SL/T 269-2019 水利水电工程沉沙池设计规范(附条文说明)

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SL ICS 93.160 P59

中华人民共和国水利行业标准

SL/T 269——2019 替代SL269—2001

水利水电工程沉沙池设计规范

Design specification for desilting basins of water and hydropower projects

2019-12-30实施2019-09-30发布

中华人民共和国水利部 发布

 

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前 言

根据水利技术标准制修订计划安排,按照SL1—2014《水利技术标准编写规定》的要求,对SL269—2001《水利水电工程沉沙池设计规范》进行修订。

本标准共9章和3个附录,主要内容有:——基本规定;——沉沙池设置条件及标准;——沉沙池类型选择;——沉沙池布置;——水力设计;——结构设计;——运行及观测设计。

本次修订的主要内容有:

——扩展了标准的适用范围,将“大中型水利水电工程中3级及3级以上沉沙池"修订为"水利水电工程中用以处理悬移质泥沙的沉沙池";

——标准化对象中增加了工业和城市供水;

——增加了工程合理使用年限要求;

——明确了沉沙池结构设计相关计算要求;

——增加了以挖待沉及机械清淤沉沙池泥沙存放和防护设计要求。

本标准所替代标准的历次版本为:——SL 269—2001

1 总 则

1.0.1 为统一水利水电工程沉沙池的设计原则和技术要求,提高设计质量,制定本标准。

1.0.2 本标准适用于水利水电工程中用以处理悬移质泥沙的沉沙池设计。

1.0.3 沉沙池设计应符合下列规定:

1 做好基本资料收集、分析工作。

2 满足工程总体规划设计、环境保护等方面的要求。

3 进行技术经济比较。

4 进行运行设计,并与枢纽工程的运行协调一致。

5 综合利用工程实践和科学成果,积极慎重采用新技术、新工艺、新材料。

1.0.4 对重要工程应采用数学模型计算、物理模型试验等方法,确定沉沙池布置型式与主要尺寸。

1.0.5 本标准主要引用下列标准:GB/T 50159 河流悬移质泥沙测验标准GB 51247 水工建筑物抗震设计标准SL 42 河流泥沙颗粒分析规程SL191 水工混凝土结构设计规范SL252 水利水电工程等级划分及洪水标准SL 265 水闸设计规范SL386 水利水电工程边坡设计规范SL616 水利水电工程水力学原型观测规范SL654 水利水电工程合理使用年限及耐久性设计规范SL725 水利水电工程安全监测设计规范SL744 水工建筑物荷载设计规范

1.0.6 水利水电工程沉沙池设计除应符合本标准规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定。

2 术语

2.0.1 沉沙池 desilting basin

用以沉降挟沙水流中泥沙颗粒大于设计沉降粒径的悬移质泥沙,降低水流中含沙量的建筑物。按运行方式,可分为水力冲洗式沉沙池和非冲洗式沉沙池。

2.0.2 定期冲洗式沉沙池 periodic flushing desilting basin

沉沙与冲洗交替运行的沉沙池。定期冲洗式沉沙池可分为单室式和多室式。

2.0.3 连续冲洗式沉沙池 continuous flushing desilting basin

连续供水的同时,将沉落的泥沙连续不断地冲排向下游的沉沙池。连续冲洗式沉沙池可分为单室式和多室式。

2.0.4 条渠沉沙池 desilting channel

利用天然洼地、滩涂,筑成的长度较长的宽浅土渠沉沙池。淤满后可还耕或清淤后可重复利用,也可应用于堤防淤培。

2.0.5 机械清淤沉沙池 desilting basin suitable for mechanical dred-ging

利用吸泥或挖泥机械设备进行清淤的沉沙池。

2.0.6 工作段 working section

沉沙池中用于沉降泥沙的主要池段。

2.0.7 工作长度 working length

沉沙池工作段长度。

2.0.8 工作宽度 working width

工作段净宽度,当为梯形断面时,为正常水位以下的平均净宽度。

2.0.9 工作深度 working depth

工作段正常水位以下至泥沙淤积高程之间的水深。

2.0.10 工作流量 working flow

连续冲洗式沉沙池为引用流量与冲沙流量之和;设置排沙孔的定期冲洗式沉沙池为引用流量与池末排沙底孔的排沙流量之和;不设置排沙孔的定期冲洗式沉沙池和非冲洗式沉沙池为引用流量。

2.0.11 池室 basin chamber

按工作流量、工作宽度和工作深度,由高于正常水位的隔墙,将工作段平行水流方向分成的若干室区。

2.0.12 池厢 basin tank

定期冲洗式沉沙池中,根据冲沙流量,由高于设计淤积面以上冲沙水位的隔墙,将池室平行水流方向分隔成的若干厢体。

2.0.13 溢流堰区 overflow area

定期冲洗式灌溉及供水工程沉沙池工作段尾部设有溢流堰引取表层水的区段。

2.0.14 过机多年平均含沙量 average annual sediment conce-ntration through turbine

通过水轮机或水泵的多年输沙量与过机多年引水量之比。

2.0.15 粗粒径含沙量 coarse sediment concentration

大于沉沙池设计最小沉降粒径的悬移质泥沙含量。

3 基 本 规 定

3.1 一 般 规 定

3.1.1 应根据沉沙池所属水利水电工程等别及其在工程中的作用和重要性,按 SL252确定沉沙池级别。

3.1.2 沉沙池洪水标准应根据建筑物级别按 SL252确定。

3.1.3 沉沙池建筑物合理使用年限应根据所属工程的建筑物类别和级别按 SL 654确定。

3.2 基 本 资 料

3.2.1 沉沙池设计应收集下列基本资料:

1 地形、地质资料。2 工程所在河段悬移质含沙量、颗粒级配和水温资料。3 悬移质泥沙矿物成分和硬度资料(针对泵站、水电站)。4 沉沙池冲排沙道出口为天然河道时,出口处天然河道的水位流量关系。5 沉沙池边墙临近天然河道时,该河段水位流量关系。6 严寒地区河流冰情和气温资料。7 河流污物来源及其特性。

3.2.2 应根据沉沙池类型收集下列相关专业资料:

1 沉沙池引渠、输水道水位。2 设计引用流量及其过程。3 引渠及输水道水流挟沙能力。4 水轮机、水泵过流部件耐磨性能、抗磨措施及大修间隔,水轮机工作水头及泵站特征扬程。5 灌区渠系布置、干支渠水流挟沙能力、灌区调节水库资料、灌区土壤粒径、灌溉效益及环境评价。6 工业和城市供水输(引)水系统布置及水处理厂对泥沙含量及粒径的要求。

3.3 入池含沙量及颗粒级配

3.3.1 时段平均入池含沙量,应按取水枢纽引水期或汛期引水期的天然河道逐日平均含沙量和逐日引水流量统计计算。时段平均入池含沙量按公式(3.3.1)计算:

3.3.2 应根据沉沙池类型、供水特点和河流输沙特性,经分析论证,选用有代表性的入池悬移质泥沙含量及颗粒级配作为设计沉沙池的依据。

1总则……………………………………………………………1

2术语……………………………………………………………2

3基本规定………………………………………………………4

3.1一般规定……………………………………………………4

3.2基本资料……………………………………………………4

3.3入池含沙量及颗粒级配………………………………………5

4沉沙池设置条件及标准………………………………………6

4.1灌溉及供水工程沉沙池设置条件及标准………………………6

4.2水电站沉沙池设置条件及标准………………………………7

5沉沙池类型选择………………………………………………9

6沉沙池布置……………………………………………………10

6.1一般规定…………………………………………………10

6.2定期冲洗式沉沙池…………………………………………11

6.3连续冲洗式沉沙池…………………………………………12

6.4条渠沉沙池…………………………………………………12

7水力设计………………………………………………………14

7.1一般规定…………………………………………………14

7.2工作段主要尺寸计算………………………………………14

7.3泥沙沉降计算………………………………………………17

7.4水力冲洗式沉沙池冲洗计算…………………………………17

8结构设计………………………………………………………19

9运行及观测设计………………………………………………21

9.1运行设计…………………………………………………21

9.2水沙观测设计………………………………………………21

9.3安全监测设计………………………………………………22

附录A泥沙沉降计算方法……………………………………24

A.1一般规定…………………………………………………24

A.2水面线计算………………………………………………24

A.3沉降率计算………………………………………………25

A.4淤积计算…………………………………………………26

附录B灌溉及供水工程定期冲洗式沉沙池冲洗计算………29

附录C沉沙池有压及无压排沙水力学计算…………………33

C.1有压排沙水力学计算………………………………………33

C.2无压排沙水力学计算………………………………………35

标准用词说明……………………………………………………36

标准历次版本编写者信息………………………………………37

条文说明…………………………………………………………39

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