NB/T 10867-2021 溢洪道设计规范（附条文说明）

资源简介/截图： ICS 27.140NB P59中华人民共和国能源行业标准NB/T10867—2021 Ω代替 DL/T 5166——2002溢洪道设计规范Code for Design of Spillways2022-06-22实施 2021-12-22发布国家能源局 发布 根据《国家能源局关于下达2009年第一批能源领域行业标准制（修）订计划的通知》（国能科技〔2009〕163号）要求，规范编制组经广泛调查研究，认真总结实践经验，并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、术语和符号、基本规定、溢洪道布置、水力设计、结构设计、地基及边坡处理设计、安全监测设计、施工要求、运行维护要求。本规范修订的主要技术内容是∶——增加了洞式溢洪道设计的有关规定。——增加了溢洪道合理使用年限、抗冰冻设计等有关规定。——增加了”施工要求””运行维护要求”两章。——修订了溢洪道、消能防冲建筑物的级别及洪水标准的有关规定。——修订了消力池底板抗浮稳定、泄槽直线段重力式边墙结构设计的有关规定，结构稳定计算采用单一安全系数法，提出了相应的安全评价标准，并修订了原规范的附录C、附录D。——修订了原规范的附录A，补充了泄槽波动及掺气水深的水力计算公式、底流水跃消能的水力计算公式、台阶消能流态判别等内容。——删除了结构设计中概率极限状态设计和计算有关内容。——删除了带胸墙溢流堰有关内容。1.0.1 为规范水电工程溢洪道的设计，保证设计质量，使设计符合安全可靠、经济合理、技术先进、环境友好、资源节约、管理运行方便的要求，制定本规范。1.0.2 本规范适用于新建、改建和扩建水电工程岩基上的岸边开敞式溢洪道和洞式溢洪道设计。1.0.3 溢洪道设计，除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。2.1.1 开敞式溢洪道 open channel spillway进口控制段及泄槽均为开敞的溢洪道。2.1.2 洞式溢洪道 tunnel spillway在岸边山体内全部或部分为隧洞，水流全程具有自由表面的溢洪道，又称溢洪洞。2.1.3 非常溢洪道 emergency spillway宣泄超过设计洪水标准的非正常洪水的溢洪道。2.1.4 进水渠 entrance channel位于控制段上游，将水流引向溢洪道控制段的渠道，可以是全断面的渠道，也可以是部分断面的渠道。2.1.5 控制段 control section位于进水渠与泄槽间控制溢洪道泄量的堰、闸及两侧连接建筑物。2.1.6 泄槽 chute控制段出口与消能段之间的急流泄水道。2.1.7 挑流消能 ski-jump energy dissipation在泄水建筑物出流处设置挑坎，将泄出的急流挑向空中，形成掺气射流落入下游水垫的消能方式。2.1.8 挑坎 flip bucket建在泄水建筑物末端、能将下泄的高速水流向下游抛射的、具有一定反弧半径和一定角度的坎，又称挑流鼻坎。2.1.9 连续挑坎 continuous flip bucket建在泄水建筑物末端的连续实体挑坎。2.1.10 差动挑坎 slotted flip bucket由齿台和沟槽相间构成的或设于不同高程、有不同挑角的挑坎。2.1.11 窄缝挑坎 slit-type bucket急流出口处的泄槽边墙急剧收缩形成窄缝的挑坎。2.1.12 异型挑坎 special-shaped flip bucket通过底面扭曲、坎端切角或其他方式所形成的特殊体型挑坎。2.1.13 底流消能 hydraulic jump energy dissipation利用水跃消刹从泄水建筑物贴底泄出的急流的余能，将急流转变为缓流与下游水流相衔接的消能方式。2.1.14 消力池 stilling basin设置于泄水建筑物出口，按照水跃消能要求，由边墙、底板、尾坎、护坦等组成的消能设施。2.1.15 护坦 apron建于消能建筑物下游保护河床不受冲刷破坏的刚性护底建筑物。2.1.16 面流消能 surface flow energy dissipation利用泄水建筑物末端的跌坎或小挑坎，将下泄急流的主流挑至水面，通过表面扩散、底部旋滚和表面旋滚消除泄流能量的消能方式。2.1.17 库流消能 bucket-type flow energy dissipation在泄水建筑物末端设置库斗，将泄流挑至水面，通过库内旋滚、底部旋滚和表面旋旋滚消刹泄流能量的消能方式。2.1.18 出水渠 outlet channel引导消能后的下泄水流平顺排入下游河道的泄水渠道。2.1.19 空化 cavitation在高速水流中某处的绝对压强低于该处的汽化压强时，出现含空穴（涉及空穴的发生、发展与溃灭）的水流现象。2.1.20 空化数 cavitation number以压力和流速水头组成的描述空化状态的无量纲参数。2.1.21 初生空化数 incipient cavitation number当水流流经具有一定几何形状的边壁、水流空化数达到某一临界值时，就会在边壁某处出现空化，这时的水流空化数称为该部位体型的初生空化数。2.1.22 空蚀 cavitation damage由于空化所引起的固体边界的剥蚀破坏。2.1.23 泄洪雾化 flood discharge atomization水电工程泄洪时，泄洪水流散裂、水面溅水、空中碰撞等形成雨雾的物理现象。3.0.1 溢洪道设计，应搜集并分析气象、水文、泥沙、地形、地质、地震、建筑材料、生态与环境等基本资料。3.0.2 溢洪道、消能防冲建筑物的级别及洪水标准应符合国家现行标准《防洪标准》GB50201和《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》DL5180的有关规定。3.0.3 对超过消能防冲设计标准的洪水，允许消能防冲建筑物出现局部破坏且应易于修复，但不应危及大坝和其他主要建筑物安全，不影响枢纽正常运行。并应满足下列要求1 当消能防冲建筑物的破坏影响大坝及其他主要建筑物的安全时，应研究消能防冲校核洪水标准，可根据枢纽布置及泄洪对枢纽建筑物安全的影响程度经论证确定。2 当可能造成挡水建筑物失稳时，应采用挡水建筑物的校核洪水标准进行校核。3.0.4 溢洪道设计应考虑低于消能防冲设计洪水标准的常遇洪水、小流量泄水，以及施工期和初期运行可能出现的不利情况。常遇洪水标准可根据工程自然条件和特性在2年~20年一遇洪水之间选择。3.0.5 溢洪道设计应根据工程防洪调度要求等，确定溢洪道运行和闸门启闭方式，并应制定运行规程。大型工程应制订施工期间闸门的启闭调度计划。3.0.6 溢洪道合理使用年限应符合国家现行标准《水利水电工程结构可靠性设计统一标准》GB50199和《水电工程合理使用年限及耐久性设计规范》NB/T10857的有关规定。3.0.7 溢洪道水力设计应按照下列要求开展水工模型试验、数值分析∶1大型工程应进行水工模型试验验证，水力条件复杂的应同时进行数值分析，必要时开展平行试验研究。2 下游河道狭窄、泄洪流速高、泄洪功率大的中型工程，以及采用特殊泄槽体型或消能工型式等水力条件复杂的中型工程应进行水工模型试验验证，并宜进行数值分析。3 采用特殊泄槽体型或消能工型式的小型工程宜进行水工模型试验验证。3.0.8 溢洪道的抗震设计应符合现行行业标准《水电工程水工建筑物抗震设计规范》NB35047的有关规定。3.0.9 寒冷和严寒地区的溢洪道设计应符合现行行业标准《水工建筑物抗冰冻设计规范》NB/T35024的有关规定。3.0.10 对地形地质条件、水力条件等复杂的溢洪道设计，还应对特殊问题进行专门研究。1总则………………………………………………….…………………………..12术语和符号……………………………………….….………………………..22.1术语……………………………………………………………………..22.2符号…………………………………………………………………43基本规定………………………………………………………………………..64溢洪道布置……………………..………………………………………84.1一般规定………………………………………………………84.2进水渠…………………………………………………….……………………94.3控制段…………………………………………………………….104.4泄槽………………………………………………………………………114.5消能防冲设施………………………………………………………124.6出水渠………………………………………………………………………………135水力设计…………………………………………………………………………..145.1一般规定………………………………………………………………………145.2进水渠……………………………………………………………….….……..145.3控制段………………………………………………………………………155.4泄槽…………………………………………………………………..165.5消能防冲…………………………………………………………165.6出水渠………………………………………………………………………185.7防空蚀设计………………………………………………………………185.8泄洪雾化研究…………………………………………………………….195.9防冰设计…………………………………………………………….196结构设计…………………………………………………………………………206.1一般规定………………………………………………………………..206.2进水渠与出水渠衬护………………………………………………………..216.3控制段…………………………………………………………………………216.4泄槽底板……………………………………………………………………..226.5挑坎………………………………………………………………………236.6消力池底板……………………………………………….……………………..236.7边墙………………………………………………………………………………….246.8下游防护………………………………………………………………………………257地基及边坡处理设计………………………………………………………………277.1一般规定……………………………………..………………………..277.2地基开挖………………………………………………………………………277.3固结灌浆…………………………………………………………………………..287.4地基防渗和排水……………………………………………………………287.5断层、软弱夹层及岩溶处理…………………….…………………………307.6边坡开挖及处理……………………………………………………………308安全监测设计…………………………………………………………………………..328.1一般要求……………………………………………………………………328.2监测项目和内容……………………………………………………………339施工要求…………………………………………………………………………….3410运行维护要求……………………………………………………………………..35附录A水力设计计算………………………………………………………………36附录B高速水流区的防空蚀设计…………………………………………………61附录C消力池底板抗浮稳定计算………………………………………………….69附录D泄槽直线段重力式边墙结构计算………………………………………73本规范用词说明………………………………………………………………………76引用标准名录……………………………………………………….……………77附：条文说明………………………………………………………………….…………..79