及拦污栅槽贴靠倾斜岸坡布置的进水口。
2.0.10 岩塞爆破进水口 rockplug blasting intake
将引水隧洞开挖至水库附近预定位置，预留一定厚度的岩塞，待岩塞下游隧洞具备 条件后，一次性爆除预留的岩塞，使引水隧洞与水库贯通形成的进水口。
2.0.11 抽水蓄能电站上、下水库进/出水口 intake/outlet in upper reservoir and
NB/T 10858-2021 lower reservoir of pumped storage station
抽水蓄能电站具有抽水和发电两种运行工况，水流是双向流动的，对于上水库，在 发电时为进水口，抽水时为出水口；对于下水库，在发电时为出水口，抽水时为进水口， 分别简称上、下水库进/出水口。按照水流方向分为侧式进/出水口和竖井式进/出水口。
2.0.12 侧式进/出水口 side intake/outlet
抽水蓄能电站的输水道呈水平向与水库连接的进/出水口。
2.0.13 竖井式进/出水口 shaft intake/outlet
抽水蓄能电站的输水道用竖井与水库底垂直连接的进/出水口。
2.0.14 分层取水进水口 layered water intake
针对水温分层型水库，为获取水库不同高程水体以达到控制下泄水温目的而设置的 进水口。

3 建筑物布置
3.1 一般规定
3.1.1 进水口布置应与枢纽其他建筑物的布置相协调，并便于与引水发电系统的其他建筑 物相衔接。 3.1.2 水电站进水口建筑物宜包括拦污段、入口段、闸门段、渐变段和上部结构。有压引 水系统的进水口应设有充水设施和通气孔。进水口宜设置拦污栅、闸门、启闭机和清污 等设备。
3.1.3 进水口设计应收集相应的地形地质、水文、泥沙、漂浮物、冰情、水电站及水库 运行等基本资料。
3.1.4 进水口在各种运行水位下应水流顺畅、流态平稳、进流匀称和水头损失小，并按运 行需要引进所需流量或截断水流。
3.1.5 进水口应具备可靠的电源，闸门和启闭机的操作应灵活可靠，充水和通气设施应畅 通无阻，应具有良好的交通运输条件，并应有设备安装、检修及清污场地。
3.1.6 多泥沙河流上的进水口应设置防沙设施。
3.1.7 多污物河流上的进水口应设置导污、拦污和清污设施。
3.1.8 严寒地区的进水口，应采取防冰、排冰措施。
3.1.9 对有分层取水要求的进水口，应设置控制分层取水的建筑物和设备。分层取水进 水口取水方式的选择应结合库水温度分布等情况，通过技术经济比较后确定。分层取水 进水口取水设施应在规定运行工况下均能灵活控制取水。
3.1.10 改建、扩建工程的进水口布置，应与既有建筑物相协调，同时考虑施工条件。当 采用岩塞爆破进水口型式时，应研究开挖爆破对其他建筑物的影响。
3.2 进水口型式、体形及布置
3.2.1 进水口的型式可主要分为坝式进水口、河床式进水口、塔式进水口、岸塔式进水口、 闸门竖井式进水口、岸坡式进水口、开敞式进水口、抽水蓄能电站上下水库进/出水口、 分层取水进水口和岩塞爆破进水口等。进水口型式及其适用条件可按本规范附录 A 的规 定选取。
3.2.2 坝式进水口布置应与坝体结构相适应；河床式水电站进水口布置应与厂房结构相 适应，根据变形情况可在进水口与厂房上部结构之间设置永久缝。

4 水力设计
4.0.1 进水口水力计算可按照本规范附录 C 进行，宜包括下列内容：
1 过流能力。
2 过栅流速。
3 水头损失。
4 有压式进水口最小淹没深度。
5 有压式进水口的通气孔面积。
6 闸门竖井式闸门井涌浪。
7 水击压力。
8 管道充水时间。
4.0.2 大型重要工程、条件复杂的抽水蓄能电站上下水库进/出水口、大中型工程分层 取水进水口的水力设计宜进行水工模型试验或数值模拟计算论证。
4.0.3 抽水蓄能电站进/出水口水力设计应满足下列要求：
1 水头损失应计算发电和抽水两种工况。
2 水流在两个方向流动时流速均应分布均匀、水头损失小。
3 进流时，各级运行水位下进/出水口附近不产生有害的漩涡。
4 进/出水口附近库内水流流态良好，无有害的回流或环流出现，水面波动小。
4.0.4 抽水蓄能电站侧式进/出水口水力设计应符合下列规定：
1 应减少压力隧洞弯道水流对进/出水口出流带来的不利影响，靠近进/出水口压力 隧洞宜避免弯道，或将弯道布置在离进/出水口较远处。
2 扩散段的平面扩散角 应根据管道直径、布置条件、流量的大小、地形和地质条 件、电站运行要求等因素选定，宜在 25°～45°范围内选用。
3 应避免扩散段内水流在平面上产生分离，应采用分流隔墙将扩散段分成多孔流道， 其末端与拦污栅断面相接。每孔流道的平面扩张角宜小于 10°。分流隔墙的布置应使各 孔流道的过流量基本均匀，相邻边、中孔道的流量不均匀程度不宜超过 10%。
4 扩散段起始处，扩散段与直线段间平面上应采用曲线连接，其半径可选用 2 倍～ 3 倍管径。
5 扩散段的纵断面，宜采用顶板单侧扩张式，顶板扩张角 宜在 3°～5°范围选 用。当 大于 5°时，宜在扩散段末接一段平顶的调整段，其长度可取扩散段长度的 0.4 倍。
6 扩散段末端过水断面面积应以满足过栅流速和布置要求确定。
7 应避免发生贯穿吸气漩涡，在扩散段末端外部上方宜设防涡设施。

投稿会员：心的旅程