GB∕T 51280-2018 工程泥沙设计标准.pdf

lJUL 中华人民共和国国家标准i P GB/T 51280 - 2018 工程泥沙设计标准Standard for只edimentdesign of engineering 2018 -01 -16发布2018 - 09 -01实施中华人民共和国住房和城乡建设部中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局联合发布中华人民共和国国家标准工程泥沙设计标准Standard for sediment design of engineering GB/T 51280-2018 主编部门:中华人民共和国水利部批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部施行日期:2 0 1 8 年9 月1 日中国计划出版社2018北京中华人民共和国国家标准工程泥沙设计标准-丁JAl i发U版。正出。士。不tUAH版r、UJJThh ，JK币A口口卡、x?L，国中网址，www.jhpress. com 地址北京市西城区木#草地北里甲11号国宏大厦C座3层邮政编码，100038 电话[phone] (发行部)士j可富华印刷包装有限公司印刷850mm X 1168mm 1/ 32 2. 5印张59千字2018年8月第1版2018年8月第l次印刷女统一书号155182.0290定价15.00元版权所有侵权必究侵权举报电话[phone] 如有印装质量问题，请寄本社出版部调换中华人民共和国住房和城乡建设部公告第1807号住房城乡建设部关于发布国家标准工程泥沙设计标准的公告现批准工程泥沙设计标准为国家标准，编号为GB/T51280-2018，自2018年9月1日起实施。本标准在住房城乡建设部门户网站() 公开，并由住房城乡建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。中华人民共和国住房和城乡建设部住房城乡建设部2018年1月16日前言根据住房城乡建设部关于印发2012年工程建设标准规范制订修订计划的通知)(建标(2012J5号)要求，标准编制组经广泛调查研究，认真总结实践经验，参考有关国际标准和国外先进标准，并在广泛征求意见的基础上，编制本标准。本标准共分10章，主要技术内容是:总则、术语、基本资料的收集及评价、设计水沙条件、水库泥沙设计、河道与河口整治泥沙设计、渠系泥沙设计、航道整治与内河港口泥沙设计、蓄滞洪工程泥沙设计、工程泥沙监测设计。本标准由住房城乡建设部负责管理，水利部负责日常管理，水利部水利水电规划设计总院负责具体技术内容解释。执行过程中，如有意见或建议请寄送水利部水利水电规划设计总院(地址:北京市西城区六铺炕北小街2-1号，邮政编码;100120)。本标准主编单位、参编单位、主要起草人和主要审查人:主编单位:水利部水利水电规划设计总院黄河勘测规划设计有限公司参编单位:长江勘测规划设计研究有限责任公司主要起草人:李文学安催花蒋肖张建刘继祥安有贵万占伟胡春燕付健张厚军侯卫国李爱玲汪洪英李林李庆国陈松伟侯红雨段高云马翠fJIiJ主要审查人:梅锦山侯传河周晓杰刘咏峰朱晓原胡春宏张红武曹叔尤张幸农魏国远张艳春孙双元杨德权雷兴顺朱峰郑贺新朱鉴远余帆目次1总则(1 ) 2术语(2 ) 3 基本资料的收集及评价( 3 ) 3. 1 基本资料的收集(3 ) 3.2 基本资料的评价(4 ) 4 设计水沙条件( 5 ) 4. 1 来水来沙分析(5 ) 4. 2 人类活动对水沙的影响分析( 5 ) 4.3 悬移质泥沙( 5 ) 4.4 推移质泥沙( 6 ) 4. 5 设计水沙系列(7 ) 5 水库泥沙设计( 8 ) 5. 1 水库泥沙设计内容要求.( 8 ) 5. 2 水库主要特征水位和排沙设计(8 ) 5. 3 水库泥沙调度方式(9 ) 5. 4 泥沙冲淤和库容计算分析. ( 10) 5.5 枢纽防沙设计(12 ) 6 河道与河口整治泥沙设计( 13 ) 6. 1 河道演变及冲淤分析预测( 13 ) 6. 2 堤防工程泥沙设计(日)6. 3 河道整治工程泥沙设计.(14) 6. 4 水库下游河道泥沙设计(15 ) 6. 5 河口整治工程泥沙设计.( 15) 7 渠系泥沙设计门8) 1 7. 1 引水口泥沙设计. ( 18) 7. 2 沉沙池泥沙设计(18 ) 7. 3 渠道泥沙设计 (19 ) 7.4 渠 系交叉建筑物泥沙设计( 19 ) 8 航道整治与内河港口泥沙设计( 20 ) 8.1 航道整治泥沙设计(20 ) 8. 2 内河港口泥沙设计.(21 ) 9 蓄滞洪工程泥沙设计( 23 ) 10 工程泥沙监测设计(21 ) 本标准用词说明. . . (25) 引用标准名录(26 ) 附:条文说明( 27 ) 2 Contents 1 G巳neralprovislOns( 1 ) 2 Term s ( 2 ) 3 Data collection and evaluation. ( 3 ) 3. 1 Data collection. ( 3 ) 3. 2 Basic data evaluation( 4 ) 4 Design condition o f water and sedim巳nt(5 ) 4. 1 Analysis of water and sediment inflow( 5 ) 4.2 Influence of human activities on water-sediment( 5 ) 4. 3 Suspended sediment ( 5 ) 4.4 Bed load ( 6 ) 4. 5 Design series of water and sedim巳nt(7 ) 5 Design of reservoir sediment ( 8 ) 5. 1 Requirements for design content of reservoir sediment( 8 ) 5. 2 Design of characteristic water level and sediment flushing( 8 ) 5.3 Sediment regulation mode of reservoir( 9 ) 5. 4 Sediment scour and deposition as well as reservoir capacity calculation ( 10 ) 5. 5 Sediment control design of hydraulic complex ( 12 ) 6 Sediment d 巳signo f river and estuary training works ( 13 ) 6. 1 Analysis and prediction of river evolution as wel1 as scouring and silting( 13 ) 6. 2 Sediment design of dike projcct( 13 ) 3 6. 3 Sediment design of river training works ( 14 ) 6. 4 Sedim巳ntdesign of river reaches downstream of reservQ1f( 15 ) 6. 5 Sediment design of estuary training works ( 15 ) 7 Sediment design of canal systems( 18 ) 7. 1 Sediment design of diversion port( 18 ) 7. 2 Sediment design of desilting basin( J 8 ) 7. 3 Sedimenr design of c,mal. ( 19) 7. 4 Sediment design of canal crossing structures( J 9 ) 8 Sediment desig n of navigation channels and inland ports . (20) 8. 1 Sediment design of navigation channels regulation ( 20 ) 8. 2 Sediment design of inland ports( 21 ) 9 Sediment design of flood storage and detention proJects( 23 ) 10 Design fm sediment monitoring of engineering( 24 ) Explanation of wording in this standard ( 25 ) List of q uoted standards . (26) Addition: Explanation of provisions( 27 ) 4 1 凸JI.!;、JHH1 日只1. 0.1 为规范工程泥沙设计的原则、基本内容和要求，制定本标准。1. O. 2 本标准适用于在江河、湖泊建设的涉及泥沙影响的大、中型水利水电工程及水运、渠系工程泥沙设计。1. O. 3 泥沙设计应统筹考虑工程规模、布置和建筑物设计。1. O. 4 泥沙设计应包括基本资料的收集及评价、设计水沙条件、工程排沙和防沙设计、泥沙监测等内容。1. O. 5 泥沙设计应根据河流输沙特性和工程特点、泥沙对工程影响的程度，合理选择计算方法和计算参数。泥沙对工程规模、布置等有较大影响时，应开展专题研究，宜进行物理模型试验。1. O. 6 泥沙设计应吸纳国内外通过实践检验的先进技术和方法。1. O. 7 工程设计中采用的泥沙数学模型和泥沙物理模型应经过实测资料验证。1. O. 8 泥沙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。 1 2术语2.0.1 河床质bed material 组成河床的泥沙。2.0.2 调水调沙water and sediment regulation 按照保持水库长期有效库容和下游河道输沙的要求，利用水库或水库群调节改变水沙过程。2.0.3 淤积形态deposition shape 泥沙淤积体的几何形态。2.0.4 捐卡沙71立5巳dimentflushing water level 水库在排沙运用期间允许的上限水位。2. O. 5 库沙比the ratio of reservoir capacity to sediment amount 水库正常蓄水位以下原始库容和人库多年平均输沙量的比值。 2 3 基本资料的收集及评价3. 1 基本资料的收集3.1.1 泥沙设计应调查了解下列情况:1 工程所在地及相关地区自然地理、社会经济概况;2 气象、水文、泥沙、河道和湖泊特性;3 水资源利用、水土保持和工程建设等。3.1.2 根据工程设计需要，泥沙设计应收集下列资料:1 工程涉及河段的地形图，以及河床纵剖面、横断面资料;2 工程上下游有关水文站的断面位置、高程、施测年限，流量、水位、实测洪水要素、水温，悬移质含沙量或输沙率、悬移质泥沙颗粒级配，以及推移质输沙率或输涉量、推移质泥沙颗粒级配等;3 悬移质泥沙矿物组成;4 工程布置及工程设计有关资料，上下游有关工程的特性指标、运行方式;5 历史洪水水面线及相应洪水流量 、发生时间;6 工程建设前大、中、小流量时的沿程水位、流量或沿程糙率，河床质泥沙颗粒级配及覆盖层厚度;7 工程卫下游历史、现状和设计水平年的工农业用水量及水士保持减水、减沙量成果;8 对本工程洪水、径流和泥沙有影响的相关工程的资料;9 对本工程有影响的泥石流、滑坡、塌岸、风沙、污染资料;10 河道的冲淤演变资料;11 工程河段及上下游水文站或专用站的潮位、潮流和潮差特征值，工程河段及上下游邻近水域的波浪资料。 3 3.1.3 对无水文泥沙资料的工耳里，应收集本流域输沙模数资料和l相似流域资料。对泥沙问题严重的大、中型工程，工程规划时应开展水文泥沙测验。3.2 基本资料的评价3. 2. 1 对收集的资料应进行合理性检查，不符合要求时应重新测量或重新调查。3.2.2 对收集的资料应进行可靠性评价。 4 . 4 设计水沙条件4. 1 来水来沙分析4. 1. 1 应根据干支流相关水文站的水沙资料，考虑自然条件和人类活动影响，分析工程上下游来水来沙的特性和成因。4.1.2 流域来水来沙分析应统计设计依据站(参证站或区间)径流量、输沙量、含沙量的最大值、最小值及多年平均值，悬移质泥沙颗粒级配。应分析水沙特征值的年际、年内变化特性及水沙关系等。4.2 人类活动对水沙的影晌分析4.2. 1 应考虑水利水电工程建设运用、水土保持、工农业用水、生活用水及其他人类活动等对河道来水、来沙量及过程的影响。4.2.2 1直分析人类活动对下列因素的影响:1 径流量、输沙量、含沙量及年内分配;2 特征流量和含沙量;3 悬移质泥沙颗粒级配;4 推移质输沙量。4.2.3 人类活动对来水来沙影响较大的区域，应进行专门的调查研究。4.2.4 泥沙设计应考虑设计水平年人类活动对来水来沙的影响。4.3 悬移质泥沙4.3.1 设计依据站的悬移质泥沙资料应有20年以上连续系列，不足2 0年系列的应进行资料的插补延长。4.3.2 资料的插补延长可采用水沙关系法或上下游水文站输沙量关系法。4.3.3 悬移质泥沙设计应符合下列规定:1 工程场址与设计依据站集水面积相差小于3%，区间来沙对工程影响较小时，可直接采用设计依据站输沙量;区间来沙对工程影响较大时，应考虑区间来沙量;2 工程场址与设计依据站集水面积相差3%15%时，应考虑区间来沙量影响;3 工程场址与设计依据站集水面积相差大于15%时，应考虑含沙量的沿程变化，泥沙问题严重的工程宜设站进行泥沙测验。4.3. 4 资料短缺时，可选用下列方法估算多年平均输沙量:1 根据上下游或邻近流域下垫面相似、降水与产沙条件相似的参证站实测资料类比分析确定;2 进行悬移质泥沙测验，插补延长泥沙系列后进行估算;3 采用输沙模数图估算。4.3.5 悬移质泥沙特性分析宜包括下列内容:1 实测输沙量系列、设计输沙量系列的多年平均值、最大值和最小值;2 输沙量、含沙量的年际变化;3 输沙量、含沙量年内分配和集中程度;4 悬移质泥沙颗粒级配;5 悬移质泥沙矿物组成。4.4 推移质泥沙4.4.1 推移质输沙量分析计算可采用下列方法:1 根据设计依据站或参证站的推移质测验资料计算;2 根据坑槽测法测验资料计算;3 推移质输沙试验推算;4 采用推移质输沙率公式计算;5 根据邻近相似河流、水库或堪坝的推移质淤积测验资料)-J 6 比分析估算;6 根据相似流域的河流、水库或堪坝实视IJ或计算的推移质输沙量与悬移质输沙量的比例关系估算。4.4.2 推移质输沙量宜通过两种以上方法综合分析确定。4.4.3 根据设计依据站或参证站的推移质测验资料计算输沙量时，应采用经过采样器效率系数校正后的成果。4.4.4 有泥石流、滑坡、地震等影响推移质输沙量时，应通过调查研究收集资料，在工程设计中考虑其影响。4.5 设i十7.1DL/T5107 水利水电工程沉沙池设计规范)SL269 26 中华人民共和国国家标准工程泥沙设计标准GB/T 51280-2018 条文说明编制说明工程泥沙设计标准)GB/T51280-2018，经住房和城乡建设部2018年1月16日以第1807号公告批准发布。本标准制定过程中，编制组进行了广泛、深入的调查研究，认真总结了我国在工程泥沙设计和工程运行中的实践经验，同时参考了国外先进技术标准。为便于广大设计、施工、科研、教学等单位有关人员在使用本标准时能正确理解和执行条文规定，(工程泥沙设计标准编制组按章、节、条顺序编写了本标准的条文说明，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标准正文同等的法律效力，仅供使用者作为理解和把握执行本标准条文规定的参考。 29 目次1总贝U(33 ) 2术语 (34 ) 3 基本资料的收集及评价( 35 ) 3. 1 基本资料的收集(35 ) 3. 2 基本资料的评价(35 ) 4 设计水沙条件( 37 ) 4. 1 来 水来沙分析(37 ) 4. 2 人类活动对水沙的影响分析. (37) 4. 3 悬移质泥沙. (38) 4. 4 推移质泥沙( 40 ) 4. 5 设计水沙系列(40 ) 5 水库泥沙设计M幻5. 1 水库泥沙设计内容要求(42 ) 5. 2 水库主要特征水位和排沙设计(43 ) 5. 3 水库泥沙调度方式.(44) 5.4 泥沙冲淤和库容计算分析( 45 ) 5. 5 枢纽防沙设计.(47) 6 河道与河口整治泥沙设计( 49 ) 6. 1 河道演变及r淤分析预测( 49 ) 6. 2 堤防工程泥沙设计(49 ) 6. 3 河道整治工程泥沙设计(49 ) 6. 4 水库下游?可道泥沙设计(50 ) 6. 5 河口整治工程泥沙设计 (52 ) 7 渠系泥沙设计 .( 56 ) 31 7. 1 弓|水口泥沙设计.(56) 7. 2 沉沙池泥沙设计.(57) 7. 3 渠道泥沙设计.(57) 7. 4 渠系交叉建筑物泥沙设计( 59 ) 8 航道整治与内河港口泥沙设计 8. 1 航道整治泥沙设计.(61 ) 8. 2 内河港口泥沙设计(62 ) 9 蓄滞洪工程泥沙设计( 65 ) 10 工程泥沙监测设计(66 ) 32 1总则1. 0.1 本条中工程主要是指水库工程、河道和河口整治工程、渠系工程、航道整治与内河港口工程、蓄滞洪工程等。泥沙设计是工程建设前期工作中的重要内容。1. O. 2 小型水利水电工程及水运、渠系工程在满足相应设计阶段工程技术标准要求的前提下，可根据本标准适当简化。1. O . 5 本条提出泥沙设计要根据河流输沙特性和工程特点、泥沙对工程和环境影响的程度，在设计中区别对待。泥沙对工程和环境影响较大时，应开展专题研究，通过数学模型计算和实测资料分析得出的结论尚感不尽可靠时，除进行数学模型计算和实测资料分析外，还需进行物理模型试验，通过多种手段比较，综合分析确定。如长江三峡工程，工程建成后可能产生的淹没问题、变动回水区泥沙淤积对航道的影响以及工程对下游河床演变的影响，对社会经济环境影响比较大，坝区泥沙问题对工程布置和建成后的运行影响比较大，因此在工程的论证过程中，进行了大量的专题研究和物理模型试验工作。1. o. 6 泥沙科学尚在发展中，不断涌现出先进的技术和方法，泥沙设计中鼓励应用经实践检验的先进技术和方法。 33 2术语2.0.2 调水调沙是我国最早在黄河上研究总结出来的一种水库运用方式，黄河小浪底水库建成进行三年调水调沙试验后转入调水调沙生产运行，通过水库拦沙和调水调沙运用，黄河下游河道全线冲刷，对恢复黄河下游河道中水河槽发挥了重要作用，黄河下游河道最小平滩流量由2002年的180 0m3/s增加到2014年的4200m3/ so 2.0.3 淤积形态包括纵向淤积形态和横向淤积形态。水库纵向淤积形态是指水库淤积的纵剖面形态，有三角洲、锥体、带状等;横向淤积形态是指水库淤积的横断面形态，有平淤、不明显的槽滩、明显的槽滩等。2.0.5 库沙比是判别水库泥沙问题严重与否的一个重要指标，库沙比的计算见下式:K.=_Y. 一-W, 式中:K，一一库沙比值;V一一水库正常蓄水位以下原始库容(旷); W，-一一入库多年平均总输沙量(m3) 。 34 (1) 3 基本资料的收集及评价3. 1 基本资料的收集3.1.2 本条是针对各类工程泥沙设计需要收集的资料提出的。泥沙设计时要针对具体工程情况收集其中的相关资料。1 为水库泥沙设计需要的资料，地形图主要用于库容量计算，纵、横断面主要作为库区泥沙冲淤计算的边界条件。尽量收集到最新测量成果。为了保证成果的精度，地形图比例尺不宣小于1/10000，纵、横断面图要包括水下部分。3 需要考虑泥沙磨损的工程，如水电站、泵站，需要收集悬移质泥沙矿物组成资料，如元资料，需要通过取样分析获取。6 收集的水面线主要用于推求河道综合糙率，需要有洪水、平水、枯水三条水面线以反映不同水位的糙率变化，如果河段内有水文站观测糙率，应收集实测的糙率资料。河床组成(颗粒级配)是预测河道变形的基本资料。9 收集污染资料，是为了分析污染物如放射性物质等对t程引起的不利影响。3.1.3 本条中的相似流域要尽量选择工程附近的区域或地形地貌、气候、植被相似的流域。泥沙问题严重的大、中型工程，所在河流或河段无泥沙测验资料时，需在工程规划的初始进行水文泥沙测验。3.2 基本资料的评价3.2.1 基本资料合理性检查是基本资料评价的基础。现场测验的资料和现场调查收集的资料要在现场进行合理性检查，不符合要求的需进行重新测量和重新调查。 35 3.2.2 基本资料的评价，需要以符合设计要求为依据，不符合设计要求的需重新收集。河道纵、横断面要求同期施测，水面线要求同时观测或在流量平稳时期观测，并有确切的观测时间和对应的流量;若资料施测年代久远，河床变形等情况变化较大，工程设计不宜应用时则要重新施测。 36 4 设计水沙条件4. 1 来水来沙分析4.1.2 本条要求统计分析多年平均径流量、输沙量、含沙量，最大、最小年径流量、输沙量及其之间的关系;统计分析多年平均汛期、非汛期、逐月径流量、输沙量和含沙量，以及径流量、输沙量占多年平均年径流量、年输沙量的比例，对于沙量特别集中的河流还需要分析洪水过程输沙量占年输沙量比例;统计分析多年平均汛期、非汛期、逐月的泥沙颗粒级配及中数粒径变化，统计分析实测流量、输沙率、含沙量的瞬时最大值以及发生时间;统计分析流量与含沙量相关关系、洪峰与沙峰对应关系以及泥沙中数粒径与含沙量关系等。4.2 人类活动对水沙的影晌分析4.2.3 人类活动调查研究，要以实际资料为依据，着重了解水土流失及治理情况，影响来水来沙的工程建设等人类活动。4.2.4 悬移质泥沙设计要在设计依据站的水沙特性、水沙变化及原因、未来人类活动影响分析的基础上，考虑设计水平年的人类活动影响进行设计。(1)设计水平年的水利水电工程建设、运用对来水来沙影响 与实测情况相比差异较大时，悬移质泥沙设计要考虑设计水平年的水利水电工程建设和运用情况对实测资料进行处理。如为水库工程的影响，可通过该水库的泥沙冲淤计算来考虑。(2)设计水平年的水土保持减水减沙作用和实测情况差异较大时，悬移质泥沙设计要考虑设计水平年的水土保持减水减沙作用对实测资料进行处理。 37 (3)设计依据站实测资料测验时若发生大滑坡堵江、泥石流，使河流输沙发生改变，要考虑未来情况对受影响的泥沙测验资料进行处理。4.3 悬移质泥沙4.3.2 进行资料的插补延长时，若设计依据站流量资料较长，可使用设计依据站水沙关系法，通过径流量与输沙量或流量与输沙率相关延长，径流量、流量、输沙量、输沙率可以为年、月、日平均值;若设计依据站实测沙量与其上游或下游水文站实1llJ沙量关系密切，且其上游或下游水文站泥沙测验系列较长，资料可靠，可通过设计依据站输沙量和其上游或下游水文站输沙量相关，延长设计依据站的泥沙资料。4.3.3 设计依据站可以是一个水文站，也可以是干支流多个水文站。2 工程场址集水面积与设计依据站集水面积相差小于15%时，可根据下列方法分析确定区间来沙量:(1)采用区间输沙模数推算输沙量。(2)若工程场址至设计依据站区间与流域产沙条件差别不大，可采用设计依据站含沙量和区间径流量计算，或采用集水面积比推算区间来沙量。4.3.4 相似的参证站要在流域水文气象、下垫面条件等分析的基础上选取。4.3.5 悬移质泥沙特性具体分析内容需要根据工程情况确定。如无电站的水库工程，就不需要分析悬移质泥沙矿物组成。1 统计实测系列和水平年设计系列的最大值，以反映实测和设计条件下的最大沙量的变化情况。实测包括插补系列，设计系列为水平年的水沙系列。2 年际变化的特征值可选用最大值和最小值的比值。3 需要分析水、沙集中在年内的哪些月份或时期，以及所占的比例，为工程泥沙设计提供基础。设计水沙特征表的格式可参考表1。表1X X X工程设计水沙特征值表非汛月份yf 年项目JPJ J!I 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 径流量(亿 m3)输沙盘( :乙t)含沙量Ckg/ m3 ) 4 主要统计分析多年平均各月、汛期、非汛期的泥沙颗粒级配和特征粒径，悬移质颗粒级配表格式可参考表2。多年平均颗粒级配和特征粒径要按输沙量加权进行计算，即通过计算各个粒径组多年平均输沙量和总输沙量来求得。表2XX X工程悬移质颗粒级配表中做粉:2。.0070. 010 0.025 0.050 。.100O. 250 O. 500 1. 00 2.00 粒4王(mm) (0.005) (mm) 小于某级粒径的i沙重百分数( % ) 5 有电站的工程需要分析悬移质泥沙矿物组成。分析悬移质泥沙矿物组成的沙样，可以利用设计依据站已有的洪水期沙样，亦可以采集坝址洪水期沙样。矿物组成一般统计各粒径组中摩氏(F. Mohs)硬度大于5的硬矿物成分含量，硬矿物含量表可参考表3。若有特殊要求，可统计粒径组中的各类矿物组成含量。表3X X X工程悬移质粒径 组硬矿物含量表粒径组 100 42 . 时，为泥沙问题不严重;当K，GB 50707-2011附录B计算。2 块石是最常用的堤、坝护脚加固材料，新建的防护工程护脚部分将在水流作用下随着床面的冲深变化而自动调整。为防止水流向刷向深层发展造成工程破坏，要考虑在抛石外缘加抛防冲和稳定加固的备填石方量。6.3.3 本条对裁弯工程泥沙设计内容提出了要求。4 当引河地区表层勃土较薄，沙土或沙壤士的顶板高于枯水期通航所要求的高程时，则可只将沙土或沙壤土顶板以上的勃土层挖去，下面的沙壤土留待水流自己冲走。这时需验算寻|河流速是否大于河底土壤的起动流速，引河水流挟沙力是否大干引河进口含沙量。若引河表层黠土深厚，沙土或壤土顶板还低于枯水期通航所要求的高程，则需挖至枯水期通航所要求的高程，并验算引河流速是否能保证黠土不断冲刷。6. 3.5 本条对疏泼(挖)工程泥沙设计内容提出了要求。2 试验或计算成果要包括泥沙的回淤量、回淤速率、平衡的年限以及疏泼(挖)后对河道水沙特性的影响。6.4 水库下游河道泥沙设计6. 4.1 本条对水库下游河道泥沙设计内容提出了要求。1 计算成果中河道冲淤变化宜分河段进行统计。可提供典型横断面冲淤变化图及纵剖面变化阁。水库下游纵比降的变化可通过绘制水库下游河道纵断面阵|表示，纵坐标为深拙点高程，横坐标为距坝长度、断面编号和l主要地名。2 计算成果中需要提供主要控制站的水位变化、含沙量及级. 50 . 配变化、河床中数粒径及级配变化。3 由于水库蓄水改变了下游河道的来水来沙条件，引起河道横断面形态、纵比降和河床组成的重新调整，这样便有使下游河道发生河型转换的可能性。在分析河道冲淤变化、河床演变特性的基础上预测水库下游河道的河型转换问题。一般地，水库蓄水是有利于下游河道朝较为稳定的方向发展，通常比较稳定的蜿蜒型河段和分汉型河段将会更加稳定，而很不稳定的游荡型河段则有可能转化成其他比较稳定的河段。但是对于河岸(岸滩)极易冲刷变形的游荡型河段，仍将保持一定的游荡型特点。如丹江口水库下游河道演变趋势表明了冲刷对河型的影响，坝址以下河道由建库前的堆积性河道向弯曲型河道发展。水库下泄清水，从长远来说使下游河道冲深，水位降低对防洪是有利的。但在清水下泄的初期，河床调整变化十分剧烈，堤岸防护工程和河道整治工程的布局与改变了的水沙条件不相适应，从而产生一些新的问题。如长江三峡水库、黄河三门峡水库、永定河官厅水库下游两岸的险工长度均较建库前有所增加。水库下游河道的冲淤变化导致河道平滩流量的变化、可能引起主流发生改变使原有堤防和险工丧失作用，形成新的险工险段。4 水库下游河道发生冲刷时，桥梁、港口、码头、取水口、排水口等建筑物可能遭受冲刷破坏，或引水口元法引水。当河道发生回淤时，会影响港口、码头、取水口处的正常运行，宜开展专题研究。水库下游河道冲刷将会引起浅滩变化，影响较大时还需要对航道影响开展专题研究。6.4.2 本条给出了水库下游河床变形预测的计算方法。(1)冲刷极限状态的估算是对下游河床一般冲刷达到极限状态时的水流和河道形态进行粗略估算。应根据河床组成、冲刷过程是否存在显著的泥沙分选、冲刷机理采用不同的方法进行估算。(2)变形过程的计算是对下游河床变形的过程进行比较详细的计算，宜采用泥沙数学模型和物理模型进行预测。 51 (3)在规划阶段，可考虑采用极限状态估算方法，在可研及以后阶段宜采用变形过程的计算方法。当河床由卵石夹沙组成，或仅有较薄的覆盖沙层，冲刷达到的时间不长时，可只采用极限状态估算方法。当河床由沙质组成，冲刷比较严重，达到极限状态所需的时间又较长时，可采用变形过程计算方法。(4)水库蓄水运用后改变了下游河道的来水来沙条件，致使下游河道发生长距离、长时间的冲淤变化。一般可采用一维泥沙数学模型预测，当研究影响范围内重点河段的冲淤变化时，可在 一维泥沙数学模型的基础上开展二维泥沙数学模型计算或物理模型试验。如三峡水库蓄水运用初期，就影响到坝下游llOokm的大通河段，通常采用一维泥沙数学模型进行长程预测，同时可为影响范围内局部河段的二维数学模型计算或物理模型试验提供边界条件。6.4.3 河床变形计算成果的合理性检查，是运用泥沙运动、河床变形基本理论、已建工程下游泥沙原型观测资料研究成果和经验，对预测结果的变化趋势与规律进行对比分析，作出判断。检查内容主要有冲淤部位、沿程河床组成变化、主要控制站的含沙量及级配变化，或采用不同的计算方法进行定性定量的比较。6.5 河口整治工程泥沙设计6.5.1 本条提出了河口整治工程泥沙设计的三大基础性工作。(1)第一项基础性工作是进行河口类型判别。本节所述的河口特指江河的入海口。对河口类型进行判决有助于了解河口潮流动力特征、来水来沙条件以及冲淤规律。我国河口一般分为强潮海相河口、湖源海相河口、弱潮陆相河口、陆海双向问口四大类，不同类型的河口泥沙运动特性不一样，冲淤规律也不一样。即使同一河口，洪枯季的泥沙运动特性也不一样。强潮海相河口潮差大，潮流动力强，泥沙主要来源于口外，如钱塘江。该类河口除洪季外，涨潮流速均大于落潮流速，河口区泥沙来源充足，在过搜段 52 及其上游沉积，形成庞大的淤积体。这类河口有两个特点，一是过渡段及河流段洪冲枯淤，潮流段洪淤枯冲;二是涨落潮期主流平面位置大幅摆动。湖源海相河口的特点是径流经湖泊调解后变幅较小，潮差中等，泥沙也主要来源于口外。该类?可口一般洪冲枯淤，口门易形成拦门沙。弱潮陆相河口的特点是潮流弱，径流相对较强，泥沙主要来自流域。该类?可口在流域来沙充沛的情况下，在口门附近易形成拦门沙，河床逐渐抬高，一旦遇较大洪水，易发生改道，黄河河口就是眩类河口的典型代表。陆海双向河口的径流和潮流作用均较强，流域来沙与海域来沙均较丰富，该类河口又分为冲击平原型和山模型两类:长江口为平原型陆海双相河口，主支汉口门相对稳定，口门外存在拦门抄，潮流段河道宽阔，涨落潮流路分离，江中H音沙搬移频繁，主流易大幅摆动;闽江、鸭绿江为山模型陆海双相河口，径流输送的泥沙以推移质为主，潮流输送的泥沙以悬沙为主。因此，在进行河口整治时，首先要分清河口类型，才能了解其泥沙运动特性及冲淤规律，为河口整治工程设计奠定基础。(2)第二项基础性工作是进行水流动力特性、泥沙来源、河床质粒径分析。河口水流动力包括径流、潮流等。潮流动力特性分析有助于了解河口不同水域的主动力，同一河口、不同区域的主动力可能不-样，同一区域也有可能两种动力均强势并存。潮流动力特性可根据优势流判定，大、中潮期落潮流速大于涨潮流速，贝IJ落潮流占优。反之，则涨潮流占优。泥沙来源可通过河口代表性断面实测涨落潮平均含沙量与紧接河口不受潮沙影响的上游水文站含沙量进行对比分析后判断。河床质粒径是河口整治工程设计中常用的基础参数，一般采用中值粒径吨。(3)第三项基础性工作是进行河口演变分析。河口演变分析主要工作内容包括河口形成过程、岸(堤)线变迁过程、河床冲淤计算、水下成型堆积体的演变(平面位置、大小、高程的变化)、分流通 53 道的演变、影响演变的主要因素、演变趋势。河口天然状态下的河床冲淤计算可利用收集的地形资料，采用网格残差法、网格法或断面法计算。网格残差法能够给出计算区域的冲刷总量、淤积总量以及冲淤分布，其计算对象是不同911j(欠的同一庆域。该方法适用于河口大范围冲淤计算或者滩槽格局相对稳定的局部水域的冲淤计算，不适用于分流通道多、暗沙搬移频繁的河口内局部区域冲淤分析。网格法及断面法是通过不同测次同一高程下槽蓄量的对比来判断河床冲淤，大小范围的河床冲淤计算均适用，但其缺点是不能够给出冲淤分布。小范围区域冲淤计算以及平面摆幅较大的也道演变分析宜采用网格法或断面法。水下成型堆积体的演变分析是河口演变分析的重要内容，其稳定关系到分流通道的稳定、河槽的冲淤。水下成型堆积体是泥沙沉积的产物，有的是底抄下移而成，有的是悬沙沉积而戚，其有时是整治对象，有时是整治建筑物依托的边界，在陆海双向河口，水下成型堆积体主要分布在涨落潮流路分离区、会潮区、远离主动力区的区域、拦门沙区域，对其成因进行分析，有助于整治措施的制订。6.5.4 本条对滩涂圈围工程泥沙设计内容提出了要求。1 确定新建堤防坡脚前缘冲刷深度时，如果邻近水域有类似工程，可用工程前缘实际发生的冲刷坑深度，检验成果的合理性。6.5.5 本条对促淤工程泥沙设计内容提出了要求。1 河口地区风暴潮频发，波浪掀沙作用强烈，如长江口地区一次风暴潮掀沙厚度可达10cm20cm。为保障促淤效果，应合理设置促淤坝坝顶高程。海岸及近海工程)(中国环境科学出版社，2005)推荐促淤坝坝顶高程宜取平均高潮位加迎岸盛行风速计算的半波高，现行行业标准滩涂治理工程技术规范)SL389推荐丁坝坝顶高程可取平均高潮位附近，留有纳潮口的促淤)1顶坝坝顶高程应高于平均高潮位。根据长江口地区的经验，促淤坝坝顶高程取大潮平均高潮位及以上1.0m之间时，促淤效果较好。 54 2 纳潮口初始底坎高程一般控制在平均低潮位附近，以满足底部高含沙量水体进入，后期根据促淤区淤积情况适时加高。3 促淤工程效果分析可比照相邻工程实际淤积效果，也可采用经验公式计算、二维水沙数学模型计算、动床物理模型试验等方法，无论采用何种方法，均应根据当地实际工程经验分析成果的合理性。足淤工程影响分析内容主要包括工程对河势、防洪(潮)及水生态、水环境等方面的影响，如产生了不利影响，需采取补救措施。 55 7 渠系泥沙设计7.1 引水口泥沙设计7.1.1 河势多变的河段可采用多首制引水口(闸)取水，以保证?可势变化后仍能正常引水。7.1.2 引水口位置选择时，要从靠流情况、河势变化、冲淤演变及水流流态等方面论证引水条件，并分析未来一定时期内引水条件的变化情况，从而选定引水条件好的取水口。引水口上游有水库工程时，应分析水库运用对引水口引水条件的影响。引水口防冲、防淤、防脱?自措施要求高，要切合实际采取引水口河道整治措施，以轻型为主，便于实施和根据情况调整。引水角度为引水渠的轴线与河道主流线的交角。引水角度要尽可能减小。一些室内试验研究表明.在一定的分流比条件下，引水角度对推移质泥沙进入取水口数量的大小影响不大，但对悬移质泥沙进入取水口数量的大小影响大。引水角度小，符合正面取水的原则，引水角度一般为300600。引水闸底坎高程要在保证引水的前提下适当提高，一般情况下，引水闸底坎高程宜高于闸前河底平均高程O.5m。对于在冲淤变化幅度较大的河流修建的水闸，或因为上游水库运用等影响导致在未来一定时期内向槽冲淤变化幅度较大时，引水闸底坎高程和相应设计水 位的设置应充分考虑河槽冲淤变化的影响。水流流态复杂的大型引水闸枢纽布置需经模型试验验证，模型试验范围要包括引水闸上下游可能产生冲淤的河段。7.1.3 在河流上修建的有坝取水下程，为防止推移质或粗泥沙进入引水闸，在引水闸前可设置拦沙坎，相邻位置布置冲沙闸，冲沙闸底坎高程应低于引水闸底坎高程，以便冲沙闸能够将引水阐前 56 淤积的泥沙排泄至下游河道，从而使引水闸门前清。7.