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1、4-2.洪水标准和安全超高,4-2.1 洪 水 标 准 水利水电工程永久性水工建筑物的洪水标准，应按山区、丘陵区和平原、滨海区分别确定。当永久性水工建筑物的挡水高度低于15m，且上下游最大水头差小于10m时，其洪水标准宜按平原、滨海区标准确定；反之，洪水标准宜按山区、丘陵区标准确定。,水利水电工程等级划分及洪水标准SL2522000,山区、丘陵区永久性水工建筑物,SL 252-2000第条规定：,山区、丘陵区水利水电工程永久性水工建筑物的洪水标准，应按表确定。,表格如下,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）,表,说明如下,SL 252-2000第条规定：,对土石坝，如
2、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；24级建筑物的校核洪水标准，可提高一级。,说明如下,摘编说明,1）土石坝失事后垮坝速度很快，对下游大范围内会造成严重灾害，如河南省某水库垮坝，下游数十公里被夷为平地，人民生命财产遭受到巨大损失。因此，土石坝校核洪水标准混凝土坝高。2）由于可能最大洪水(PMF)与频率分析法在计算理论和方法上都不相同，在选择是采用10000年的洪水还是采用PMF时，应根据计算成果的合理性来确定。,检查要点和方法,1）当土石坝下游有居民区和重要农业区及工业经济区时，1级建筑物校核洪水标准应采用范围值的上限。2
3、）当用水文气象法求得的PMF较为合理时(不论其所相当的重现期是多少)，采用PMF；当用频率分析法求得的重现期为10000年的洪水较为合理时，采用10000年的洪水；当两者可靠程度相同时，为安全起见，应采用其中较大者。,案例分析,河南石漫滩、板桥水库建于50年代初期，因当时水库防洪标准偏低，遭遇“75.8”特大暴雨，致使大坝溃决，京广铁路中断，人民生命财产遭巨大损失。1986年板桥水库复建，水库总库容6.75亿m3，大(2)型工程，主坝为均质土坝，最大坝高50.5m，2级建筑物，如按SL2522000表规定校核洪水标准应为5000年，实际校核洪水采用PMF洪水，相当于校核洪水标准提高了一级。,S
4、L 252-2000第条规定：,水电站厂房的洪水标准，应根据其级别，按表的规定确定。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，可按表确定。,水电站厂房,表格如下,水电站厂房洪水标准重现期（年）,表,检查要点和方法,(1)挡水厂房与非挡水厂房防洪标准不一样，应区别对待。对于河床式电站厂房，其上游挡水部分的洪水标准应与挡水建筑物的洪水标准一致。(2)水电站除主厂房外，副厂房、主变压器场、开关站、进厂交通等重要工程的洪水标准可按表分析确定。,平原区、滨海区永久性水工建筑物,SL252-2003第条规定
5、：,平原区水利水电工程永久性水工建筑物洪水标准，应按表确定。,水库工程、拦河水闸,表格如下,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）,表,说明如下,平原区洪水缓涨缓落、河道宽、坡度缓、坝低、泄水条件较好，发生较大洪水时，一般易于采取非常措施。因此，平原水库的洪水标准不宜定得过高。,摘编说明,SL 252-2000第条规定：,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。,潮水标准,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,表,沿海地区的
6、水利工程按受洪潮影响的不同，可分为潮汐河口段水利工程和滨海区水利工程。对于潮汐河口段,水位受海洋潮汐和江河洪水的双重影响.滨海区水利工程的防潮，主要是分析由水暴原因引起海面异常升高而形成的水暴潮（或水暴增水）及其与天文潮的相互关系，合理地提出防潮标准。本标准推荐采用重现期（年）作为潮水标准，同时考虑历史最高潮位。对1、2级建筑物，规定以当地历史最高潮水位校核。,案例分析,(1)天津永定新河河口防潮闸过闸流量4820m3/s，2级建筑物，潮水标准应为重现期50100年。根据1905年至今潮位观测资料，100年潮位为3.39m，但实测最高潮水位3.43m，高于100年潮位，防潮闸实际挡潮高程按历史
7、最高潮水位校核确定。(2)广卅珠江两岸，水位受海洋潮汐和江河洪水的双重影响，故珠江堤岸堤顶高程，按200年洪(潮)组合水位确定。,SL 252-2000第条规定：,平原区水电站厂房的洪水标准，应根据其级别，按表确定。,水电站厂房,平原区水电站厂房的洪水标准应取与永久性挡水建筑物洪水标准相同。,表格如下,SL 252-2000第条规定：,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，分别按表和表确定。,消能防冲设计,平原、滨海区水利水电工程地质条件往往较差，消能防冲工程一旦失事，会危及主要建筑物安全，故规定其消能防冲洪水标准与主要建筑物洪水标准一致。,灌溉和
8、治涝工程,SL 252-2000第条规定：,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，按表确定。,灌溉和治涝工程永久性水工建筑物洪水标准,表,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。,供水工程,3.4.2 供水工程永久性水工建筑物洪水标准，应根据其级别按表确定。,检查要点和方法,(1)供水工程包括向城镇及农村居民点、工矿企业和部分农业灌区等供水的区域，引水或跨流域调水工程的干渠及其与河流的立交工程等。(2)位于山区、丘陵区的供水水源水库工程的洪水标准，应按相应地区的水利水电工程的标准确定。平原区供水工程洪水标准按平原水闸洪水标准制定。,泵站,泵
9、站建筑物的洪水标准，应根据其级别，按表确定。,检查要点和方法,1)修建在河流或平原水库边的堤身式泵站，其洪水标准不应低于堤防的防洪标准。2)受潮汐影响的泵站，应结合历史最高潮位，按表选定。,堤防工程,堤防工程的洪水标准，应根据江河防洪规划和保护对象的重要性分析确定。对没有整体防洪规划河流的堤防，或不影响整体防洪规划的相对独立的局部堤防，其洪水标准，根据保护对象的重要性，按GB50286-98规范确定。穿堤永久性水工建筑物的洪水标准，应不低于堤防工程洪水标准。,检查要点和方法,(1)江河防洪规划；(2)保护对象的重要性；(3)堤防上有永久性穿堤建筑物，其洪水标准应不低于堤防工程洪水标准。,水利水
10、电工程施工组织设计规范SL3032004,导流建筑物设计洪水标准应根据建筑物的类型和级别在表规定幅度内选择。对导流建筑物级别为3级且失事后果严重的工程，应提出发生超标准洪水时的预案。当导流建筑物与永久建筑物结合时，导流建筑物设计级别与洪水标准仍应按表及表规定执行；但成为永久建筑物部分的结构设计应采用永久建筑物级别标准。,水利水电工程施工组织设计规范 SL3032004,3.2.12 过水围堰级别应按表确定，该表中的各项指标是以过水围堰挡水期情况作为衡量依据。当坝体填筑高程超过围堰堰顶高程时，坝体临时度汛洪水标准应根据坝型及坝前拦洪库容按表规定执行。,拦河大坝及进水口坝段施工面貌,碾压混凝土拱围
11、堰汛期过水,水利水电工程施工组织设计规范 SL3032004,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分析坝体施工和运行要求后按表3.2.17 规定执行。汛前坝体上升高度应满足拦洪要求，帷幕灌浆及接缝灌浆高程应能满足蓄水要求。,检查要点和方法,对临时性的水工建筑物洪水标准进行检查时，应注意以下几点：1）导流建筑物级别确定和类型划分是否符合规范规定，是否有超标准洪水预案。2）当坝体填筑高程超过围堰堰顶高程时，坝体临时度汛洪水标准应按表规定执行。3）当导流泄水建筑物封堵后，坝体度汛洪水标准应按表3.2.17 规定执行。,案例分析,重庆玉滩水库，总库容1.5亿m
12、3，大坝采用沥青心墙堆石坝，坝高42.7m，2级建筑物。施工期采用分期导流，上游土石围堰为4级建筑物，因围堰挡水时段较短，故导流标准选用下限10年一遇；第二年汛前，大坝填筑高程巳超过围堰高程，故坝体临时度汛洪水标准提高到50年一遇；第三年汛前，导流建筑物巳封睹，大坝巳填筑到设计高程，溢洪道具备过洪条件，坝体度汛洪水标准提高到100年一遇设计，500年一遇校核。,4-2.2 安全超高,永久性挡水建筑物,SL 252-2000第条规定：,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中的规定.,基本规定,“安
13、全超高”的定义有两种，它们有所差别。其一，“安全超高”包括“波浪爬高、风壅增高和安全加高”三项;其二,仅指安全加高。,表格如下,永久性挡水建筑物安全加高(m),表,说明如下,确定的永久性挡水建筑物顶部高程应保证波浪不能漫顶。地震区，顶部高程还需考虑地震产生的壅浪和附加沉陷；当库内大体积滑坡或塌岸时，还应考虑滑坡或塌岸引起的壅浪。“安全加高”是为了避免各种因素对建筑物安全的影响而采取的一种工程措施。土石坝的最小安全超高值的规定在平原地区要大于山区，主要是考虑大坝失事后在平原地区所影响的范围要远大于山区。,摘编说明,检查要点和方法,1)当挡水建筑物顶部设有稳定、坚固和不透水的且与建筑物的防渗体紧密
14、结合的防浪墙时，防浪墙顶部高程可按条确定，但挡水建筑物顶部高程应不低于水库正常蓄水位。2)土石坝的土质防渗体顶部在设计静水位以上的超高，斜墙、心墙的范围内选取，防渗体顶部高程并应不低于校核情况下的静水位。,SL 252-2000第条规定：,确定地震区土石坝顶部超高时，应另计入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0.51.5m。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。,对碾压式土石坝的特殊规定,说明如下,（1）地震区的土石坝。在正常蓄水位时，才考虑地震产生的涌浪和附加沉陷，而安全加高应为校核情况。（2）库区有可能发生大体积坍
15、岸或滑坡的情况。（3）预留沉降超高。,检查要点和方法,临时性挡水建筑物,SL 252-2000第条规定：,不过水的临时性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。安全加高值按表确定。,若临时性挡水建筑物为土石结构，则对于其防渗体顶部高程的规定应与土石坝相同，即防渗体顶部在设计洪水位以上的超高值；斜墙式防渗体为0.80.6m,心墙式防渗体为0.60.3m。,混凝土重力坝设计规范SL3192005,坝顶应高于校核洪水位，坝顶上游防浪墙顶的高程应高于波浪顶高程，其与正常蓄水位或校核洪水位的高差，可由公式（）计算，应选择两者中防浪墙顶高程的高者作为选定高程。,检查要点和方法,(
16、1)防浪墙顶的高程需分别计算正常蓄水位和校核洪水位两种工况。(2)混凝土重力坝坝顶高程应同时满足下列两个条件：1）坝顶高程应高于校核洪水位。2）坝顶上游防浪墙顶的高程，应选择波浪顶高程和由(8.1.1)式计算高程两者中的高值。,混凝土拱坝设计规范 SL282-2003,坝顶高程应不低于校核洪水位。坝顶上游侧防浪墙顶高程与水库正常蓄水位的高差或与校核洪水位的高差，可按公式（）计算，应选择两者计算所得防浪墙顶高程的高者作为最终的选定高程。,碾压式土石坝设计规范 SL274-2001,5.3.1 坝顶在水库静水位以上的超高应按式（）确定：,碾压式土石坝设计规范 SL274-2001,5.3.2 地震
17、区的安全加高尚应增加地震沉降和地震壅浪高度，按SL203-97水工建筑物抗震设计规范的有关规定确定。5.3.6 坝顶应预留竣工后沉降超高。沉降超高值应按本规范的规定确定。各坝段的预留沉降超高应根据相应坝段的坝高而变化。预留沉降超高不应计入坝的计算高度。,碾压式土石坝设计规范 SL274-2001,土质防渗体顶部在正常蓄水位或设计洪水位以上的超高，应按表的规定取值。非常运用条件下，防渗体顶部不应低于非常运用条件的静水位。并应核算风浪爬高高度的影响。当防渗体顶部设有防浪墙时，防渗体顶部高程可不受上述限制，但不得低于正常运用的静水位。防渗体顶部应预留竣工后沉降超高。,摘编说明,1）曾有因库区大体积滑
18、坡引起壅浪漫过坝顶而造成巨大损失的事例，国内如柘溪水电站，国外如意大利的瓦希昂水电站，从而引起了工程界的重视。2）设计烈度为、度时，安全超高应计入坝和地基在地震作用下的附加沉陷。从国内外的实例资料看，一般不超过坝高的。我国汶川大地震震后实测，紫坪铺大坝坝顶中部最大沉降744mm。3）由于坝顶高程不够引起溃坝：其一是坝顶超高偏小；其二是竣工后坝体沉降。4）防渗体顶部不应低于非常运用条件的静水位。,检查要点和方法,1）坝顶超高应按以下运用条件计算，取其最大值(1)设计洪水位加正常运用条件的坝顶超高(2)正常蓄水位加正常运用条件的坝顶超高(3)校核洪水位加非常运用条件的坝顶超高(4)正常蓄水位加非常
19、运用条件的坝顶超高2）地震区的土石坝安全加高应增加地震沉降和地震壅浪高度。3）坝顶应预留竣工后沉降超高。4）防渗体顶部高程不得低于正常运用的静水位。,案例分析,1）某水库总库容为1.1亿立方米，主坝为均质土坝，高70m，工程位于7度地震区，设计洪水位为215.5m，校核洪水位为217.5m，正常蓄水位为215.0m。波浪爬高正常和非常运用条件分别为3.5m、1.8m。最大风壅水面高度正常和非常运用条件分别为0.5m、0.7m。地震壅浪高度取1.0m，地震沉降按0.5m计。,案例分析,设计洪水位加正常运用条件下坝顶超高：y=R+e+A=3.5+0.5+1.0=5.0 m 坝顶高程为215.5+5
20、.0=220.5 m正常蓄水位加正常运用条件下坝顶超高：y=R+e+A=3.50+0.5+1.0=5.0 m 坝顶高程为215.0+5.0=220.0 m,案例分析,校核洪水位加非常运用条件下坝顶超高：y=R+e+A=1.80+0.7+0.5=3.0 m 坝顶高程为217.3+3.0=220.3m正常蓄水位加非常运用再加地震坝顶超高：y=R+e+A+B=1.8+0.7+1.5+0.5=4.5 m 坝顶高程215.0+3.8=219.5 m。由上计算：坝顶高程由设计洪水位控制，为220.5m。,案例分析,2）某工程采用粘土心墙堆石坝，坝高29.5m，坝顶高程为368.0m，正常蓄水位364.2m
21、，心墙顶高程为364.6m，坝顶设有高1.0m的防浪墙，防浪墙和心墙顶之间未连接。正式蓄水前，根据蓄水安全鉴定审查意见，在心墙和防浪墙之间开槽重新做防渗体，以防风浪形成壅水通过防渗体顶部渗至下游。,堤防工程设计规范 GB5028698,为确保堤防安全运行，防止堤顶漫水，正确确定堤顶高程非常重要。堤顶高程应按设计洪水位或设计高潮位加上堤顶超高而定。堤顶超高等于设计波浪爬高和风壅增高加上安全加高。,堤防工程,GB 50286-98第条规定：,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,按表的规定确定。,堤防工程的安全加高值,表,考虑如下,当土堤临水侧堤肩设有稳定、坚固的防浪墙时，防浪墙顶高
22、程计算应与第条堤顶高程计算相同，但土堤顶面高程应高出设计静水位0.5 m以上。防渗体的顶部应高出设计水位0.5m。,摘编说明,1）由于水文观测资料系列的局限性、河道冲淤变化情况、主流位置的改变、堤顶磨损和风雨侵蚀等因素影响，堤防需要一定的安全加高。2）堤防有允许越浪和不允许越浪两种结构型式，土石堤防一般为不允许越浪，其安全加高值要比允许越浪堤防高。,1）1级堤防的重要堤段经论证后可将安全加高值适当加大，但不得大于1.5m。2）土堤顶面高程应高出设计静水位0.5 m以上。3）当在堤内设置防渗体或排水设施，防渗体的顶部应高出设计水位0.5m。4）按堤的等级、材料及河段特性，分段定出超高值。5）我国
23、北方一些河流，如黄河在内蒙古和山东河段，确定该河段堤防的合理堤顶高程。6）在设计时应预留沉降量，其中应包括堤身沉降和堤基沉降。其沉降量可为堤高的3%8%。,检查要点和方法,GB 50286-98第条规定：,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条堤顶高程计算相同，但土堤顶面高程应高出设计静水位0.5m以上。,考虑如下,GB 50286-98第条规定：,防渗体的顶部应高出设计水位0.5m。,为了保持堤顶设计高程，在设计时应预留沉降量，其中应包括堤身沉降和堤基沉降。对于一般压实较好的堤防，其沉降量可为堤高的3%8%。当有下列情况之一时，其沉降量应按GB 50286-98中
24、第8.3节的有关规定计算:土堤高度大于10m；堤基为软弱土层；非压实土堤；压实度较低的土堤。当筑堤土料渗透性较强，不能满足渗流稳定要求时，应当在堤内设置防渗体或排水设施。为了防止防渗体顶部遭受冰冻及机械破坏，有如下规定。,SL 253-2000第条规定：,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。,溢 洪 道,表格如下,安全超高下限值 单位:m,表,检查要点和方法,1)溢洪道具有挡水和泄水的双重作用，对于其顶部高程的计算，应分为泄洪和关门两种工况来考虑。在溢洪道挡水时
25、，其工作性质和其他挡水建筑物一样，在计算其挡水部分顶部高程时，必须考虑风浪的影响；当泄水时，则不考虑风浪的影响。2)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。,SL 265-2001第条规定：,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。,水 闸,续书如下,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：软弱地基上闸基沉降的影响；多泥
26、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。,表格如下,水闸安全超高下限值单位:m,表,说明如下,SL 253-2000第条规定：露顶式闸门顶部应在可能出现的最高挡水位以上有0.30.5m的超高。,摘编说明,1）水闸具有挡水和泄水的双重作用，对于其顶部高程的计算，应分为泄洪和关门两种工况考虑。2）对于露顶式门顶高的确定，第一种意见是在设计或校核洪水位以上加波浪计算高度，但不加安全超高，即闸门顶高与波浪计算标高相平；第二种意见是在设计或校核洪水位以上加安全超高，但不加波浪计算高度，即允许在大风浪条件下波浪部分溅过闸门顶部；第三种意见是在可能出现的
27、最高挡水位以上加安全超高，同样也允许波浪部分溅过闸门顶部。规范采纳了比较经济合理的第三种意见。,（1）建在软弱地基上的水闸应考虑地基沉降影响，应给闸顶高程预留合理超高。（2）在多泥沙河道上建闸，泥沙淤积对水位抬高有影响。（3）工作桥、交通桥梁底高程应高出校核洪水位0.5m以上。,续述如下,检查要点和方法,（4）挡潮闸关门挡潮时，潮浪推进，将产生潮位壅高。在计算挡潮闸闸顶高程时，除采用设计最高潮水位加上风浪高度和安全加高外，尚应加上潮位壅高高度。,案例分析,某水闸，2级建筑物，露顶式闸门，正常挡水位21.0m，最高挡水位21.5m，波浪高度分别为 0.8m、0.6m，设计洪水位22.7m，校核洪
28、水位23.1m，闸室上游侧布置交通桥，采用T型梁，梁高0.9m，该闸闸顶高程、闸门顶高程分别为_。(A)23.8m 21.5m(B)23.8m 22.0m(C)24.5m 22.0m(D)24.5m 22.5m,案例分析,各工况安全超高值见规范条：挡水工况正常挡水：21.0+0.8+0.5=22.3m最高挡水：21.5+0.6+0.4=22.5m 泄水工况设计洪水：22.7+1.0=23.7m校核洪水：23.1+0.7=23.8m 复核交通桥下净空要求：23.1+0.5+0.9=24.5m故闸顶高程为24.5m露顶式闸门顶高比最高挡水位高0.5m为22.0m 答案：(C),水利水电工程施工组织
29、设计规范SL3032004,3.4.10 不过水围堰堰顶高程和堰顶安全加高值应符合下列规定：1 堰顶高程不低于设计洪水的静水位与波浪高度及堰顶安全加高值之和，其堰顶安全加高不低于表值。2 土石围堰防渗体顶部在设计洪水静水位以上的加高值：斜墙式防渗体为0.60.8m；心墙式防渗体为0.30.6m。3 考虑涌浪或折冲水流影响，当下游有支流顶托时，应组合各种流量顶托情况，校核围堰堰顶高程。4 可能形成冰塞、冰坝的河流应考虑其造成的壅水高度。,检查要点和方法,1)考虑洪水情况时仅考虑设计情况。2）土石围堰防渗体顶部在设计洪水静水位以上的加高值：斜墙式防渗体为0.60.8m；心墙式防渗体为0.30.6m。3）在确定不过水围堰堰顶高程时，应考虑涌浪或折冲水流以及冰塞、冰坝的影响。,
