NB/T 35093-2017 水电工程水库回水计算规范
- 文档部分内容预览:
- NB/T 35093-2017 水电工程水库回水计算规范
2.0.5水库回水长度backwaterlengthofreser
某一流量下坝址至水库回水末端断面的河道距离,为沿主流 线方向的水平距离。
NB / T350932017
3.0.1水库回水计算应主要收集工程所在流域概况、河道特征、 地形、水文、泥沙和工程设计成果等基本资料。基本资料采用时 应进行可靠性及合理性分析和评价。 3.0.2应了解工程所在流域概况资料,主要包括自然地理、水文 气象、河流特性、经济社会、生态环境、人类活动。 3.0.3现场查勘应了解库区河道自然特征,主要包括岸坡植被、 床沙组成、床面特性、河槽类型、河势、水流流态。 3.0.4应调查了解水库库区内人口、土地集中区域的分布情况, 收集相关城镇、工矿区、堤防、公路、铁路、桥梁、水电站和文 物古迹、宗教场所等重要设施的位置和高程,以及相应的防洪标 准和设计洪水等资料。当淹没敏感对象的位置和高程资料欠缺或 资料可信度差时,应对其位置、高程进行专门测量。 3.0.5水库库区地形图比例尺不宜小于1:10000;对于抽水蓄能电 站和潮汐电站,水库库区地形图比例尺不宜小于1:5000。河道级 断面、横断面应进行实测,比例尺不宜小于1:2000,若收集的断 面资料年代久远,河床变形较大,则应重新布测。 3.0.6河道纵断面、横断面布设应满足下列要求: 1横断面间距应根据库区地形特点、淹没敏感对象位置、支 流汇入口及计算精度要求等确定。横断面间距不宜超过水面宽度 的4倍,对库区回水末端、有重要淹没影响对象和建筑物、河道 转弯半径小、河道落差集中、断面形态变化大的河段,横断面应 适当加密,其间距不宜超过水面宽度的2倍。 2横断面应沿垂直水流主流线方向布设,并兼顾建库前后河 势的变化;测量高程应高于水库蓄水后可能达到的洪水位高程,
1横断面间距应根据库区地形特点、淹没敏感对象位置、支 流汇入口及计算精度要求等确定。横断面间距不宜超过水面宽度 的4倍,对库区回水末端、有重要没影响对象和建筑物、河道 转弯半径小、河道落差集中、断面形态变化大的河段,横断面应 适当加密,其间距不宜超过水面宽度的2倍。 2横断面应沿垂直水流主流线方向布设,并兼顾建库前后河 热的变化:测量高程应高于水库蓄水后可能达到的洪水位高程,
NB/T350932017
并应包含水下部分。 3纵断面应沿河道断面深泓点进行布设,在急流、浅滩、弯 道等处应增加测点。 3.0.7地形图、纵断面、横断面等资料应采用统一的坐标和高程 系统,并应查明与上、下游梯级坐标和高程系统的关系。 3.0.8水文资料应包括以下主要内容: 1坝址、主要支流、入库站等断面的集水面积、多年平均流 量和不同频率的设计洪水成果。 2坝址及库区重要控制断面的天然水位流量关系曲线。 3库区河道沿程的同时水面线、洪痕及相应流量。 4流域内工程附近水文站所在河段糙率、比降等分析资料。 3.0.9工程设计成果资料应包括以下主要内容: 1 水库正常蓄水位、死水位、汛期运行水位等特征水位。 2 发电、防洪、航运、排沙及其他综合利用运行方式。 3枢纽布置、泄水建筑物型式及泄流能力。 4施工期和运行期不同频率洪水的最高洪水位、最大下泄流 量及洪水调节过程。 5不同运行年限的库区泥沙淤积形态。 6库区、坝址附近河段拟建的渣场、跨河建筑物、堤防、河 道整治等资料。 3.0.10应收集可能受本工程水库回水影响的上游水电水利工 程资料,包括其主要建筑物位置及高程、工程特性及参数、水 库运行方式、洪水调节成果、工程坝址及电站尾水出口处等重 要位置的水位流量关系曲线,对拟建水电水利工程还应收集开 发时序等资料。 3.0.11应收集对本工程水库回水计算有影响的上游水电水利工 程资料,包括工程坝址位置、工程特性及参数、水库运行方式、 洪水调节成果、最大发电流量等资料
NB/T350932017
4.1.1计算天然水面线时,应采用天然河道纵断面、横断面;计 算建库后回水水面线时,应考虑水库雍水和泥沙冲淤对纵断面、 横断面的影响。
.计异大然 算建库后回水水面线时,应考虑水库雍水和泥沙冲淤对纵断面、 横断面的影响。 4.1.2计算建库后回水水面线时,应分析不同水库运行年限的库 区泥沙淤积形态,根据确定的泥沙淤积影响年限,采用对回水影 响最不利的淤积床面。 4.1.3对复式断面应根据地形变化不大和流态相近的原则划分子 断面。 4.1.4水库库区河道有开挖疏浚、岸坡防护、渣场堆渣等改变河 道断面形态的情况时,应采用改变后的断面。 4.1.5水库库区河道内因有深潭或局部侧向扩大而存在死水区域 时,应分析有效过水断面,对原断面进行修正。 4.1.6建库后水流主流线方向与天然河道相比变化较大时,宜分 别采用相应的断面和间距。
4.1.2计算建库后回水水面线时,应分析不同水库运行年限的库
4.1.3对复式断面应根据地形变化不大和流态相近的原则划分子 断面。
4.1.4水库库区河道有开挖疏浚、岸坡防护、渣场堆渣等改变河 道断面形态的情况时,应采用改变后的断面。 4.1.5水库库区河道内因有深潭或局部侧向扩大而存在死水区域 时,应分析有效过水断面,对原断面进行修正。 4.1.6建库后水流主流线方向与天然河道相比变化较大时,宜分 别采用相应的断面和间距。
4.2.1计算流量应根据不同淹没影响对象的设计洪水标准、综合 利用及其他设计需要确定。 422计管流是应老虑本水床的调洪影响
NB/T350932017
度线性分配或按同一计算流量处理。当有引、调水时,应考虑其 影响。
库区有较大支流汇入时,汇合口以上干支流回水应分别计算。推 算支流回水时,应按支流与坝址同频率洪水、于流发生相应洪水 和干流与坝址同频率洪水、支流发生相应洪水的组合情况,确定 王支流计算流量。
及相应流量。缺乏实测流量资料时,宜按各分汉河道上、下 位差相等的原则,通过试算确定分流比及相应流量。
及相应流量。缺乏实测流量资料时,宜按各分汉河道上、下游水 应差相等的原则,通过试算确定分流比及相应流量。 4.2.7抽水蓄能电站水库回水计算时,若抽水、发电流量对计算 流量有较大影响、应老虑抽水、发电流量与洪水流量的叠加影响
4.2.7抽水蓄能电站水库回水计算时,若抽水、发电流量对计算 流量有较大影响,应考虑抽水、发电流量与洪水流量的叠加影响
4.2.7抽水蓄能电站水库回水计算时,若抽水、发电流量
4.3.1坝前起算水位应根据水库运行方式及各设计标准洪水的调 洪计算成果确定。对有综合利用及其他设计需要的水库,回水计 算时应按其具体要求确定坝前起算水位。
处相应设计标准的干流回水位
处相应设计标准的于流回水位。
NB/T350932017
5.1.1水库回水计算宜采用一维恒定渐变流模型,必要时应根据 水库类型、地形特点、资料条件等选择非恒定渐变流模型。 5.1.2一维恒定渐变流应采用伯努利方程(见图5.1.2)计算:
arvi α2v2 z + +hs+h 2g 2g h =JL g k? K=CAR
0 J=9 K=CAVR
式中:Z、Z2 上游断面和下游断面的水面高程或水位(m); aa2 一上游断面和下游断面的流速水头(m); 2g 2g 1、V2 上游断面和下游断面的平均流速(m/s); αj、α2 上游断面和下游断面的动能修正系数 g 重力加速度(m/s?); hf 计算河段水流的沿程水头损失(m); hij 计算河段水流的局部水头损失(m); J 计算河段平均水力坡度; L 计算河段长度(m);
NB / T350932017
图5.1.2伯努利方程示意图
5.1.3河段平均流量模数K的计算方法应根据河段特征合理选择。 5.1.4对复式断面,应分别计算各子断面的流量模数,断面流量 模数等于各子断面流量模数之和,按下式计算:
式中:K;—各子断面的流量模数(m/s); N 一子断面个数。
5.1.5断面水流流态应用弗劳德数Fr判别,Fr<1的断面,水流 流态为缓流;Fr>1 的断面,水流流态为急流:Fr=1 的断面。水
NB / T350932017
流流态处于急流与缓流的临界状态。Fr按下列公式计算:
Val Vgi h=4 B
式中:h一一断面平均水深(m); B一一水面宽度(m)。 5.1.6当河段流态为急流,可采用恒定均匀流模型试算推求河段 的正常水深,并据此推算水面线。恒定均匀流应按下列公式计算:
式中:h一一断面平均水深(m); B水面宽度(m)。
5.1.6当河段流态为急流,可采用恒定均匀流模型试算推求河段 的正常水深,并据此推算水面线。恒定均匀流应按下列公式计算:
式中: Q 断面计算流量(m/s): 断面附近河段的平均坡降; X 湿周(m)。
Q= KJ2 2 n R=A X
5.2.1应在考虑河段地形、河道形态、断面特性、床沙组成及岸 坡植被等情况的基础上率定糙率。水库泥沙淤积后河道糙率应进 行修正。
5.2.1应在考虑河段地形、河道形态、断面特性、床沙组成及岸 坡植被等情况的基础上率定糙率。水库泥沙淤积后河道糙率应进 行修正。 5.2.2应根据河段调查洪痕、实测水面线、控制断面水位流量关 系曲线等水文资料,采用水力学方法推求天然河道糙率,宜分析 糙率与水位的变化关系,河道糙率随水位变化较小时,可采用单 糙率。糙率率定与回水计算采用的水力学模型应一致。
系曲线等水文资料,采用水力学方法推求天然河道糙率,宜分析 糙率与水位的变化关系,河道糙率随水位变化较小时,可采用单 糙率。糙率率定与回水计算采用的水力学模型应一致。
5.2.3当资料不足且库区内无重要淹没影响对象时,可根据河
的床沙组成及床面特性、平面形态及水流流态、岸壁及植被特性
NB/T350932017
等,结合工程经验综合分析选取糙率。 5.2.4应在天然河道糙率基础上,考虑泥沙淤积形态、床沙组成 等特性,结合类似已建工程经验分析确定水库泥沙淤积后的糙率。 5.2.5对于复式断面应考虑各子断面糙率的差异。分汉河道的糙 率应分别考虑。 5.2.6对于因开挖疏浚、弃渣、修建堤防等工程措施改变了原有 河道形状或断面特性的河段,应对糙率进行修正。 5.2.7应对糙率成果进行合理性分析,主要包括糙率随水位及沿 程变化情况、与类似河道比较情况
NB/T350932017
6.1.1水库回水计算方案应包括不向洪水标准、计算 水位、淤积影响年限等组合。 6.1.2计算洪水标准应采用水库淹没处理对象相应的洪水标准、 重要控制目标及本工程其他方面需要的相应洪水标准和上游衔接 梯级建筑物的防洪标准。 6.1.3对某一标准洪水,计算流量与起算水位组合方案应结合水 库调节性能、运行方式及调洪计算成果综合确定,并应符合下列 要求: 1可取坝前最高水位与相应入库流量、入库最大流量与相应 坝前水位等组合方案;水库调洪能力较小时,也可取入库最大流 量和坝前最高水位。 2对于库区有分级或分期控制水位、流量要求的水库,应根 据分级或分期相应的水位及流量确定组合方案。 6.1.4分析与上游梯级衔接时,应根据上游梯级厂房尾水出口处 水位流量关系及发电流量确定计算流量范围。 6.1.5泥沙淤积影响年限应根据河流泥沙特性及回水影响对象的 设计要求确定。 6.1.6计算方案应考虑上游梯级水库投入时序对泥沙淤积、计算 流量、起算水位的影响。 6.1.7水库有防洪、灌溉、供水、航运、环境等其他需要时,应 根据不同部门具体需要确定计算方案。
6.1.8施工期回水计算方案应根据工程需要确定。
NB/T350932017
0.2.水面线计算时,直根据下列情况选择不同的处理方法: 1流态为缓流时,断面水位采用一维恒定渐变流模型计算 确定; 2流态为急流时,断面水位可根据恒定均匀流模型计算的正 常水深确定; 3流态为临界流时,断面水位可根据恒定均匀流模型计算的 临界水深确定。 6.2.2对于分汉河道,应根据分流比及相应流量分别计算分汉河 道的水面线。 6.2.3对于河道坡降大、集水面积小,且无重要淹没影响对象的 水库,水库回水位可按起算水位考虑。 6.2.4河网型河道、感潮河道、潮汐电站库区水面线以及控制断 面回水水位过程计算宜采用非恒定流模型。感潮河道、潮汐电站 库区水面线计算时应考虑洪水与潮位的不利组合。对于陆地集水 面积及相应的入汇洪水均较小的海湾式和滩涂式潮汐电站,天然 水位可按潮水位资料分析得到,建库后库区水位可按相应标准的 调洪最高水位确定。 6.2.5对于转弯半径较小、流速较大的河段,凹岸和凸岸的水位 差较大时,可按照类似工程的经验公式估算横比降;当资料具备 且淹没对象敏感时,宜采用二维水力学模型进行计算。 6.2.6库区存在因泥沙淤积或地质灾害形成的沙坎、滑坡体等拦 河地形或喀斯特地区伏流时,应考虑其对回水水面线的影响。 6.2.7在严寒地区应考虑库区可能形成冰塞或冰坝引起雍水对回 水水面线的影响。
6.2.5对于转弯半径较小、流速较大的河段,凹岸和凸岸的水位 差较大时,可按照类似工程的经验公式估算横比降;当资料具备 且淹没对象敏感时,宜采用二维水力学模型进行计算。 6.2.6库区存在因泥沙淤积或地质灾害形成的沙坎、滑坡体等拦 河地形或喀斯特地区伏流时,应考虑其对回水水面线的影响。 6.2.7在严寒地区应考虑库区可能形成冰塞或冰坝引起雍水对回 水水面线的影响。
6.3.1应从水面线与河道地形变化的相应关系、水面线变
6.3.1应从水面线与河道地形变化的相应关系、水面线变化态势
NB/T350932017
泥沙淤积影响等方面对计算成果进行合理性分析。 6.3.2应结合河道纵断面、横断面特性等地形变化趋势,对水面 线进行合理性分析。 6.3.3应分析水库回水水面线与天然水面线变化趋势的合理 性,以及不同计算流量在同一断面、沿程各断面水位变化规律 的合理性。
6.3.4对淤积后的水库回水水面线,应结合不同水库运行年限
确定某一洪水频率回水水面线时,应根据该频率洪水的计算 流量和相应的起算水位组合方案的回水水面线计算成果,取其外 包线作为该洪水频率的设计回水水面线。计算范围应包含回水末 端断面,
NB /T350932017
7.0.1设计成果应包括水库长度、水库回水长度、水库回水计算 断面位置示意图、水库回水水面线计算成果表、水库回水水面线 示意图等。当上游有衔接梯级时,设计成果还应包含考虑水库回 水影响后上游梯级水位流量关系曲线。 7.0.2水库回水计算断面位置示意图应包括于支流河道轮廓线、 河流名称、水流方向、主要地名、坝址、断面位置及编号、淹没 敦感对象等内容,应标明比例尺、指北针、图例。水库回水计算 断面位置示意图宜按本规范附录A的形式绘制。 7.0.3水库回水水面线计算成果表应包括干支流断面序号、编 号、地名、间距、累距、深泓点高程、水位等内容,备注栏应标 明坝址、干支流汇合口、淹没敏感对象、回水末端断面位置等特 征信息。水库干流回水水面线计算成果表宜按本规范附录B的 形式编制,水库支流回水水面线计算成果表宜按本规范附录C 的形式编制。 7.0.4水库回水水面线示意图应包括干支流天然水面线、水库回 水水面线、天然深泓线、泥沙淤积后深泓线:图形横向应包括断 面编号、里程、主要地名及淹没敏感对象和重要节点等内容:图 形纵向应包括高程及水库特征水位等内容。水库干流回水水面线 示意图宜按本规范附录D的形式绘制,水库支流回水水面线示意 图宜按本规范附录E的形式绘制
NB/T350932017
附录A水库回水计算断面位置示意图
图A水库回水计算断面位置示意图
NB/T350932017
NB/T350932017
B/T3509320
/T35093201
1为便于在执行本规范条文时区别对待,对要求严格程度不 同的用词说明如下: 1)表示很严格,非这样做不可的: 正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”。 2)表示严格,在正常情况下均应这样做的: 正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”。 3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的: 正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”; 4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用 “可”。 2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符 合的规定”或“应按执行”。
华人民共和国能源行业标
电工程水库回水计算规卖
NB/T350932017 条文说明
《水电工程水库回水计算规范》NB/T35093一2017,经国家能 源局2017年3月28日以第6号公告批准发布。 本规范制定过程中,编制组在广泛调查、深入研究的基础 上,认真总结水电工程水库回水计算设计的实践经验,并向有关 设计和科研单位征求意见。 为便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用 本规范时能正确理解和执行条文规定,《水电工程水库回水计算规 范》编制组按章、节、条顺序编制了本规范的条文说明,对条文 规定的目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了说明。但 是,本条文说明不具备与规范正文同等的法律效力,仅供使用者 作为理解和把握规范规定的参考。
NB/ T35093
VB / T 35093
0.2水电工程及潮汐电站等工程主要包括常规水电站、抽水蓄 能电站、潮汐电站以及其他相关的工程
NB / T 350932017
3.0.1本条规定了水库回水计算设计所需要的基本资料。对基本 资料进行可靠性、合理性检查和评价,如检查地形图、纵断面、 横断面高程坐标的一致性,上、下游梯级工程设计洪水成果的协 调等。对发现有问题的资料,分析其原因并进行修正,无法修正 的可舍弃。
3.0.8对水库有防洪、排沙分期控制运行要求,以及施工其
进行回水计算时,设计洪水成果也包括相应的分期洪水资料;重 要控制断面包括淹没敏感对象、上游衔接梯级及水文站等所在断 面,可通过设置水尺获得的观测资料推求水位流量关系曲线;同 时水面线包括观测时间、水位和相应流量:洪痕资料包括洪水发 生的年份、水位和相应流量。
3.0.9汛期运行水位包括防洪限制水位、库区防洪运行
排沙运行控制水位及其他目的的运行控制水位等;渣场、跨河建 筑物、堤防、河道整治等涉水工程资料包括位置、高程、布置形 式、尺寸及防洪标准等资料。
IB / T3509320
4.1.2当上游梯级投入或其他原因引起入库泥沙变化时,在确定 的泥沙淤积影响年限内,通过分析不同水库运行年限的水库泥沙 淤积对回水的影响,选取最不利的水库回水水面线对应的床面。
4.2.1综合利用及其他设计需要主要包括防洪、灌溉、供水、航 运、生态环境、施工期没及对上游梯级影响。 4.2.2计算流量需与坝前起算水位相对应。当采用设计洪峰流量 时,坝前起算水位为相应的调洪水位;当采用最高洪水位时,计 算流量采用最高洪水位相应的入库流量。当本水库调洪能力较小 时,计算流量可采用设计标准的洪峰流量
/T35093201
5.1.2动能修正系数α的取值与断面流速分布特性有关
5.1.2动能修正系数α的取值与断面流速分布特性有关,可通过 下列经验公式进行估算:
.... - 相关专题: 水电工程