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DLT5076-1997220kV架空送电线路水文勘测技术规范.pdf

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'220kV架空送电线路水文勘测技术规范Technicalspecificationsforhydrologicalsurveyof220kVoverheadtransmissionlinesDL/T5076—1997主编部门:山东电力工程咨询院批准部门:中华人民共和国电力工业部批准文号:电综[1997]541号施行日期:1998年3月1日前言本规范是根据电力规划设计管理局电规计(1991)12号文,由主编单位山东电力工程咨询院(原山东省电力设计院)和参编单位中南电力设计院、西南电力设计院编制完成。本规范所编写的主要内容,是在总结国内电力设计院几十年来进行220kV架空送电线路勘测设计经验的基础上,结合近几年来实际工程中所开展的工作内容和各阶段工作深度进行编制。在编制过程中,编制组进行了广泛的收集资料和调研,认真总结了我国电力工程送电线路勘测设计经验,广泛征求了全国各电力勘测设计院的意见,同时参考了有关国内先进标准,由电力工业部电力规划设计总院审定。本标准的附录A为标准的附录。本标准的附录B为提示的附录。本标准由电力规划设计管理局提出并归口。本标准起草单位为:山东电力工程咨询院、西南电力设计院、中南电力设计院。本标准主要起草人为:赵家敏、卢晓东、龚永洲、廖祥林、陈才胜。本标准由电力工业部电力规划设计总院负责解释。1范围本规范对220kV架空送电线路水文勘测的工作内容与深度及技术原则作出了基本要求,适用于220kV架空送电线路新建工程的水文勘测,对于220kV改建工程和110kV及以下等级架空送电线路的水文勘测,可参照使用。2引用标准下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GBJ139—90内河通航标准GB50201—94防洪标准DLGJ15—80电力工程水文技术规定DL/T5049—95架空送电线路大跨越工程勘测技术规定JTJ213—87港口工程技术规范—海港水文SDGJ40—84电力勘测设计制图统一规定(水文气象部分)SDGJ68—87500kV架空送电线路勘测技术规定(试行)SDJ3—79架空送电线路设计技术规程SL44—93水利水电工程设计洪水计算规范SL58—93水文普通测量规范 3总则3.0.1为了统一勘测技术标准,保证220kV架空送电线路(以下简称送电线路)安全、经济地投产运行,制定本规范。3.0.2送电线路水文勘测阶段的划分,与设计阶段相适应,宜分为初步设计阶段勘测(初勘)和施工图阶段勘测(终勘)两个阶段。3.0.3水文勘测必须坚持从实际情况出发,尽量具有完整与正确的基础资料,以当地的水文、气象观测资料为主要依据,精度应满足设计要求。应重视水文情势规律的分析研究和人类活动对水文气象条件的影响,以及异常情况下水文气象规律的变化,避免加大或缩小水文计算的设计值。3.0.4水文勘测应在不断总结经验的基础上,积极慎重地采用国内外成熟的新理论、新方法与新技术。3.0.5水文勘测除应执行本规范外,尚应执行国家和行业现行标准的有关规定。4初步设计阶段勘测4.1一般规定4.1.1本阶段水文勘测主要是配合设计工作,从水文条件上对路径方案进行比较,并提出意见。4.1.2本阶段应对线路全线进行初步踏勘,主要是广泛收集已有水文基本资料和规划设计资料,进行必要的现场水文调查和分析。4.1.3对线路的特殊跨越段应进行重点踏勘,必要时应做专门的水文勘测工作,并做出可行性分析。对于大跨越工程,应按照《架空送电线路大跨越工程勘测技术规定》进行水文勘测。4.1.4对于航测选线,有条件时应对航片进行水文遥感信息提取和判释。4.2勘测内容深度与技术要求4.2.1收集资料4.2.1.1一般要求a)收资前应明确设计要求,收集工程有关的地形图及已有勘测设计资料。b)收资记录应注明收资时间、提供单位、接待人、资料来源和出处,以及资料编制时间、编制人员等,对资料必须当场校对。c)凡资料涉及行业较多,各单位提供的资料有出入时,必须查明原因,加以落实。4.2.1.2水文资料收集内容与要求a)应广泛收集沿线有关的水文、河床演变、水利规划、水利工程、航运、水下地形图、分洪区、内涝区、冰情、漂浮物、泥石流等资料。b)水文基本资料包括:1)地方水利史志、水利区划、防洪规划、河道治理规划、旱涝资料汇编、水利工程资料汇编及其他有关专题总结、试验研究报告等。2)沿线各跨越段上下游有关水文、水位站的地理位置,测站沿革、高程系统、基准高程点以及实测历年最高洪水位、最大流量、断面流速及分布,水文站分析的洪水比降、河床糙率,河流结冰及融冰情况,各有关部门调查的历史最高洪水位、内涝区水位及内涝区范围,不同时段的暴雨分析成果等。c)水利设施设计与规划资料包括沿线有关的河道、水库、闸坝、桥涵、分洪口门、分洪区以及海岸工程等的规划设计指标。d)河床演变资料包括河道历年实测纵、横断面成果资料、河道不同年代的平面图、河道已有冲、淤分析资料、实测含沙量资料、河道变迁历史文献资料等。 e)冰情资料包括冰期、流冰的方向、流冰冰块的尺寸、流冰期最高水位及最大流速、流冰期的冰块堆积情况、冰壅水位、封冰期冰厚及冰面高程、冰的疏密度、冰灾情况、破冰措施等。f)通航资料应包括航道等级、航道位置及最高通航水位、航道工程整治规划。g)滨海水文资料应包括:1)沿线有关海域的海岸带调查资料,海洋站、验潮站情况,有关的工程报告、研究报告及已建海岸工程(港口、码头)等的勘测设计资料和观测资料。2)实测潮位、波浪、泥沙、海流资料及海区地形图,各种基准面的换算关系等。4.2.2野外查勘4.2.2.1水文查勘a)本阶段应对线路全线进行水文查勘。b)现场查勘前应首先充分收集、了解线路沿线有关的水文、地质、地貌、水工建筑物等资料。c)跨越江河、湖泊、水库、蓄、滞洪区、海滨等地段,必须进行重点查勘。d)应沿线路走径,对跨越段两侧都进行查勘,必要时应进行简易的测量。e)对于线路沿线重要的水工建筑物,如水库、闸坝、桥涵、码头等,应查清其相对位置、建设规模等,并标注在路径图上。f)查勘时应对现场进行简要、全面的描述,并绘制跨越段的平、断面草图,有条件时应进行摄影或摄像。4.2.2.2水文调查a)河流洪水调查1)在进行沿线水文查勘的同时,应对线路跨越的有关河流进行初步的洪水调查。2)洪水调查应沿跨越河段两岸进行,对于重要的跨越河段,应进行专门的洪水调查。3)洪水调查内容宜包括洪水发生的时间、洪水痕迹、洪水过程、历史重现期、断面冲淤变化以及与河道糙率有关的各项要素。同时尚应了解发生洪水时的雨情、灾情,洪水来源,洪水主流方向,漂浮物情况,有无漫流、分流、决口、死水以及流域内河道与自然条件有无重大变化等情况。b)内涝积水区调查1)选线时应根据线路走径,向当地水利部门了解沿线内涝积水及分洪、滞洪情况,并应进行现场调查。2)内涝积水区调查的内容应包括内涝积水区的范围、原因、内涝水位(或水深)、持续历时、除涝措施及规划等。3)对于滞洪、分洪区,还应调查滞洪、分洪的原因,设计分洪流量、水位、范围历时、运用原则及运用情况等。c)冰情调查1)对于北方寒冷地区,应进行线路沿线的冰情调查。2)冰情调查的内容应包括:跨越水体的结冰和解冰日期,冰面高程,有无连底冻、水内冰、冰坝,流冰期最大流冰块尺寸,最大流速及其相应的最高水位、流向,冰坝的形成情况、危害程度以及历史上发生的冰坝最大堆高等。d)滨海水文调查1)当线路经过滨海区时,应进行滨海水文初步调查,当线路受滨海水文要素影响明显时,应进行专门的调查。2)滨海水文调查内容应包括历史最高潮位及其发生时间、波浪高度、潮流流向、潮灾情况、岸滩演变规律等。 3)线路跨越河口区时,尚应调查感潮河段的潮区界,涨、落潮规律等。e)线路沿线泥石流调查应按本规范6.6.1的要求进行。4.2.2.3跨河方案的水文条件宜符合下列基本要求:a)跨越河流宜选择河床较窄,河岸较顺直、稳定的河段或选在较稳定的节点控制范围内。封冻河流应尽可能避开经常发生冰坝或流冰危害较严重的河段。b)线路和河流交叉地点不宜选在支流入口处及河流的弯曲段,应尽量避免与一条河流多次交叉。c)线路与通航河流交叉时,宜避开码头和泊船地区。d)线路与洪水淹没区交叉时,宜选在地面较高的最窄之处。当线路沿洪水淹没地区架设时,宜尽量避开旧河道或排洪道。e)线路与湖泊、水库、海湾、河口交叉时,宜选择水面较窄,岸滩稳定或坍塌影响较小的地段。f)跨越点应选择整治工程量小,整治效果可靠的跨越段。4.2.3水文计算4.2.3.1应分析提供线路沿线可能受洪水影响地段的历史最高洪水位。4.2.3.2应初步分析提供跨越河段河道的变迁情况,初步分析预测河道30年内发展趋势。对于可能在河中立塔的河段,应初步调查和分析30年期间河床天然冲刷深度。4.2.3.3对于跨越海湾、河口及沿海岸线走径的线路,应提供历史最高潮位,最大波浪高度,初步分析预测30年岸滩演变情况。4.2.4勘测成果4.2.4.1原始资料a)线路工程中调查与收集的水文气象观测、河床演变、水利设施与规划、水文现场查勘与描述等原始资料、数据、图表应及时整理立卷。b)地方有关部门提供的与线路路径有关的协议、整编成果、引用的勘测及分析计算成果等均应形成书面文件归档。4.2.4.2水文勘测报告a)水文勘测报告可按下列各部分编写:——前言;——水文条件概况;——跨越河流及跨河点水文特性;——淹没区、积水区水文特性;——结论。b)前言的内容应包括工程名称、电压等级、起止地点、线路长度、任务依据与要求、外业勘测起止时间及工程完成时间、工程人员组成、线路采用的高程系统及其与水利部门高程的换算关系等。c)水文条件概况应包括沿线地形、地貌、植被情况的综合(或分段)描述;跨越河流总数、沿线水系、湖泊、沼泽、泥石流以及现状与规划的水利工程分布,水文站分布及其与线路的相对位置;淹没区、积水区的分布;提供标注有所跨河流、淹没区、积水区范围、水利工程分布及有影响的规划工程位置的线路路径图或示意图。d)跨越河流及跨河点水文特性宜逐条河流提供:1)流域概况、跨河点位置、断面特征及水文特性;防洪规划、最高控制水位,防洪工程体系、防洪标准以及运行情况;历史洪水调查与论证、历史最高洪(潮)水位;河道上游水利工程(如水库等)情况及对跨河点的影响分析。2)跨越地段的河床、海岸(滩)、湖岸、库岸的历史演变情况。 3)跨越通航河流(水域)的航道等级、航道宽度、航道位置、航道发展与整治规划,最高通航水位、流筏种类及相应最高水位。4)河中立塔时,尚可根据要求提供河流的天然冲刷深度或一次洪水最大天然冲刷深度,洪水期漂浮物的种类、大小与数量、分布,结冰河流的冰期,结冰期内有无连底冰、冰坝,流冰期流冰最大尺寸、密度、堆积高度与相应的水位和最大流速,对已有构筑物的破坏程度及防冰对策建议。5)跨越水库的正常蓄水位、设计洪水位、坝高及淹没范围。6)在海湾、河口的滩地或水中立塔时,尚应提供历史最高水位及波浪高度,初冰及终冰日期,固定冰初终期,固定冰宽度、厚度及最大堆积高度、流冰方向、最大密度、最大冰块尺寸,一般及最大漂流速度。e)淹没区、积水区水文特性应包括沿线淹没区、积水区位置、洪水来源、淹没范围、平均水深及持续时间。f)结论部分应包括跨河方案的推荐意见、跨河点两岸立塔范围的建议、河中立塔杆塔位置的建议;对各路径方案的综合评述,并提出推荐的路径方案;应将主要跨越河段(水域)的水文数据列表汇总,提出下阶段工作建议。5施工图设计阶段勘测5.1一般规定5.1.1本阶段水文勘测工作主要任务是在初步设计阶段勘测的基础上,进行详细的工程水文勘测,通过水文查勘、资料收集、分析计算,提供杆塔定位设计所需的洪水位、内涝水位、流速、河床稳定性分析、杆塔冲刷计算等各项水文数据,从水文专业角度提出杆塔位置的意见与建议,编写水文勘测报告。5.1.2本阶段应对线路全线进行详细的踏勘,特别应注意在初步勘测中未曾进行查勘的小河、冲沟、小水库等,应详细收集已有水文基本资料,落实有关规划设计资料,进行现场水文勘测和分析计算。5.1.3凡报告中论述到的塔位必须进行现场踏勘。5.2勘测内容深度与技术要求5.2.1收集资料5.2.1.1本阶段应在初勘收资的基础上,详细收集线路沿线有关的水文、河床演变、水利工程、水下地形图、分洪区、内涝区、冰情、漂浮物、泥石流等已有成果资料。5.2.1.2应尽量收集一般跨越河段上下游公路、铁路桥梁及跨河管道、渡槽、码头等建筑物所采用的设计洪水、冲刷深度等勘测设计数据。5.2.1.3对于初勘阶段未落实的水利规划、有关水文资料,应进行落实并取得书面资料。5.2.2水文调查5.2.2.1本阶段应对线路全线进行详细的水文查勘与调查。5.2.2.2当跨越江河、湖泊、水库、蓄、滞洪区、海滨等地段时,必须进行重点调查。5.2.2.3在进行沿线水文查勘的同时,应对线路跨越的有关河流进行详细的洪水调查,并施测历史洪水痕迹,提供历史洪水位,必要时应进行高程系统联测。重要洪水痕迹的水位高程宜采用四等水准测量,一般洪水痕迹可用五等水准测量。5.2.2.4本阶段应按照线路走径,根据当地水利部门提供的内涝积水及分洪、滞洪区范围,进行详细的现场调查,调查应在线路经过区段进行,落实内涝积水区的范围、内涝水位或水深、持续历时、除涝措施及规划;对于滞洪、分洪区,还应调查设计分洪流量、水位、范围历时、运用原则及运用情况等。 5.2.2.5对于北方寒冷地区,尚应进行线路沿线跨越水体的冰情调查,并应注意常年积水地区的冰情及冰害调查。5.2.2.6在河中立塔的河段,对河道两岸的地质、地貌特征,水文特性,土壤植被情况,河床质组成,两岸有无坍塌现象及沿岸治理工程等均应进行查勘,详细调查自然冲刷和河床演变情况。5.2.2.7对于河中立塔的河段,必须详细调查漂浮物的种类、来源、数量、尺寸以及在水面上的分布情况,漂浮物出现的季节和延续时间,漂浮物最大漂流速度及对河岸和建筑物的破坏情况等。5.2.3水文分析计算5.2.3.1应分析提供线路沿线受洪水影响地段的百年一遇洪水位,通航及河道水中立塔的河段尚应提供5年一遇洪水位。5.2.3.2应分析提供跨越河段河道变迁情况,提出立塔建议。5.2.3.3对于在河中立塔的河段,应预测30年河床演变趋势,调查分析杆塔基础天然冲刷深度,计算塔位处垂线平均流速。5.2.3.4当线路跨越水库库区时,可利用水利部门已有的水库设计洪水分析计算成果,分析计算水库的正常蓄水位、设计最高水位、坝高及淹没范围等。当线路在水库回水区跨越时,应分析计算跨越断面的最高回水水位。5.2.3.5当线路在水库下游通过时,应将水库下泄洪水过程与区间洪水进行组合计算,推求跨越处设计洪水;同时应对水库大坝安全进行分析,当水库防洪标准低于线路设计标准时,应进行溃坝洪水计算,分析对塔位安全的影响。5.2.3.6在防洪堤外立塔时,应对大堤安全进行分析。宜根据河势发展、堤内台地的标高、宽度和土质,堤防的标准与质量、堤顶高度,结合历史上堤防溃决的位置、口门宽度、溃堤洪水流向、对堤外构筑物的冲刷影响等方面判断溃堤的可能性,分析溃堤洪水对塔基的影响。5.2.3.7对于跨越海湾、河口及沿海岸线走径的线路,应提供历史最高潮位、百年一遇高潮位,设计波浪高度及相应的波长、波向,分析预测30年岸滩演变情况。5.2.3.8跨越通航的水域,应提供最高通航水位、航道等级及要求的安全净空高度等。5.2.4勘测成果5.2.4.1原始资料a)线路工程中调查与收集的水文气象观测、河床演变、水利设施与规划、水文现场查勘与描述等原始资料、数据、图表应及时整理立卷。b)地方有关部门提出的与线路路径有关的协议、整编成果、引用的勘测及分析计算成果等均应形成书面文件归档。5.2.4.2水文勘测报告a)水文勘测报告可按下列各部分编写:——前言;——水文条件概况;——跨越河流及跨河点水文特性;——淹没区、积水区水文特性;——结论。b)水文勘测报告编写应符合本规范4.2.4.2的要求,并应包括以下成果:1)跨河断面上下游河段的河床变化及航道的变迁对塔位的影响;2)杆塔位附近岸滩自然冲刷宽度、深度和淤积发展情况;3)跨越水域的百年一遇洪水位、通航及水中立塔河流的5年一遇洪水位;4)对于河中立塔或有冲刷的杆塔,应提供杆塔处天然冲刷深度,塔位处的垂线平均流速, 河道漂浮物情况及水面最大流速;5)通航河流的最高通航水位及对线路跨越的其他要求;6)沿线积水区、淹没区情况及对线路的影响;7)沿线水利工程规划与线路的相对位置、规划实施时间、对线路的影响。5.2.4.3杆位图a)在测量平断面图上应标注跨越河流(水域)的名称、洪水流向、设计洪水位,对于通航河流尚应标注最高通航水位。b)水文填图应符合SDGJ40—84的规定要求。6设计洪水分析计算6.1根据流量资料计算设计洪水6.1.1根据流量资料计算设计洪水时,应根据水文站实测与插补展延的洪水资料系列和历史调查洪水资料,经分析确定其各自的序位或重现期,通过频率计算方法来确定设计洪水特征值。6.1.2线路跨越处及其上(下)游具有较长期的实测洪水资料(需30年以上),可用频率分析法计算设计洪水。6.1.3无论资料系列长短,均应考虑利用历史洪水调查资料参与实测资料系列的频率分析。6.1.4洪峰流量资料的移用可按下列要求进行:6.1.4.1当线路跨越处与上(下)游站控制面积相差不超过3%,其间无较大支流加入又无分洪或滞洪情况时,可直接移用上(下)游站的资料。6.1.4.2当线路跨越处与上(下)游站控制面积相差超过3%,不大于20%,且流域暴雨分布比较均匀,区间又无特殊调蓄作用时,可按面积法移用,推算设计洪水。6.1.4.3当线路跨越处上(下)游站均有实测流量,且暴雨分布较均匀,区间无较大支流汇入,可用面积内插法移用,推算设计洪水。6.1.4.4当线路跨越处位于干支流汇合处附近或水库下游,洪水遭遇情况较为复杂时,可用同频率组成法或典型年法进行洪水组合计算,推算设计洪水。6.1.5洪峰和不同时段的洪量宜每年选取一个最大值作为频率计算的样本。如洪水特性在一年内随季节和成因有明显不同时,应分别进行选样统计,但季节和成因的划分不宜过细。6.1.6对选出的样本应进行可靠性、一致性和代表性的分析。6.1.6.1应对调查的历史洪水资料进行审查和可靠程度的评价,实测洪水应重点对观测和整编质量较差的年份进行审查。6.1.6.2在实测或调查考证期内,如因流域内修建蓄水、引水、分洪、滞洪工程,以及发生决口、漫堤、河流改道等情况,明显地影响到洪水资料的一致性时,应将资料改正到同一基础上。6.1.6.3系列代表性分析可通过长短系列统计参数的对比,历史和实测洪水的时序分析论证进行。6.1.7洪峰流量的经验频率可按下列方法估算:6.1.7.1对于连续系列,在n项实测洪水系列中按递减顺序排位的第m项洪水的经验频率Pm,可用下列数学期望公式计算mP=m=1,2,Λn(6.1.7-1)mn+16.1.7.2对于不连续系列,可根据资料条件按下列方法之一估算:a)实测值和特大值分别在各自系列中进行排位,其中实测值的各项经验频率仍按式(6.1.7-1)估算,而在调查考证期N年中的前a项特大洪水(无遗漏时)序位为M的经验频率可 按下式估算MP=M=1,2,Λ,a(6.1.7-2)MN+1式中:M——历史特大洪水按递减次序排列的序位;N——调查考证期,年。b)将实测值和特大值共同组成一个不连续的系列,不连续系列各项在调查期N年内统一排位,若N年中有特大洪水a项,其中有l项发生在n年实测系列之内,则N年中的a项特大洪水的经验频率仍可用式(6.1.7-2)估算,其余(n-l)项的经验频率可按下式估算aaml−Pm=+−1N+1N+11nl−+(6.1.7-3)m=l+1,⋯,n式中:a——N年中特大洪水的个数;l——发生在N年实测系列之内的特大洪水个数。其余符号意义同前。6.1.8频率曲线线型可采用皮尔逊Ⅲ型(即P-Ⅲ型),特殊情况经分析论证后也可采用其他线型。6.1.9频率曲线用均值X、变差系数CV和偏态系数CS三个统计参数表示。6.1.10适线时应尽可能照顾全部点据,如有困难可侧重考虑上中部点据。对历史洪水点据,应尽量靠近精度较高的历史洪水点。6.1.11适线时应考虑统计参数的变化趋势以及统计参数在地区上变化的规律。6.1.12设计洪水过程线可采用放大典型洪水过程线的方法推求,应选资料较为可靠、洪水较大、对工程防洪运用较不利的洪水作为典型。6.1.13典型洪水过程线放大,可采用分时段同频率控制放大法和同倍比放大法。6.2根据雨量资料计算设计洪水6.2.1根据设计暴雨推求设计洪水6.2.1.1流域内及邻近地区具有较长期的暴雨资料(需30年以上),可用频率分析法计算设计暴雨。6.2.1.2暴雨资料统计选择,可采用定时段年最大值独立选样。长历时雨量一般取1、3、7日雨量,短历时雨量可取24、12、6、3、1h。6.2.1.3对选用的暴雨资料应进行可靠性和系列代表性分析:a)资料可靠性审查的重点应放在观测和整编质量较差的年份;b)资料的代表性审查应包括资料的地区代表性和时序代表性;c)样本资料对总体的代表性分析,可通过与邻近地区的长系列暴雨资料对比,并结合实测和调查洪水资料进行分析。如发现系列代表性不足或某年大暴雨缺测,应利用邻近站资料插补延长。6.2.1.4暴雨资料的插补展延可用下列方法进行:a)与邻近站地形条件较一致且相距较近时,可直接移用邻近单站的雨量资料;b)当相邻各站雨量相差较大时,可用周围各站雨量的平均值作为插补值;c)雨量站较稀疏地区或暴雨特性变化较大的山区,可绘制同次暴雨量等值线图,也可用同一年各种时段年最大雨量等值线图,由各站地理位置进行插补;d)当暴雨和邻近站洪水相关关系较好时,可利用洪水资料插补延长暴雨资料。 6.2.1.5若暴雨资料系列中个别年份暴雨特大,经过分析需作特大值处理时,其重现期可参照邻近地区长系列暴雨资料和所形成洪水的重现期分析估算,但应注意点、面暴雨重现期之间的差别。6.2.1.6当邻近地区已出现大暴雨,而线路跨越处所在流域缺乏大暴雨记录时,可移用邻近地区的大暴雨资料加入系列进行频率计算。但应对移置的可能性和重现期进行分析,并注意地区之间的差别,作必要的移置改正。6.2.1.7暴雨的统计参数和计算成果,除对长短历时成果作综合比较外,还应与邻近地区长系列站的频率计算成果和特大暴雨记录进行比较,检查其合理性。6.2.1.8流域的设计面暴雨量,应根据本流域面暴雨资料系列进行频率计算。面暴雨量应根据流域内雨量站的分布情况按下列方法推求:a)流域内雨量站分布均匀时,可采用算术平均法计算面雨量;b)流域内雨量站分布不均匀时,可用泰森多边形法确定各站的控制面积,再用面积加权平均计算面雨量;c)流域内地形变化较大,可先绘制雨量等值线图,用面积加权平均方法计算面雨量。6.2.1.9对于中小流域,如暴雨资料短缺时,可通过点暴雨和点面暴雨关系间接推算设计面暴雨。点暴雨可从暴雨参数等值线图上取流域重心点或流域内有代表性的几个点的平均值作为代表。点面关系可用该地区定点定面的综合关系。若用实测暴雨图的动点动面关系时,应注意分析这种点面关系与定点定面关系之间的差别,并进行修正。6.2.1.10设计暴雨的时程分配,可采用不同时段暴雨量同频率控制典型放大的方法确定。时程分配可选择几次同类型大暴雨进行综合概化,也可选用对防洪较不利的某些实测大暴雨作为典型。6.2.1.11对典型暴雨各时段雨量同频率控制进行缩放时,时段的划分可用1、3、7日三个时段。设计24小时暴雨的时程分配时段应按流域大小而定,并与计算汇流时所用单位线的时段相配合。6.2.1.12在流域内雨量资料短缺情况下,可参照所在地区《水文手册》分析成果确定设计暴雨的时程分配。6.2.1.13产流计算可采用暴雨径流相关法和扣损法。采用暴雨径流相关法时,可用前期影响雨量或降雨开始时的流域蓄水量作为参数。若关系不好,点群较散乱时,应分析原因,增加参数作相关。采用扣损法时,应分析前期影响雨量、暴雨的时空分布和强度对平均损失率或初损、稳渗的影响,合理确定大暴雨时的损失指标。6.2.1.14当线路跨越处所在流域资料短缺时,可采用地区综合的暴雨径流关系或损失参数计算产流量。6.2.1.15当应用流域数学模型计算时,应分析模型的适用条件,并进行模型结构和模型参数的检验和地区对比,模拟值与实测值的比较。6.2.1.16常用的汇流计算方法有经验单位线法(包括综合单位线)、河网汇流曲线(包括瞬时单位线)、等流时线及推理公式等几种,可根据资料情况及流域大小等条件选用。6.2.1.17当流域面积很大或流域形状特殊,暴雨在面上分布不均匀时,可将流域分成几个小区,进行产流汇流计算,然后分别演进至线路跨越处进行叠加,以推求设计洪水。6.2.1.18无论采用哪种产流汇流计算方法,均应利用本流域或附近相似流域的实测资料,对各参数进行检验。6.2.2小流域设计洪水计算6.2.2.1小流域设计暴雨洪水应根据现场查勘及暴雨洪水地区特点采用两种以上方法计算,并应用调查历史洪水和采用其他途径进行分析验证。不论采用哪种方法,均应对方法适用条件、计算过程中依据的基本资料主要环节、各种参数和计算成果进行多方面的分析检查,经 比较后选用其合理者,避免人为加大或缩小计算数据和设计成果。6.2.2.2小流域的设计洪水计算可根据推理公式、地区性经验公式等方法推求。6.2.2.3小流域设计洪水计算的经验性参数必须用当地实测暴雨洪水资料,按所采用公式的形式及概化假定条件确定,不得随意互相搬用。在应用推理公式时,小流域汇流参数m值的确定应根据对当地下垫面自然地理特性的查勘,分类选用或参考其他小流域观测资料地区的m~θ(流域特征参数)关系作适当的外延,若将较大流域分析的m值直接应用于小流域,应注意分析其合理性。6.2.2.4小流域设计洪水过程线的推算,可根据资料情况及流域暴雨洪水特点选配,可用五点概化过程线法。6.3水库设计洪水6.3.1水库库区设计洪水6.3.1.1水库地区的线路,应考虑水库修建后河道水文要素、岸滩稳定性和河道泥沙改变的影响。6.3.1.2水库设计洪水可采用坝址洪水。当水库防洪标准高于线路设计标准时,应按照线路设计标准计算库水位,推算线路跨越处设计水位。6.3.1.3当线路跨越水库变动回水区时,可按天然条件河道设计洪水计算。当线路跨越较大水库库区末端时,应收集水库回水曲线,必要时宜采用水量平衡原理或简易方法推求设计水位。6.3.1.4当线路跨越小型水库库区末端时,设计最高水位可近似采用水库的坝顶高程。6.3.2水库溃坝洪水计算6.3.2.1对水库坝体溃决的可能方式应根据坝体的材料性质、结构性能及荷载性质拟定。对于土坝可采用坝体瞬时全部溃决的最恶劣情况,对于土坝之外的其他坝型,应根据坝体情况具体确定。6.3.2.2对于小型水库,可采用经验公式计算溃坝洪水,有条件时应采用理论公式计算溃坝洪水,溃坝流量过程线可采用概化溃坝流量过程线推求。当上游有来水时,应将入库流量过程线与概化溃坝流量过程线叠加。6.3.2.3溃坝流量向下游的演进计算,可按下述两种情况考虑:a)当工程点在坝址下游,泛区对洪水的调蓄作用不大时,可直接采用坝址的溃坝最大流量。b)当工程点位于坝址下游较远处,溃坝洪水在工程点断面形成的最大流量可采用经验公式进行计算。6.4洪水组合计算6.4.1溃坝洪水与区间洪水的组合可根据资料情况与设计要求,按下列方法分别确定。6.4.1.1当区间无来水或相对不大时,可直接用上游水库溃坝洪水演进至工程点的峰值,或将此峰值与区间设计洪峰直接相加;当区间洪水相对较大或发生了同频率洪水时,可将此峰值与区间设计洪峰直接相加,由设计洪峰流量推求相应洪水位。6.4.1.2可将溃坝洪水过程演算到工程地点以后,与区间洪水过程错开传播时间叠加,取其峰值推求相应设计洪水位。6.4.2当工程地点上游流域内有多个水库的溃坝影响时,应分别按各水库相应工程标准的设计洪水进行调洪演算来决定各个水库溃坝的先后次序,并应考虑流域暴雨中心的不利分布及相应传播时间,向下游演进至工程地点分别叠加后推求设计洪峰流量及相应洪水位。 6.5平原地区设计洪水计算6.5.1平原地区设计洪水可采用雨量资料推算,并以流域治理后实测较大洪水和相应雨量资料进行校核。当采用上下游水文站实测成果推求设计洪水时,应考虑区间分洪、蓄洪、滞洪、溃堤、破圩等的影响。必要时应先将资料还原到同一基础上,然后进行频率分析。6.5.2凡流域经过治理或有人工控制设施的河段,应利用有关水利部门的设计计算资料,并了解其推算方法及其考虑的因素是否与线路设计要求相符,再结合线路特点进行水文分析。6.5.3应用当地排涝公式推算设计流量时,应考虑线路设计洪水与防洪排涝设计洪水在汇流及槽蓄方面的差异,当此项差异较大时,应考虑流域或行洪滩地蓄洪、滞洪以及分洪的影响。6.5.4水文分析应考虑因溃堤、破圩造成相邻流域和各汇水区的串通,并应注意下坡端或低洼处水流集中对线路的影响,必要时应将洪水时各串通流域进行统一水文分析计算。6.5.5内涝积水位计算可按下列方法进行。6.5.5.1当圩堤内无设备和能力向外江外海抽排时,可根据外江水位的封圩期,求算设计总净雨量,然后根据圩内起始水位由内涝区库容曲线查算出设计内涝积水位。6.5.5.2当圩堤内有泵站或水闸向外江外海抽排时,可按下列方法和原则确定设计内涝积水位:a)考虑人工抽排计算内涝积水位时,降雨过程应选择历时长、总量大或强度大且集中的降雨。设计降雨过程可采用同频率分段控制的典型年放大方法。净雨量计算可根据具体情况选用径流系数法、降雨径流相关图、地区经验等方法。无论用何种方法,应能和用闸站实测水位过程、抽排水量和库容曲线由水量平衡原理反求的净雨量相验证。b)内涝积水位可采用水量平衡原理计算。有泵站抽排时,可按泵的台数和能力计算排水量。开机利用系数可根据调查确定,还可考虑连续开机。当同时有排水闸和泵站,且外江水位低于圩堤内水位时,可仅考虑闸排不计泵排;当外江水位高于圩堤内水位时可考虑泵站抽排,抽排计算中应考虑停止抽排的可能因素和影响。c)选择近年圩堤内与较高积水年份相应的实际降雨和抽排能力,可用拟定的方法和原则求算其计算积水位,并应与实际调查的积水位相验证,在此基础上推算内涝积水位。6.5.5.3对于地势平坦的圩区,调查水位与设计水位变化不大的情况下,可通过建立圩区内各种水位下的蓄水体积关系曲线,采用简化计算。6.5.6河网地区若无完整的水文、气象和流域、河道资料时,可调查历史洪水成因和最高水位,据以计算线路设计水位和流量;当有较完整的流域降雨及河道断面资料时,可由雨量资料推求入流过程,应用河道洪水演进的方法求算河网圩区调蓄后的出流过程。6.5.7线路跨越两岸建有防洪堤的河道,当堤防内河道最大安全泄量等于或大于归槽情况下设计流量时,可按归槽流量及水位设计。否则,应分别按堤防内河道上及堤防外行洪区两种不同情况考虑。6.5.8滞洪区最高水位的确定应根据分洪与泄洪的方式不同,分别采用不同方法进行计算。对于不能同时分洪、泄洪时,应根据分洪总量查滞洪区水位—容积关系曲线,得滞洪区最高洪水位;若滞洪区为常年积水的洼地或湖泊时,还需考虑原有的积水容积。当边分洪、边滞洪时,应根据分洪流量和滞洪流量进行滞洪区调蓄计算确定。6.5.9设计河道行洪能力的确定,可按洪水控制断面,用拟定的控制水位在水位—流量关系曲线上查得。若受洪水顶托、分流降落、断面冲淤、河道设障等因素影响时,应对控制断面水位—流量关系曲线进行修正,然后进行水面曲线计算,求得设计河段设计水位下的行洪能力。6.5.10对于两岸堤防设计标准较低,易于溃堤的平原河道,其设计洪水位可按以下具体情况分别确定:6.5.10.1根据溃堤后历史洪水位的调查,结合目前河道治理情况进行分析确定。 6.5.10.2当溃堤后的两岸洪水泛滥区边界能确定时,可根据泛滥区大断面、设计洪水流量以及滩槽糙率来确定设计洪水位。6.5.10.3当溃堤后的两岸洪水泛滥区边界难以确定时,可根据堤防标高、上下游行洪情况,适当考虑超高,经分析确定。6.6特殊情况水文计算6.6.1泥石流地区送电线路若从泥石流地区经过,应配合地质专业进行详细的调查和收资工作。6.6.1.1调查应按产生泥石流的水文气象、地形地貌和地质三个必备条件进行。a)应调查产生泥石流的水源及泥痕,泥石流发生的时间、过程、灾情、堵塞、冲淤等情况。b)应调查泥石流的形成区、流通区、堆积区的地貌。c)松散固体物质的来源、分布、储量及容重。d)流域内不合理砍伐、陡坡垦荒、开矿、筑路弃渣等人类活动的影响。e)已有建筑物的情况。6.6.1.2应收集以下资料:a)水文、气象资料;b)有关泥石流流域的资料。6.6.1.3送电线路经过泥石流地区,杆塔位置和导线净空高度应按下列原则确定:a)应尽量避开泥石流地区;b)必须经过泥石流地区时,应垂直或斜跨泥石流沟,杆塔位置应选择在没有泥石流活动的稳定边坡后侧或分水岭地段;c)导线的净空高度应在符合设计泥位的基础上,分别考虑在设计年限内巨大石块超出设计泥位的高度、高大树木随山体块运动壅出的超高值、泥石流遇阻冲高等因素,留足安全值。6.6.1.4小流域泥石流流量可按雨洪修正法计算。能调查到泥石流泥痕的较大河沟,也可采用泥痕调查法计算。6.6.2岩溶地区6.6.2.1送电线路从岩溶地区经过,应做如下调查工作:a)地表水系及其汇水面积,地下水源及其与地表水的关系;b)封闭洼地和落水溶洞的积水面积,积水高度及落水能力,溶洞和溶泉水的来源,流量的变化幅度与规律,出水流量与地区降水量的关系;c)能形成积水的落水溶洞或漏斗的最大积水高度和淹没范围;d)已有建筑物的破坏、变形、工作状态。6.6.2.2经过岩溶地区的送电线路,除应按本规范无岩溶存在的天然情况下有关规定进行水文计算外,尚应考虑以下情况:a)流域内的落水溶洞能将其汇水面积的流量全部引入地下,计算设计水位的流量所用的汇水面积应扣除溶洞截流面积;b)流域内有出水溶洞、泉水、暗河出口等来自其他汇水区的水量,可在出水口作矩形堰或三角堰测定。通常外来水量应与流域流量直接相加。6.6.2.3送电线路跨越断面附近有符合统计年限的实测水文资料,该资料已反映溶洞、泉水、暗河等的出流或入流,应采用水文资料直接统计计算设计洪水。6.6.2.4缺乏计算岩溶区设计积水位条件的工程,设计积水位可由详细的积水调查资料测定的最高积水位代替。6.6.3滨海及河口水文计算 6.6.3.1潮位计算a)具有实测资料时设计潮位的确定原则应为:不同重现期高潮位的计算一般要求有不少于连续20年的潮位实测资料。可采用第Ⅰ型极值分布律计算,特殊情况经分析论证后也可采用其他线型。b)短缺实测资料地区,可利用参证站资料展延系列。线路经过地区若只有短系列资料,必须通过各种方式进行调查,把现有短系列资料尽可能展延。展延的方法可使用相关分析法。相关分析中,参证站的选择原则应为:地理位置靠近,潮汐性质相似,受河流径流(包括汛期)的影响相似,参证站和设计站之间必须有一定的同步资料以便用来建立相关关系。参证站和设计站潮汐的相似性,可利用潮汐调和分析常数进行比较判定。c)设计潮位的近似计算:若工程点有不少于连续5年的年最高潮位资料,可与附近潮汐性质相似,具有不少于连续20年资料的验潮站进行同步相关分析,可参照以下方法计算设计高潮位 RYhA=+()hA−dYaYdXaXRX(6.6.3-1)AaY=AY+ΔAY(6.6.3-2)式中:hdX、hdY——分别指验潮站及工程点的设计高潮位,m;RX、RY——分别指验潮站及工程点的同步平均潮差,m;AaX、AaY——分别为验潮站及工程点的年平均海平面,m;AY——工程点短期验潮资料的月平均海平面,m;ΔAY——工程点所在地区海平面的月份订正值或近似地用验潮站海平面的月份订正值,m。6.6.3.2波浪计算a)波浪资料的分析与计算可按以下情况考虑:1)有实测波浪资料时,应对所有波浪资料进行审查,作合理性分析。波浪资料的年数可参照JTJ213—87的要求,在进行波高或周期的频率分析时,连续资料的年数不宜少于20年。2)对某一主波向波浪要素进行频率分析时,可在该方向左右各22.5°范围内选取年最大波高及其对应的平均周期数据,若每隔45°的方位角都进行统计时,则对每一波向均只归并左或右侧22.5°内的数据。波高和周期的频率计算可采用P—Ⅲ型曲线。3)若无长期测波资料,送电线路离对岸距离大于100km时,可利用历史天气图,选择各方向每年最不利的天气过程,利用风浪计算方法计算波浪要素的年最大值,然后进行频率计算。由此得出的结果,应与短期测波资料推算的结果相互分析比较,以确定设计波浪要素。4)无较长期的测波资料,送电线路距对岸小于100km时,可根据当地的风速资料间接确定不同重现期的设计波浪。b)各种累积频率波高间的换算:对不规则的海浪,可用其统计特征值表示。对于深水波,设计标准中规定的波高与平均波高的关系可参照以下换算HH1%=2.42HH5%=1.95HH13%=1.61 1常用的P大波的平均波高和均方根波高与平均波高的关系可参照以下换算HH=2.661100HH=2.03110HH=1.6013HH=1.13r式中:H——从一段连续记录中统计的平均波高;HF%——波列累积率为F%的波高;1H——P部分大波高;1PHr——均方根波高。在不同的H/d情况下,H≅H,H≅H,H≅H。10.4%14%113%100103c)波长、波速和周期间的关系:L1)当水深d大于半个波长2时,可参照以下关系换算 2L=1.56T(6.6.3-3)C=1.56T(6.6.3-4)d1≤2)当水深很小L25时,波速C值可近似地用下式计算Cg=d(6.6.3-5)式中:L——波长,m;T——周期,s;C——波速,m/s。6.6.3.3泥沙运动与岸滩演变分析,可通过下列途径进行:a)调查收集浅海区泥沙运动规律,掌握岸滩的演变规律,以便确定送电线路的走径,并对基础采取相应的防护措施。b)在拟建送电线路附近收集风速、风向、潮汐、波浪、海流及近海岸潮位、流速流量、河流含沙量、河流输沙量以及地质、地形和地貌等资料。c)应预测岸滩冲淤变化规律,在充分分析区域泥沙来源、岸段泥沙特性、沿岸波浪破碎区内的沿岸流和输沙动力因素强弱对比、余流大小与方向,纵向与横向泥沙运移型式、速度和数量大小的基础上进行。同时应考虑到邻近规划港工建筑物对本岸段岸滩演变输沙影响变化的预估。 d)分析工程岸段是否稳定,可按以下情况来考虑:1)由新老地形图和海图的低潮岸线涨退及沿岸的地形演变、海堤走向位置的变迁等分析泥沙运动方向及岸线冲淤变化速率;2)从邻近现有水工及港工建筑物的拦沙和进港航道的淤积情况,对比分析沿岸输沙方向和输沙量大小。6.6.3.4当架空送电线路经过近海岸或海滩时,应注意收集以下海冰资料:a)线路经过滩区附近的海冰初冰日期、盛冰日期;固定冰初冰日及终冰日,固定冰冰期;固定冰宽度、厚度及最大堆积高度;海冰流冰方向及出现频率、最大冰块尺寸、一般及最大漂流速度。b)当冰情资料记载缺乏,不能满足上述要求时,应实地进行冰情调查以获得所需资料。6.6.3.5感潮河段的设计洪水位应通过收资调查与计算,分析工程区域海岸历史大潮与河流洪水生成机理及相互关系后确定。6.7冰情分析计算6.7.1冰情分析计算应在收集已有资料及现场调查基础上进行。分析计算内容应包括结冰期水位、冰厚、冰块几何尺寸、流冰疏密度、冰流速、冰塞、冰坝壅水高度等。6.7.2当工程所在地区冰情资料短缺时,有关各项特征值可移用邻近水文站的资料或采用地区经验公式确定。应注意移用的条件、经验公式中所采用系数的合理性。6.7.3冰塞或冰坝壅水计算,应在充分收集河段已有冰情资料的基础上进行,可按下述方法考虑。6.7.3.1冰塞壅水计算可根据本河段的实测冰塞资料,确定稳定流速与流量、平均水深或流量与水面宽的经验关系,采用半经验半理论公式计算。当缺乏实测冰量资料时,也可建立气温和流量与冰塞壅水位的关系推算。6.7.3.2冰坝壅水高度计算应在实地调查访问的基础上,分析冰坝的成因和形成的条件,采用经验相关法计算。可考虑上游站开河最高水位(或开河期水位涨差)、上游河道槽蓄水量、冰期降水量、开河前夕降水量、开河期气温、开河期冰盖强度、开河期流量等因子的相关关系。6.8设计水位6.8.1当线路断面附近河床断面规则,并有多年历史洪水资料时,应采用频率计算法推算设计水位。6.8.2线路工程断面附近有水文站或控制断面,且河段顺直时,应利用已有水位资料用相关法或比降法,采用可靠程度较高的大洪水年份的水面比降(或设计比降),将水位推移至线路处。当线路跨越处河底比降及横断面变化较大时,宜用水面曲线法推求。6.8.3当线路跨越断面附近无实测资料时,应通过施测河道断面,用曼宁公式计算河道水位—流量关系,利用设计流量推求设计水位。河道比降应尽量采用调查的历史洪水水面比降,糙率选取应根据断面情况,结合河道已有分析计算成果,可按附录B查糙率表合理选用。6.9设计流速6.9.1水中立塔时,塔位处设计垂线平均流速可按下述方法确定:6.9.1.1有实测资料时,应根据断面流速分布,深槽横向摆动范围及塔位处断面特性,确定设计流速。6.9.1.2无实测资料时,应根据设计水位、塔位处河床断面或洪水比降,分析河床糙率,采用曼宁公式计算设计流速。必要时宜临时实测断面流速。 6.9.2水面最大流速应根据跨越处长期观测资料(或短期简易测验资料)分析确定。当无实测资料时,宜利用断面平均流速,用经验公式计算确定。]7河床演变分析7.1河床演变调查7.1.1跨越河段无论有无河床演变分析资料,都应进行河床演变调查。7.1.2河床演变调查应具有一定的调查河道长度,上起跨越工程处上游的控制点,下至跨越工程以下的一段河长。若上游控制边界条件或控制作用不稳定,调查河段长度应适当向上游延伸。7.1.3河床演变调查可按以下方法进行:7.1.3.1踏勘河道,了解河道平面形态、河床演变控制点类型、位置、岩土特性,河工建筑物类型、位置与规模,以及居民点与交通条件等。7.1.3.2确定河床演变调查的起始位置、河道长度和具体调查范围。7.1.3.3调查访问应沿河两岸从上游往下游顺序进行,重点地方与重点问题应反复询问与落实。7.1.3.4调查访问宜采取调查会与个别访问相结合的方式,重点地方应现场指认。对有争议的问题应启发被访问者的回忆,并得到落实。7.1.3.5调查时应进行现场记录或录音,有关河岸、深泓、汊道、洲滩的变化位置、距离与年代等应绘制草图。7.1.4河床演变调查内容:7.1.4.1防洪规划:应调查跨越河流的总体防洪规划、工程体系与防洪标准;跨越河段的防洪标准,堤顶高程,堤顶宽度、高度及内外坡度等是否达到设计标准;堤防等级与堤防质量、防洪调度措施及防洪最高水位。若跨越地段两岸有溃口历史,应调查溃口次数、年代、原因、口门位置以及口门长度和冲刷坑的大小;若两岸属于分、蓄洪区,还应调查分洪口门的具体位置、分蓄洪标准、口门长度与分蓄洪最高水位、相应的水深及持续时间。7.1.4.2河床演变控制点特性:应调查包括节点和弯道等在内的河床演变控制点的岩土结构和稳定性。对不稳定的控制点,应调查其历史变化及其变化原因、变化特点、变化年代、变化距离及控制点变化对控制性能的影响。7.1.4.3跨越河段两岸的边界条件:应调查跨越河段(控制点以下)沿河道两岸的岩土结构、河床质组成、人工建筑物的类型和规模、兴建年代、兴建目的与效果。7.1.4.4两岸岸线的变化:应调查跨越河段两岸岸线的历年进退速度、距离和原因,滩地宽度的历年变化,岸线或滩地变化对堤防的影响。7.1.4.5江心洲与汊道的变化:应调查江心洲的生成原因、生成年代与发展经过;汊道变迁的原因、变迁的经过、汊道横断面面积比与流量比的变化过程。7.1.4.6深泓线的变化:应调查深泓线历年沿流程的变化过程、最大变化幅度、变化原因,以及由此所引起的险工险段的具体位置与范围。7.1.4.7大洪水年份的最高洪水位、流速、流量、河势变化、跨越处的断面冲淤变化或最大冲刷深度。7.1.4.8应调查水利水电工程及河道治理工程对线路跨越河段河床演变的影响。7.2河床演变分析7.2.1河床演变分析宜具备以下基础资料:7.2.1.1流域水资源开发规划、防洪规划与防洪工程体系,跨越河段的防洪标准与规划,防 洪调度措施及河道整治规划。7.2.1.2跨越河段历年来水、来沙资料,大水少沙年的水、沙资料。7.2.1.3历年实测水道地形图或航道图、河道主流线图、岸线图及纵横断面图。7.2.1.4已有河床演变分析资料及河床演变调查报告。7.2.2河床演变分析内容:7.2.2.1有资料河段的河床演变分析:a)可根据河床演变调查、控制点的类型与岩土性能、抗冲蚀性能、河势的发展以及人工维护的程度,判断控制点的稳定性。应结合河势的发展,分析其控制性能的稳定性。b)可将历年河道地形图的河岸线或某一高程的等高线套绘在同一张图上,同时绘出堤防线,分析历年岸线进退速度与距离的变化,分析判断平面河势。c)可将历年河道主流线(即深泓线)套绘在同一张图上,分析主流线历年摆动方向、距离、速度、原因与发展趋势,以及对边滩、河岸与堤防稳定性可能产生的影响,分析主流线的变化。d)可在分析河段内,选定几个有代表性的横断面(含跨越处的河道横断面),在历年河道地形图上截取断面数据,按断面分别点绘断面年际变化图和年内变化图,分析各断面两岸岸线与深槽的变化方向、距离与深度(或高程),分析断面的冲淤变化。e)可根据取得的断面图,分别计算各断面历年同水位面积和平均水深,分析河床的冲淤变化及发展趋势。f)应分析工程点上游大型水利水电枢纽工程及工程河段内河工建筑物及其他人类活动对主流线及河岸冲淤变化造成的影响。g)应分析大水少沙或特大洪水年份对河岸、江心洲、边滩及深泓线的变化所产生的影响。h)应根据河床演变的规律与特点、防洪规划、河道(或航道)整治规划、河岸的岩土特性,综合分析和预测30年内河床演变的发展趋势,确定河床演变对跨越塔位安全的影响,提出确保塔位安全的建议。7.2.2.2无资料河段的河床演变分析:a)可根据控制点的类型、岩土特性与抗冲性能、周围的地形地貌、历史演变情况以及人工维护措施等,分析和判断控制点的稳定性。同时还可根据控制点上下游的地形地貌、平面河势以及两岸滩地高程和洪水位等,分析控制点对下游水流流态的控制性能。b)可根据深泓线沿流程的摆动范围、原因、频率和方向,结合两岸岩土特性,分析深泓线的最大摆动范围以及对两岸滩地、台地和堤防的影响。c)可根据河势的发展与跨越河段两岸岩土的抗冲性能和河道整治情况,分析河势发展的趋势,以及可能发生险工、险段的具体位置。d)应根据上述分析,结合跨越断面附近的地形地貌、岩土特性、河道整治工程和规划,分析跨越塔位处的稳定性并预测30年内河道演变趋势。7.2.3河床天然冲刷分析:7.2.3.1若跨越河段的河势与河岸均比较稳定,河床横向天然冲刷可不考虑;若跨越地段基本稳定,局部河岸欠稳定,可建议酌情考虑维护河岸稳定的工程措施;若跨越河段的河势变化较大,两岸土壤抗冲能力差,河岸不稳定,线路宜避开该河段跨越。7.2.3.2线路在堤防背水面立塔时,可从堤防等级、质量,堤防迎水面台地宽度、高度,土的抗冲性能以及河势变化等方面分析堤防安全性。若存在溃堤的可能性,应充分考虑溃堤的位置、冲刷坑大小及对杆塔安全的影响。7.2.3.3线路在堤防迎水面立塔时,除可明确判定塔位处岸滩稳定者外,宜考虑河床的天然冲刷。a)塔位处台地、滩地较宽,且比较稳定时,应分析洪水期一次洪水造成的台地或滩地的 最大冲刷深度。b)塔位处的台地、滩地不宽,或不够稳定时,应分析预测30年内河道横断面可能的摆动幅度,确定河床的最大天然冲刷深度。附录A(标准的附录)本规范用词说明A1执行本规范条文时,对于要求严格程度的用词说明如下,以便执行中区别对待。A1.1表示很严格,非这样作不可的用词:正面词采用“必须”反面词采用“严禁”A1.2表示严格,在正常情况下均应这样做的用词:正面词采用“应”反面词采用“不应”或“不得”A1.3表示允许稍有选择,在条件许可时,首先应这样做的用词:正面词采用“宜”或“可”反面词采用“不宜”A2条文中指明应按其它有关标准、规范执行的写法为:“应按⋯⋯执行”或“应符合⋯⋯要求或规定”;非必须按所指定的标准和规范执行的写法为:“可参照⋯⋯”。附录B(提示的附录)河道糙率表B1河槽部分糙率表表B1河槽部分糙率表河段平面及水流河床组成及床面情河道糙率岸壁及植被情况状态况n平顺的土岸或人工堤防0.018(0.022~0.015)砂质或土质河床,略有坍塌的土岸或长稀疏河底平顺0.020(0.025~0.017)杂草的平顺土岸河段顺直或下游砂、圆砾河岸或平整的岩岸0.022(0.028~0.019)卵石、圆砾河床,略有扩散,断面宽不够平整的岩岸或长中密河底较平顺0.025(0.031~0.021)敞、规则,水流通灌丛的河岸畅的河段不平顺的砂砾河岸;风化剥卵石、块石河床;0.029(0.036~0.024)蚀的岩岸生长水生植物的河不平顺的岩岸或中密灌丛床0.033(0.042~0.028)的河岸河段上、下游接弯有坍塌的土岸或砂砾河0.022(0.028~0.019)道或下游有卡口、砂、圆砾河床,边岸;风化岩岸支流汇入等束水滩交错不平顺的岩岸或中密灌0.025(0.031~0.021)影响;复式断面河丛的河岸段;水流不够通畅卵石、圆砾河床,岩岸或不平顺的卵石、圆0.029(0.036~0.024)的河段不够平顺;长中密砾河岸 水生植物的河床不平顺的岩岸或中密灌0.033(0.042~0.028)丛的河岸卵石、块石、漂参差不齐的卵石、圆砾河0.040(0.050~0.033)石河床,间有深坑、岸或土岸,略有凹凸的岩岸石梁或生长水生植参差不齐的岩岸或灌木0.050(0.063~0.042)物的河床丛生的河岸砂、圆砾河床,人工堤防强制弯曲者0.029(0.036~0.024)边滩、沙洲犬牙交有矶石或丁坝挑流者0.033(0.042~0.028)错山区峡谷河段;参差不齐的卵石、圆砾河卵石、圆砾河床,0.040(0.050~0.033)急弯间的河段或岸或长中密灌丛的河岸起伏不平,或长水弯曲河段;阻塞的参差不齐的岩岸或灌木生植物的河床0.050(0.063~0.042)复式断面河岸段;丛生的河岸水流曲折不畅,流卵石、块石、大参差不齐的岩岸或灌木0.067(0.083~0.056)向紊乱的河段漂石河床,石梁、丛生的河岸跌水孤石交错,或两岸时有岩嘴突出,很不水生植物稠密,阻平顺,形成强烈斜流、回水、0.083(0.100~0.071)水严重的河床死水的河岸B2河滩部分糙率表表B2河滩部分糙率表滩地植被情况平面水流状态滩地糙率n平面顺直,纵向平坦,水流通畅,0.040(0.050~0.033)没有串流且滩宽不大者基本无植物或仅生下游有束水影响,水流不够通畅;稀疏草丛的河滩水流虽通畅但河滩甚宽者(滩宽在槽0.050(0.067~0.040)宽的3倍以上)下游无束水影响,河滩甚宽或有束0.067(0.083~0.056)长有中等密度植物水影响,滩宽较窄或垦为耕地的河滩平面不够通顺,下游有束水影响,0.100~0.077河滩甚宽长有稠密灌木丛或杂草林木丛生,阻水0.143~0.100严重的河滩B3使用说明B3.1采用曼宁糙率n作为统计分析值,因此从本表查得的n值,必须用曼宁公式计算断面11C=R6流速系数,即n;断面平均流速用VCR=I式计算。B3.2表中描述的河段长度,一般为4~8倍高水时的河宽,但不应小于300m。B3.3河床质组成分类及其平均粒径变幅为:砂,0.05mm~2.00mm;圆砾,2mm~20mm;卵石,20mm~200mm;块石、漂石,200mm以上。B3.4包括河槽与河滩的断面称为复式断面。发生底沙运动的那部分河床(包括边滩)称为河槽;只有洪水流过而不发生泥沙运动的那部分河流泛滥宽度称为河滩。河滩一般种有作物或有茂密的植被。B3.5稀疏杂草或灌丛,人行其中无甚阻碍;中密灌丛或农作物,人行其中多受阻碍;稠密 灌丛,人难入其中。B3.6表中n值当洪水比降变化在千分之一以上时,可采用括号内较低的数值;洪水比降变化在万分之一以下者,可采用括号内较大的数值。B3.7测流河段的形态是千变万化的,可以形成各种各样的组合。应用时,首先应弄清工程地点的河段平面和水流状态属于表列三类中的哪一类,其次才是河床质的组成和起伏情况,岸壁及植被情况是第三位的。工程地点的河段特性若与表列的组合方式不尽相同,可以根据实际情况,对表列数值适当调整。220kV架空送电线路水文勘测技术规范DL/T5076—1997条文说明1范围本规范所依据的为现行SDJ3-79及DLGJ15-80。因《110~500kV架空送电线路设计技术规程》尚在修订中,本规范仅作参照。其它有关国家及行业标准根据需要引用或参照。本规范以220kV架空送电线路水文勘测为主,对于220kV以下等级的架空送电线路的水文勘测,可参照使用,但应根据具体情况,对水文勘测工作量及深度做适当简化。3总则3.0.1本规范是对新建及改建220kV架空送电线路(以下简称送电线路)的水文勘测工作的专门规定。3.0.2架空送电线路水文勘测阶段的划分一般分为初步设计阶段勘测(初勘)、施工图阶段勘测(终勘)两个阶段。但各地情况有所不同,有的仅在初勘阶段一次完成勘测,有的仅在终勘阶段进行一次勘测,有的终勘和定位分两个阶段,因此在执行中可考虑各地实际做法。3.0.3实测的洪水、暴雨资料及规划设计资料,是进行水文分析计算的主要依据。我国江河水文观测资料年代不长,实测大洪水资料则更少,雨量观测基本上与水文观测同步,因此必须充分利用已有观测资料。历史上我国人民在与自然灾害的斗争中留下了许多有关水文、气象现象的记载、实地洪痕,这些宝贵的历史资料,对提高水文分析计算成果的质量起着重要的作用。因此在水文分析计算中,应注意系统、全面地收集、调查有关基础资料,并要充分考虑到人类活动造成的影响,从资料的可靠性、代表性及一致性上进行认真的分析,去伪存真,确保采用资料的准确性。3.0.4基础理论和高新技术的发展必然推动专业技术的发展,而技术规定具有一定的时效性,考虑到技术规定的修订一般要滞后于新技术、新方法的发展,因此这里鼓励积极采用新理论、新技术及新方法,但一定要慎重,要注意分析其使用条件,避免盲目使用。如所采用的计算机软件、科研成果必须要经过主管部门技术鉴定。4初步设计阶段勘测4.1一般规定4.1.1初步设计是送电线路工程设计的重要阶段,主要的设计原则都要在初步设计阶段确定。与勘测工作关系密切的一项重要工作则是线路路径方案的选择与比较,水文勘测的目的就是从本专业角度对路径方案提出意见和建议。4.1.2线路选线工作一般分为初勘选线和终勘选线两个阶段进行。初勘选线又分为地形图上 选线及现场初勘两个步骤。初步设计阶段水文勘测的主要目的是会同勘测设计有关专业,按图上选定的线路路径,到现场进行实地勘察,以确认线路路径方案是否符合实际,经常要进行多个方案的比较,以确定方案的取舍。初勘的方法一般根据各地实际情况和工作习惯,采用沿线了解、重点勘察或仪器初测等手段。水文专业的任务应在初步设计阶段对各路径方案全线进行踏勘,初步了解沿线水文条件,并在野外踏勘的同时进行全面收资和重点调查,全面了解沿线水利规划,提出意见。4.1.3水文专业所指的线路的特殊跨越段一般是指跨越大的河流、水库、湖泊或海峡、大范围淹没区、积水区等地段的跨越地段。对于大跨越工程,采用DL/T5049—95的定义和说明。4.2勘测内容深度与技术要求4.2.1本阶段水文勘测的重点是收集资料与现场调查,本条列出了收集水文资料的主要内容及收资需注意的问题。水文资料涉及面广,影响因素复杂。实测资料、试验资料仅是水文资料的一部分,更要注重于对水文、水利、农业、交通、规划等各有关部门的系列资料、整编资料、历史图籍(如河道地形图、航道图、河势图、海湾地形图或海图等)的收集。凡资料涉及行业较多,比如航运资料、城市水利规划、跨地区水利工程资料等,要分别到有关单位收集。强调要落实资料的出处及可靠(可信)程度,注意不同部门资料之间的相互印证。收集资料要全面,在满足本阶段工作深度要求的前提下,应力求具体。4.2.2进行水文踏勘与调查,是收集水文资料的重要方法之一,是水文勘测的重要组成部分。水文调查不仅在无资料或资料短缺的情况下进行,在有充分资料时也是必不可少的。我国地域辽阔,河流众多,水文条件复杂,现有的理论或经验公式、方法不能对每个地区都完全适用,必须靠实地踏勘合理分析确定方法和参数,通过调查弥补资料的不足。有时遇到的某些水文问题不能完全依赖计算途径来解决,也需要通过多方面调查,从野外和实际工程中取得信息资料来协助分析判断。水文查勘与调查强调实地进行,切忌“道听途说”而不加落实。4.2.2.1本阶段可根据工程需要,确定是否进行洪痕测量。一般的洪痕可采用五等水准测量,对于洪痕确切,对工程影响较大的洪痕高程,可考虑采用四等水准测量,具体测量要求可参照水利部1993年发布的SL58—93执行。4.2.2.2跨河方案的水文条件考虑的主要因素说明如下:1)河段的稳定性或稳定的节点是跨河线路塔位安全的基本条件,对于线路跨河段,初设阶段应根据踏勘、调查情况,提出河道稳定性初步结论。2)在支流入汇口附近上下游跨越,洪水期河道淹没范围大,宜造成水中立塔。对于自然河道,当弯道附近地质条件不良时,很容易形成自然裁弯取直,造成水流对杆塔基础的冲刷,危及杆塔安全。对于河流的弯道或人工险工段,若遇弯道下移或险工脱险,在过渡段及下游弯道易形成连锁反应,下游各险工逐次脱险,引起一系列变化。对于这类河道选线时应予以特别注意,以免岸边杆塔或滩地杆塔变为河中杆塔。当线路路径与一条河流多次交叉时,易形成线路路径与河流平行,容易造成线路长距离在淹没区通过,使多基杆塔形成水中立塔。线路路径平行河流时,一般基本与水流方向平行,杆塔基础容易受到淹没区水流的冲刷。线路与河流的交叉角(一般指线路与河流主流方向的交叉角)越小,线路的跨度越大。本来可以一档跨越的河道,有时由于交叉角过小而造成河中立塔。对于河中立塔,线路与河流交叉角越小,亦即与主流的交叉角小,越增大基础迎水面的宽度,使基础局部冲刷深度加深, 增加工程投资,也给施工带来困难。4.2.3本条规定了水文条件的设计标准和分析计算内容,当超过本阶段规定的工作深度进行勘测时,应执行施工图阶段勘测内容深度。4.2.3.1根据1995年发布的国家标准GB50201—94第7.0.5条规定,各等级的高压送电线路的防洪标准按表1执行。根据表1的规定,220kV送电线路的设计防洪标准按百年一遇采用。用于杆塔基础设计的常年洪水位应按5年一遇洪水位提供,当没有条件进行初步估算时,可按调查的一般年份洪水期最高洪水位提供。表1高压和超高压输配电设施的等级和防洪标准电压防洪标准重现期等级kV年Ⅰ≥500≥100Ⅱ500~110100Ⅲ110~35100~50Ⅳ35504.2.3.3参照SDJ3—79的有关规定及《送电线路施工图设计守则》(安徽省电力设计院、山西省电力设计院主编)、《电力工程高压送电线路设计手册》(东北电力设计院编,1989年版)中的规定,跨河线路杆塔基础的设计水文条件按30年或50年一遇洪水标准考虑,内容包括河道的横向变迁和杆塔的基础冲刷、设计流冰特征等。4.2.4本条主要参照SDGJ68—87、DL/T5049—95及1989年版《电力工程高压送电线路设计手册》、原苏联电站部颁布的《架空送电线路勘测规程》、由东北电力设计院和山东省电力设计院于1991年提出的《送电线路水文勘测报告书编写内容参考提纲》(送审稿)。具体执行中可根据具体情况对水文勘测报告的内容作适当的裁剪。5施工图设计阶段勘测5.1一般规定5.1.1根据线路设计工作的阶段划分,本阶段水文勘测工作主要任务是配合线路设计的终勘选线与定位工作,全面提供水文勘测资料。对初勘阶段未落实的水利规划、设计资料应全面落实,详细收集有关水文资料,提供杆塔定位设计所需的洪水位、内涝水位、设计流速、河床稳定性分析、杆塔冲刷计算等各项水文数据。对杆塔位置的建议应在现场确定杆位前提出。根据具体情况和工作习惯,需要填绘杆塔平断面图时,文字应简明扼要,绘图要符合规范。5.1.2本阶段原则上应对线路全线进行徒步踏勘,对于初勘中未曾进行查勘的小河、冲沟、小水库等,应根据确定的线路路径和塔位,结合收资及踏勘情况,决定是否需要进行详细的勘测,避免遗漏。5.2工作内容深度与技术要求5.2.1本阶段对那些涉及行业及单位较多的资料,如航运资料、城市水文规划、跨地区水利工程等,要分别到有关单位收集,如各地方水利局、有关航运局(公司)、城建局等,各单位提供资料有出入时,要加以落实,取得可靠的资料。在收集、摘录历史资料时,应注意以下几点:a)对历史洪水资料除应收集直接反映历史洪水的雨情、水情、灾情的记载外,尚需注意摘录与洪水有关的城池、古建筑物的沿革和变迁史,以及河道、植被、地貌等的历史变化 情况。b)摘录整编资料时,对资料的来源、出处、所依据的版本及其编纂的年代应详细说明。对一些费解的词句、年号、地名等应保留原文,不要随意删改或舍弃。对于初勘阶段未落实的水利规划及有关水文资料,本阶段应逐项进行落实,要注意尽量取得书面的资料,否则不能作为设计依据。5.2.2水文调查5.2.2.3洪水调查是水文勘测的一项重要内容,宜考虑以下几个方面的问题:a)洪水调查的主要内容:宜包括暴雨、洪水发生的时间(要具体到年、月、日);最高洪水位的痕迹;施测洪水痕迹高程,必要时应施测发生洪水的河道纵横断面;调查发生洪水时河道及断面内的河床组成、滩地植被情况及冲淤变化;洪水的地区来源及组成情况;明显洪痕、石刻题记、重要文献的临摹、拓印或摄影。b)洪水调查方法:历史洪水调查应注意在线路跨河点两岸或其上下游进行,应选择在老居民点、房屋等建筑物位置高低适当和洪痕较多的河段。应尽量避开弯道、滑坡、塌岸等改变水流条件的地段,还应结合雨情、水情、灾情及河道变迁情况,分析洪水的形成。c)洪水痕迹可靠程度评价:洪水痕迹准确与否,对计算成果影响很大。洪水调查时对每一洪痕点都应由被调查人现场指认,应注意洪痕位置有无变动,是否把波浪冲击高度说成最高水位,洪水碑记载的内容是否与洪峰水位的标志一致等。一般一个洪痕点至少要有两人以上指认,一次洪水要调查三个以上洪痕点。洪水痕迹的可靠程度按表2评定。5.2.2.4本条强调调查内容应全面,对于较大的内涝积水区及分洪、滞洪区,宜先到水利主管部门了解后,再到现场落实,可避免遗漏,有重点地调查。对于溃堤、溃坝、决口和分洪洪水,应重点调查堤防(坝)的工程质量情况,险工险段情况,历史上决口(溃堤)的位置、原因,决口后洪水的流向,决口断面的尺寸,溃口冲刷坑尺寸及形状。同时应调查洪水淹没区的范围、水深、溃堤洪水对两岸建筑物的冲刷情况。表2洪水痕迹可靠程度评定表等级项目可靠较可靠供参考亲眼所见,印象深刻,亲眼所见,印象较深听传说,印象不深,指认人印象所讲情况逼真,旁证确刻,所述情况较逼真,所述情况不够具体,缺和旁证情况凿旁证材料较少乏旁证标志物和洪标志物固定,洪痕位标志物变化不大,洪标志物已有较大变痕置具体或有明显的洪痕痕位置较具体化,洪痕位置不够具体估计误差范围小于0.20.2~0.50.5~1.0m5.2.2.5中国北起松花江流域,南至江淮地区,西到新疆边陲,东至山东半岛,占全国面积3/4的区域都有冰凌灾害发生。水体的结冰对设计洪水(凌汛)、杆塔基础设计都有重要影响。最严重的冰凌灾害是冰凌堵塞河道,迫使河道水位迅速上涨,引起河道堤防决溢、泛滥,冰凌的压力和膨胀力会导致构筑物的破坏。冰情调查的内容应包括:河流、水库等水体结冰和解冰日期、有无连底冻、水内冰、冰坎;对于冰坝,应详细调查其形成条件、起止时间、危害程度与范围,以及历史上冰坝发生的最大堆高等;流冰期最大流冰块尺寸、最大流速、流冰方向及其相应的最高水位。5.2.3水文分析计算 5.2.3.1根据1995年的国家标准GB50201—94第7.0.5条规定,220kV送电线路的防洪标准为百年一遇。根据DL/T5049—95及1989年版东北电力设计院主编的《电力工程高压送电线路设计手册》,对于基础设计,线路跨越河流、水库、湖泊、海洋时的设计最高洪水位或潮位按以下考虑:电压为330kV~500kV线路区取50年一遇数值;220kV及以下线路取30年一遇数值。常年洪水位取5年一遇水位。5.2.3.2根据基础设计的要求,应考虑30年内河岸的冲刷和变迁的影响,对于220kV线路,预测河床演变发展趋势的年限,一般按30年考虑。在此期间内,应保证塔位的稳定。5.2.3.3当在河中立塔时,主要考虑水文条件对基础设计荷载的影响。水文条件设计标准按5.2.3.1款说明。5.2.3.4、5.2.3.5对跨越水库库区或在水库下游跨越的工程,应注意尽量利用水库主管部门已有工程资料。要注意所引用资料的年代,查清资料截止时间至今,水库历年有无岁修、改建、增容、加固等工程措施;水库当前设计标准与原设计标准有无变化;设计防洪标准是否高于线路设计标准;并应落实水库有无工程规划及对线路设计洪水的影响。对于水库设计防洪标准低于线路设计标准时,应按溃坝考虑。有些水库虽设计洪水标准达到或高于线路设计洪水标准,但实际上未达到原定设计标准,或坝体质量差的病、险库,也应考虑其溃坝的可能性。溃坝洪水计算应分析发生溃坝的主要原因,结合调查按实际情况进行分析判断。对于北方寒冷地区,线路跨越水库区时,尚应注意冰情调查。根据《电力工程高压送电线路设计手册》规定的塔位选定原则,选择塔位时应尽量避免在冰厚大于0.5m的水库区内立塔;受天然冲刷后塔位的地面标高宜高于30年一遇流冰水位的标高。当线路跨越小型水库或塘坝,在县级以上水利部门收集不到资料时,应注意到基层水利部门(如乡镇水利站)进行收集。当确无资料时,应考虑实测。5.2.3.6在防洪堤外背水面立塔,若大堤防洪标准低于线路设计标准,河道洪水可能出现超标准洪水,当超过河道本身的防洪能力时,堤防薄弱处则可能发生堤防溃决,洪水漫溢,对杆塔基础造成冲刷。因此应重视河道堤防标准及历史上溃堤洪水影响的调查。当溃堤洪水对塔位影响明显时,宜计算溃堤洪水的流速及对杆塔的冲刷影响。其影响范围可参照实用堰水跃水力计算方法,结合现场实地调查的溃堤洪水形成的冲刷坑尺寸与相应的水力条件,分析计算确定。5.2.3.7对于跨越海湾、河口及沿海岸线走径的线路,洪水(潮水)设计标准与陆地一致。考虑基础荷载设计的需要,尚应提供历史最大波浪高度及相应波长、波向。5.2.3.8根据SDJ3—79的有关规定,通航河流需考虑最高通航水位。根据国家标准GBJ139—90第4.2.1条的规定,电力、电信过河线等架空缆线的净高,应按缆线夏季垂弧最低点至设计最高通航水位的距离计算,其净高值应不小于最大船舶空载高度加安全富裕高度之和。根据该标准第5.0.1条的规定,天然河流的设计最高通航水位按表3规定的各级洪水重现期的水位考虑。表3天然河流设计最高通航水位的洪水重现期洪水重现期航道等级年Ⅰ~Ⅲ20Ⅳ、Ⅴ10Ⅵ~Ⅶ5注:对出现高于设计最高通航水位历时很短的山区性河流,Ⅱ级航道的洪水重现期可降为10年一遇,Ⅳ、Ⅴ级可降为5年一遇,Ⅵ、Ⅶ级可按2~3年一遇执行。航道等级按GBJ 139—90第5.0.1条的规定执行6设计洪水分析计算6.1根据流量资料计算设计洪水6.1.1本条说明根据流量资料计算设计洪水的途径和方法。6.1.2考虑到多数水文测站系列情况,目前多数站已具有30年系列,对不足的测站应插补延长,该条与DLGJ15—80相一致。6.1.3历史洪水调查是推求设计洪水有效的途径,一是历史洪水可以作为样本直接加入频率计算;二是历史洪水可以对设计洪水起验证作用。6.1.4DL/T5049—95中规定,线路跨越处与上(下)游控制面积相差不超过3%,可直接移用上(下)游站的资料。本规范也定为3%,与DLGJ15—80一致。6.1.5电力工程通常是要求设计洪水年特征值,故采用每年选取一项最大值的年最大值法。这样的各样本洪水的形成条件应具有同一基础,例如要为同类暴雨所形成的洪水或同为融雪形成的洪水。当架空线路位于洪泛区时,应根据流域特殊的自然条件和水文特性计算设计洪水。当资料条件较好,洪水的类型、成因可明确划分时,可按不同类型进行计算。若洪水的类型、成因难以区分,可采用年最大洪水进行计算。6.1.6样本可靠性分析应着重对原始资料的精度和正确性进行审查分析,必要时,应实地调查和考证,并须与有关单位研究改正,如差别在5%以内可不改正。样本代表性分析主要应考虑资料系列中大洪水出现的次数有无偏多或偏少,量级有无偏大或偏小的情况,尤应注意是否包括特大洪水。无论实测期长短,均须进行历史洪水的调查和考证工作,以增加系列的代表性。分析资料代表性的常用途径,有本站长短流量系列对照分析,还有与邻近测站长系列对照分析法。样本一致性分析应在实测或调查考证期内,如因流域内影响洪水条件发生重大改变而明显分段时,应将资料改正到同一基础上或分段使用。6.1.7如果通过历史洪水的调查考证,在实测和插补延长的资料系列中,没有特大洪水值需提出作单独处理,而就各项洪水值直接按其大小顺序统一排位,即为连序系列,我国目前常用数学期望公式来计算经验频率。6.1.8在我国水利水电工程及电力工程中,目前仍在广泛应用P—Ⅲ型曲线。统一线型便于在相同基础上进行综合分析比较,但在干旱和半干旱岩溶以及冰川融雪地区等,也可以用其他线型。6.1.9洪水频率曲线统计参数的计算方法,可采用如矩法、三点法、极大似然法的其中之一的方法来初估统计参数,再用适线法进行调整选用。6.1.10经验点据的精度并非都一样,应考虑特大历史洪水的可能误差范围,故不宜机械通过也不能偏离太远。6.1.11适线时可考虑河段上下游之间统计参数的变化趋势,必要时通过地区洪水分布规律对上、下游洪水频率曲线综合比较。6.1.12选择典型洪水应考虑以下条件:a)应选择资料较完整和精度较高的实测大洪水过程线。b)应选择在设计条件下可能发生的洪水过程,即洪水出现的季节、洪峰次数、洪水历时、主峰位置等能概括地代表大洪水的一般特性。c)应选择对工程安全较为不利的典型,如选择峰高、量大、峰型集中、主峰发生时间偏后的洪水过程作为典型。当工程地点无实测洪水过程线,可借用上、下游或邻近流域参证站的洪水过程线进行缩 放,在特殊情况下(如漫滩、决堤、人工分洪等)还应考虑上游河道过水能力对下游断面设计洪水过程线的影响。6.1.13设计洪水过程线采用放大实测典型洪水过程线推求,常用的方法有同倍比法和分时段同频率控制放大法。对于峰量关系较好以及防洪安全主要是由洪峰或某时段洪量控制的水库,尤其是对长历时、多峰型的洪水过程可采用同倍比法计算。对于峰量关系不够好的河流以及洪峰与洪量均对水库防洪安全起控制作用的工程可采用同频率放大法。6.2根据雨量资料计算设计洪水6.2.1根据设计暴雨推求设计洪水6.2.1.1规定为30年以上(包括30年)资料可进行频率分析,主要是考虑到目前大多数雨量站已具有30年以上年资料,可用来进行频率分析。6.2.1.2长历时雨量可取1、3、7日雨量,短历时雨量可取24、12、6、3、1小时,主要是考虑水文测验整编部门的做法和现有资料情况而定。6.2.1.3资料可靠性审查的重点应放在观测和整编质量较差的年份。资料的代表性审查应包括资料的地区代表性和时序代表性。样本资料对总体的代表性分析,可通过与邻近地区的长系列暴雨资料对比,并结合实测和调查洪水资料进行分析。如发现系列代表性不足或累年大暴雨缺测,应利用邻近站资料插补延长。6.2.1.4暴雨资料的插补展延方法可根据不同情况选择一种方法计算。6.2.1.5对暴雨特大值的处理须十分慎重,不能仅由雨量数值较大就判断为特大值,否则把一般大暴雨(如20年或30年一遇暴雨)作为特大暴雨处理,易造成频率计算成果偏低。特大暴雨重现期处理必须作深入细致的分析论证,若没有充分的把握就不宜作为特大值处理。6.2.1.6特大暴雨是非常稀遇的事件,但是,只要地形、气象条件类似,对于邻近地区已经发生的特大暴雨,凡是有可能出现在设计流域的,可考虑移用。在平原或高原平坦地区,暴雨统计参数地域变化较小,在直线距离不大时,直接移用特大值可不作修正。如地形复杂,暴雨统计参数地域变化较大,则应进行适当改正。如沿山脉走向移用特大暴雨,基本上可不作改正,如在垂直于山脉的方向移动,则移动范围要作严格控制,而且要做数量调整。6.2.1.7暴雨计算的统计参数CV值的计算应尽可能选用系列较大,代表性较好的资料计算,经适线后确定。根据水利部门的研究,CS/CV比值可按以下参考选取:一般地区CS/CV=3.5CV较大地区(CV>0.6)CS/CV=2~3CV较小地区(CV<0.5)CS/CV=4~6对西北内陆干旱地区,由于长系列站少,CS/CV比值的地区变化规律需进一步研究。6.2.1.8长短历时成果综合分析,可将不同时段频率曲线图放在一张图上作分析,一般情况下长短历时暴雨资料的变差系数随历时增加有递减或增大的趋势。如发现频率曲线有交叉现象时,应对其中突出的曲线进行调整。6.2.1.9计算设计面雨量的方法可根据流域内雨量站分布和地形情况确定。6.2.1.10点面关系有定点定面与动点动面之分。动点动面关系是指分析一次暴雨的雨量由暴雨中心向四周递减的分布规律,由于暴雨面分布物理性质的地域分布较为复杂,因此,当一个省区内各个分区的点面系数相差较大时,从设计的观点看,不宜使用动点动面关系,定点定面关系可以在较大地区范围内综合使用,符合设计要求。虽然两种点面关系的性质完全不同,但考虑到我国的实际情况,一定条件下,在分析定 点定面关系资料条件尚不具备的地区,仍可考虑借用动点动面关系,但应分析若干个与设计流域面积相近的流域或地区及其相应历时的定点定面关系,并验证动点动面关系。当流域面积很小时,较长历时点面雨量的差别一般较小,因此面雨量可以用点雨量代替。6.2.1.11暴雨典型的选择可分区进行,应根据本地区暴雨的特性,选总量大、强度大、接近设计条件的大暴雨资料作为分析的依据。6.2.1.12典型的放大按同倍比放大偶然性较大,宜将降雨过程分成若干段,分段用同频率设计暴雨量控制放大。控制时段的划分不宜过细,一般地区一次暴雨的历时约3日左右,连续两次暴雨过程约7日,其中最大1日的雨量对洪峰计算影响较大,因此可划分最大1、3、7日三个时段作为放大的控制。6.2.1.13对流域内雨量资料短缺情况下,可采用当地水利部门已有设计暴雨的时程分配分析成果。6.2.1.14在湿润与半湿润地区,当产流计算采用暴雨径流相关法时,可用前期影响雨量或降雨开始时流域蓄水量作参数。对扣损法中的初损I0进行地区综合时,可采用最大初损值与产流面积建立关系。产流参数,特别是干旱、半干旱地区流域产流参数,与产流面积关系密切,如采用未扣除不产流面积分析计算的产流参数,则有可能导致推算的径流偏小。6.2.1.15当线路跨越处所在流域资料短缺时,可直接采用当地水利部门分区综合的暴雨径流关系或损失参数计算产流量。26.2.1.16当流域面积大于1000km,且降雨分布很不均匀时,可选用流域水文模型计算。6.2.1.17由净雨过程推求流量过程线,常用单位线法、河网汇流曲线(包括瞬时单位线)法、等流时线法等方法。通常在各地区水文手册中对单位线均有给出。考虑到地下径流占洪峰流量的比重很小,因此在由设计暴雨推求设计洪水时,常采用简化方法计算地下径流过程,一般在各地区水文手册中都有处理说明。6.2.1.18当降雨分布很不均匀时,可把大流域分成若干单元流域面积分别进行河网汇流计算。单元面积上的出流过程,还要经过一般河槽汇流以后,才能到达流域的出口断面,最后把到达流域出口断面的各单元流量过程叠加,再加上地下径流即得流域的总出流过程。当流域面上产流、汇流条件差异较大时,可采用局部产流与局部汇流方法计算设计洪水。6.2.1.19产汇流计算受到不少因素的影响,如下渗、蒸发参数、单位线的代表性等。这样推算出来的设计洪水成果难免带有误差,因此,应当强调将本流域或邻近地区的实测和调查的特大洪水以及地区内设计洪水与本流域设计洪水成果进行对比分析,以检验本地所推算的设计洪水的合理性。6.2.2小流域设计洪水计算6.2.2.1我国幅员辽阔,水文气象、地质地理条件差别大,加之方法所依据资料的局限性,在现有各种类型的方法中,统一使用一种方法比较困难,在保证一定的精度,满足设计要求的条件下,选用的方法不宜太多,以免造成累积误差。6.2.2.2我国水利、公路及铁路系统等都提出了小流域雨洪计算的方法与公式,类型很多且各有特点,可根据地区特点、资料条件和精度要求合理选用。6.2.2.3小流域设计洪水计算要使计算成果符合实际,须对流域自然地理、下垫面条件及暴雨洪水特性等方面进行详细查勘和分析,小流域设计洪水成果的精度,关键在于方法的参数正确定量,应在深入详细查勘和分析后,结合小流域m~θ(流域特征参数)选取适当的参数。6.2.2.4小流域的设计洪水过程线一般是根据地区各参证流域的实测洪水过程线资料,综合分析所得出的具有一定代表性的洪水过程线模式,即概化过程线,按设计洪峰流量、设计洪量予以放大而得。 6.3水库设计洪水6.3.1水库库区设计洪水6.3.1.1当线路通过水库库区,可能受水库设计洪水影响时,应考虑水库库区的设计洪水。由于各地水库兴修的时间不一,其设计标准亦有改变,有些水库设计标准仅是名义上的,实际未达到设计标准。国内水库大部分为70年代以前修建,80年代以后国民经济发展较快,人类活动对水利工程的影响亦越来越大,人类活动影响对自然条件的改变必须予以注意。6.3.1.2线路跨越水库时,一般有两种情况:1)跨越中小型水库的库区或末端;2)跨越大、中型水库的末端。故一般只考虑采用坝址设计洪水,不需考虑进行入库洪水计算。水库的设计防洪标准指的是水库竣工(包括改建及加固)后实际达到的标准,因此应充分收集了解水库工程资料,掌握水库控制运用情况,避免误用。6.3.1.3对于水库的回水曲线,应尽量向水库管理部门收集,也可采用简易法计算。6.3.2水库溃坝洪水计算6.3.2.1水库溃坝洪水计算方法的选择,主要取决于水库大坝的溃决方式,因此在进行水库溃坝洪水计算前,应进行充分的调查分析,会同有关专业人员合理确定水库溃决方式(全溃、局部溃、瞬时溃、逐渐溃)。6.3.2.2水库坝址断面溃坝最大流量计算方法很多,作为线路工程选用时方法可尽量简便,具有一定精度,并注意其适用范围,如溃坝方式、坝下水深、河床类型、水库规模等。计算时可参照DLGJ15—80推荐的公式及《电力工程水文计算手册》推荐的公式采用。6.3.2.3溃坝流量向下游的演进计算可参照DLGJ15—80推荐的经验公式采用。6.4洪水组合计算6.4.1本条主要根据DLGJ15—80的原则确定,强调了溃坝洪水与区间洪水的组合可根据资料情况与设计要求,采用近似组合方法。6.4.2当工程地点上游为水库群时,由于水库的影响,设计洪水一般应比没有水库时要小一些。如果上游水库的任一座其防洪标准低于线路设计标准时,应考虑上游水库的溃坝流量和平坝顶时的总库容作为下游水库的入库洪峰流量和洪水总量,作抗洪能力验算。6.5平原地区设计洪水计算6.5.1平原水利化地区常受水利设施、河道开挖治理、分洪、溃堤等影响,致使产汇流条件有改变,往往不能直接采用水文站实测洪水资料推求设计洪水流量,需要用雨量资料推求。为防止成果出入较大,因此要求以流域治理后的实测较大洪水和相应雨量资料进行验证校对,调整有关参数,据以推算。采用具有上述因素影响的实测资料推求设计洪水时,应先将观测资料换算到同一条件或同一基础上,才能进行统计分析。如可将溃堤分洪影响的流量还原为归槽流量。6.5.2凡流域经过治理或有人工控制设施的河段,一般有设计计算资料,应尽量利用已有的设计成果和基础资料,应对其成果的推算方法、考虑因素等进行认真的了解,结合本工程的设计标准、河段水文特性决定是否采用。6.5.3由于排涝设计标准较低,其重现期一般采用5年~10年一遇。当地水利部门制定的排涝公式所依据的实测资料基本是不出槽的洪水,平原漫滩槽蓄的巨大影响并未在排涝公式中反映出来,因此直接应用当地水利部门的排涝公式推求稀遇洪水,结果往往会偏大很多。如淮委和安徽省制订的淮北坡水区排涝流量公式,据淮河水利委员会分析,百年一遇流量的 折减系数为0.6~0.7,甚至更小。因此,利用当地排涝公式时应对计算值进行合理性分析。6.5.4由于平原地区一般地势平坦,洪水时因溃堤、破圩的相互影响,往往使各汇水区相互串通,泛滥一片,故应考虑将各串通流域进行统一水文计算。6.5.5影响内涝积水深度的因素除流域降雨和损失外,还直接与流域内水利设施和泵闸抽排能力及遭遇外江外海水位过程等因素有关。6.5.5.1在关闸封圩期间,当圩堤内无设备和能力向外江外海抽排时,圩堤区径流量除蒸发、渗漏损失之外别无其它出路,内涝积水高度完全取决于此期间相应总雨量的大小。则由封圩期总净雨量乘以圩堤区流域面积可得总来水量,再由蓄水区的库容曲线和起始水位即可查出相应内涝水位。6.5.5.2圩堤内有泵站或水闸向外江外海抽排时,只要降雨分散,雨强小于抽排能力,则来水量完全可逐时段被排除;反之,雨强大且集中,大于抽排能力时,则会形成较高积水位。6.5.5.3地势平坦的圩堤区简化计算方法为:首先建立圩堤区内各种水位下的蓄水体积关系曲线,根据调查历史最高内涝水位,该年一定时段实测雨量及相应时段设计水位按下式计算HHHP%=1+∆(1)Ah∆1∆H=S(2)式中:HP%——圩堤区设计内涝水位,m;H1——调查的历史最高内涝水位,m;ΔH——由于降雨增加的积水深,m,可按式(2)计算,也可根据Δh1从水位—蓄水体积关系曲线查得;2A——圩堤区流域面积,km;2S——相应H1的蓄水面积,m;Δh1——设计频率的一定时段降雨量减发生历史最高内涝水位的年份相应时段降雨量的差值,mm。6.5.7线路跨越两岸建有防洪堤的河道,当堤防内河道最大安全泄量小于线路设计流量时,洪水将向两岸漫溢。漫滩洪水不易归槽,在这种情况下,对于堤防内河道设计水位的确定,应考虑河道堤防近期是否有可落实的规划,按河道设计防洪标准考虑。对于河道遭遇超标准洪水造成的漫堤、溃堤洪水,应根据堤防外行洪区的实际地形、水位和分配流量确定。6.5.8滞洪区一般是用来调蓄分洪流量的临时平原水库,调洪能力可按常用的调洪演算方法确定。对于不能同时分洪、泄洪的滞洪区,其承洪水体在分洪时段内,水位高于或接近滞洪区的水位,当时不能开闸泄洪,需待承洪水体水位下降后才能开闸泄洪。对于边分洪、边滞洪的滞洪区,其承洪水体在分洪时段内的水位低于滞洪区的最高水位,可开闸泄洪,其调蓄计算可根据分洪流量和泄洪流量以及滞洪区下泄流量与蓄水量的关系,通过列表试算法、半图解法、简化三角形法进行。6.5.9当河道受洪水顶托及洪水涨落影响时,可采用落差指数法校正水位—流量关系推求安全泄量。6.5.10堤防是我国河流平原河段防洪的主要措施,目前国内堤防设计防洪标准各流域按河道特点不尽相同。对于多数平原河道,其堤防设计标准一般为20年一遇,当遭遇百年一遇设计洪水时,往往漫溢、溃堤。一般宽浅型河道在大洪水时范围很大,可根据河段具体情况结合历史漫溢范围和河道两 岸地形条件,概化确定边界,利用曼宁公式计算水位。宽浅河道行洪时洪水一部分沿主河槽下泄,一部分则沿滩地漫滩,计算设计水位时应考虑以下因素:1)主河槽与滩地糙率不同,滩地糙率应根据滩地情况选用,一般较主槽为大。2)漫滩后滩地洪水流线长度一般较主槽为短,所以滩地的水力坡度一般较大,故滩地与主河槽宜采用不同比降进行计算。6.6特殊情况水文计算6.6.1泥石流地区本条主要根据DLGJ15—80的原则,并参照TBJ17—86《铁路桥渡勘测设计规范》有关条文和《桥渡水文》编写。泥石流系在堆积有大量松散物质的山区,由于暴雨或积雪急剧融化而以较高的速度从陡坡奔腾而下,突然暴发的饱含大量泥沙和石块的特殊洪流。它发生突然、历时短暂、来势凶猛、物质丰富,固体物质可达几万乃至百万立方米,对送电线路杆塔具有巨大的破坏性和潜在的危害性。泥石流可以从它形成的三个基本条件来辨认,即流域内有丰富的固体松散物质的补给,陡峭的地形和充沛的(暴雨与冰雪)水源。泥石流按其挟带的泥石情况,可分为水石流、泥流和泥石流三类,按固体物质分类见表4。表4泥石流按固体物质分类表类型流体中的固体物质成分粉粘粒约占80%~90%,其中粘粒约占15%~20%,粉粒约占60%~70%,砂泥流砾碎石约占10%~20%水石流粉粘粒总含量一般小于10%,其余为砂砾、块石,平均粒径约20mm~100mm粉粘粒约占10%~30%,其中粘粒约占2%~15%。砂砾约占40%~50%,碎石、泥石流漂石约占30%~40%,平均粒径约10mm~20mm水石流是在石灰岩、大理岩、白云岩和部分花岗岩、砾岩山区形成的泥石流,它主要由大石块和水或稀泥浆组成。泥流中所含固体物质主要是细粒的泥沙,仅有少量的碎石岩屑,粘度大,呈稠泥状,有时出现大量“泥球”。泥石流由大量细颗粒物质(粉砂、粘土等)和巨大石块、漂砾石所组成,主要发生在花岗岩、片麻岩、板岩、千板岩、页岩分布的山区。泥石流按其粘稠度可分为粘性泥石流和稀性泥石流两类。当固体物质大量集中坍塌,并将沟床阻塞时,往往引起沟床水流骤减,或小股泥石流被阻塞而停止下来,出现断流现象,但因沟床纵坡陡、动能大,堵塞物质很快被水饱和推移而下形成泥石流。这种壅塞推移式的泥石流多为粘性泥石流,它有明显的泥石流龙头,又称阵流的前锋,其规模大,流程远,破坏力强。当固体物质沿沟谷两侧零散坍塌,且未将沟床阻塞时,水流从坍塌体前缘或底部通过,坍塌物质被逐步冲蚀牵带而走。这种坍塌牵引式的泥石流以稀性为主,无明显龙头,规模小、流程近、破坏力较小。按作用强度分类见表5。表5泥石流按作用强度分类表强度强经常出现泥石流危坍方面度流域特征的泥石流年平均害积率%级密度暴发频性 3别kN/m率次/年流域内植被较稀疏,松散固体物质储量小,轻坡面侵蚀沟不发育,风化剥蚀较弱,一般只在<10<16<1小微上游地区零星分布有小型的滑坡或滑陷,沟槽无明显堵塞现象流域内山坡比较破碎,植被破坏,风化严重,形成区山高坡陡,侵一蚀沟系比较发育,沟床纵坡坡度大。松散堆积10~1516~201~5大般物储量丰富,中型滑坡、崩塌、岩堆发育,且多集中于中游地带,沟槽堵塞比较严重,多呈半堵塞状态流域内山坡破碎,植被衰败,风化剧烈,形成区山高坡陡,侵蚀沟强谷发育,沟床纵坡大。松散堆积物储量相当丰极>1520~23<5烈富,山坡不稳,大型滑坡崩塌、错落,岩堆十大分发育,且多集中于中下游,沟槽堵塞严重,多呈全堵塞状态泥石流按地质地貌特征可分为标准泥石流、河谷型泥石流和山坡型泥石流三种类型。在野外勘测中识别泥石流或能否发生泥石流,可从形成条件分析、判断,若已发生的泥石流,可从下述现象识别:1)中游沟谷不对称,参差不齐,凹岸冲刷坍塌,凸岸堆积形成延伸不长的石堤,或凸岸受冲刷凹岸又沉积,有明显的裁弯取直现象。2)沟谷中有大量固体物质堆积,堵塞沟谷形成跌水。3)在沟谷的中下游,因多次泥石流下切堆积,常出现多级阶地,在较宽地带有垄岗状堆积物。4)泥石流形成的洪积扇上的沟谷频繁摆动不定,造成扇体上的垄岗状、舌状、岛状及平行于主流方向的砾石堤等分布杂乱。5)泥石流堆积物分选性差,块、碎石呈棱角状,无方向性。6)下游堆积扇轴部一般高耸。稠度大的堆积物扇角小、呈丘状。线路若要从泥石流地区经过,应进行详细的调查。6.6.1.1应调查泥石流流域内水文地质条件,流域特征,地震情况,岩层风化情况从而确定松散固体物质的来源、分布和储量。调查泥石流形成区地势、流域最高处高程、流域内植被、水土流失情况、山坡稳定性、冲沟切割深度、宽度、密度。调查流通区的长度、宽度、坡度、沟床形态、切割情况、跌水、卡口、不冲不淤坡度、平剖面变化。调查堆积区形态、面积、堆积过程、速度、厚度、层次、结构、颗粒级配等。调查泥石流流域内乱砍乱伐、山坡溜木、陡坡垦荒、顺坡耕作,任意开矿、修路弃渣等人类活动对泥石流产生的影响。调查已有建筑物的使用和遭泥石流破坏的情况。调查泥石流出现的时间、地点、范围、持续时间,泥石流发生前的降水情况,爆发过程的起止时间、流动过程特点,有无阵流,大石块运动特征,以及泥石流冲淤、冲高等情况。在无人烟地区,可根据泥石流运动及堆积特征留下的痕迹来确定泥位。6.6.1.2收集水文气象资料与当地总结、分析、研究的材料以及实测资料,以摸清形成泥石流的气象、水文条件及规律。6.6.1.3由于泥石流的破坏性极大、治理费用昂贵,因此线路以避让为宜。确因避绕有困难, 必须经过泥石流地区时,杆塔位置的选择应考虑的原则为:1)线路经过泥石流形成区时,该区是泥石流的水源、物质供给地,山坡稳定性差,线路应垂直或斜跨沟谷延伸方向,不应在平行沟谷的不稳定的斜坡方向走线。塔位宜选择在稳定边坡后侧适当距离或分水岭地段,以大跨越方式通过。2)线路经过泥石流流通区时,该区为高山狭谷的咽喉地带,线路应垂直或斜交沟谷跨越,杆塔位置宜选择在沟谷两岸山脊斜坡稳定地段。3)线路经过泥石流堆积区时,泥石流形成的洪积扇或洪积群地貌,其表面沟谷很发育,且频繁摆动不定。常有垄岗状、舌状、岛状、丘状及平行于沟谷的短状石堤等微地貌分布。因而杆塔位置应选择在洪积扇两侧非堆积地带,以高塔方式跨越。线路经过泥石流地区,导线的净空高度在符合设计泥位的基础上,还必须考虑设计年限内巨大石块超出设计泥位的高度、高大树木随山体块运动壅出的超高值、泥石流遇阻冲高等因素,并留足安全值。6.6.1.4泥石流流量计算对泥石流沟进行泥石流计算的基本水文数据,应与一般河流的水文测量一致。小流域泥石流流量可按雨洪修正法计算。能调查到泥石流泥痕的较大河沟也可采用泥痕调查法计算。必要时可两法兼用相互校核。a)雨洪修正法 QQmdmm=+(1φ)K(3)γmw−γφm=γγsm−(4)3式中:Qm——泥石流流量,m/s;3Qd——按一般河流计算的设计流量,m/s;φm——泥石流修正系数;33γm——泥石流流体容重,kN/m,一般情况下,粘性泥石流容重大于16kN/m,稀性33泥石流容重12kN/m~18kN/m;3γw——水的容重,γw=10kN/m;3γS——泥石流流体中固体物质(泥、砂、石)容重的平均值,一般可采用26kN/m~327kN/m;Km——泥石流堵塞系数,查表6。表6中Km值是我国铁道部门根据在云南东川的实测资料和在西北地区勘测中的经验汇总而成。b)泥痕调查法Qm=Amvm(5)2式中:Am——泥石流过流断面面积,m;vm——泥石流流速,m/s。粘性泥石流按地区公式式(6)~式(7)计算。11.45西北地区公式:vhmm=455Im(6)21=35西南地区公式:vKmmhIm(7)稀性泥石流按下式计算 γw121vm=RImm32γφsm+γwn(8)式中:hm——泥石流流深(或泥石流水力半径Rm),m;Im——泥石流水面或沟底坡度,‰;Rm——泥石流过流断面水力半径,m;n—一般河流河道糙率,查天然河道糙率系数表;K——粘性泥石流流速系数,查表7。表6泥石流堵塞系数Km值表堵塞程泥石流沟特征Km度沟槽弯曲,河段宽窄不均,卡口、陡坎多。大部分支沟交汇角度大。严重形成区集中,物质组成粘性大,稠度高,沟槽堵塞严重,阵流间隔时间>2.5长沟槽较顺直,河段宽窄较均匀,卡口、陡坎不多。主支沟交汇角多小中等1.5~2.5于60°。形成区不太集中,河床堵塞情况一般,流体多呈稠浆,稀粥状沟槽顺直均匀,主支沟交汇角小,基本无卡口、陡坎。形成区分散,轻微<1.5物质组成粘稠度小,阵流间隔时间短表7粘性泥石流流速系数k值表流深hm流速系数m<2.5345K10975稀性泥石流流速计算公式是我国铁道部门采用32个实测资料制定的,效果较好。(3)式是在建国初期引用原苏联公式的基础上,我国铁道部门分析了云南东川泥石流实测资料后制定的,此式已在我国铁路设计中广泛应用。6.6.2岩溶地区本条主要根据DLGJ15—80的原则,并参照TBJ17—86有关条文及《桥渡水文》编写。岩溶是指水对可溶性岩层如碳酸盐类岩层(石灰岩、白云岩)、硫酸盐类岩层(石膏)和卤素岩层(岩盐)受水的化学溶解作用和机械破坏作用而引起的各种岩溶现象及形态的总称。我国岩溶分布较广,在广西、贵州、云南等省岩溶的面积约占全省面积的50%以上。它多在石灰岩地区形成,是由地表水对岩石的溶蚀作用而产生的一种地质现象。可分地表的和地下的两种,如溶洞、溶沟、漏斗、竖井、坡立谷、溶蚀洼地、落水洞与暗河等。由于岩溶特殊的地貌和地下水系网的存在,改变着暴雨径流的汇集条件。暴雨降落后,地表径流往往通过漏斗、竖井、落水洞等垂直通道潜入地下,汇集成暗河,最后以明流状态出露于下游。地下暗河断面可能忽大忽小,有规模巨大的洞穴和地下湖泊,形成巨大的调蓄作用,亦有曲折不规则的孔道和裂隙阻塞水流,增长流程,因此水流流态可能时而有压时而无压,集中与分股流相间,相当复杂。当暴雨量小时,降水可能全部潜入地下。有些沟谷会出现上游产生径流后,由于沿程渗漏,致使下游无水,造成严重缺水。当暴雨量较大时,由于地下暗河和漏斗、坡立谷、落水洞等排水不畅,就会在低洼地段造成积水。积水小者成潭成塘,积水大者形成一片汪洋,若送电线路要从岩溶地区的洼地经 过,应调查清楚最高积水位和线路的淹没宽度。岩溶一般独立性强,在地面上不容易看清楚地貌,应加强调查、勘测工作,调查并摸清地下水流的来龙去脉,正确确定积水位。设计积水位可参照下述方法计算:6.6.2.1天然情况下水文资料的确定岩溶地区的水文计算工作,必须首先确定天然(无岩溶)情况下的设计流量、设计洪水总量和设计流量过程线。设计洪水总量可按下式计算 WP=0.1AhR(9)3式中:WP——设计洪水总量,万m;2A——流域面积,km;hR——径流深,mm。hR按下式计算 hR=aH24,P式中:a——径流系数,可查地区水文手册或图集或采用实测资料计算;H24,P——设计频率的24h暴雨量,mm,可查地区水文手册或图集或采用实测资料计算。若该地区无实测资料制定典型流量过程线,设计流量过程线一般可概化为三角形。计算径流过程线形状系数λ,再据以选择与λ值相同或接近的典型流量过程线。λ值的计算公式为 QPλ=036.tRWP(10)式中:tR——与QP相应的涨水时间,h。tR按下式计算 CL12.tR=11QI33P式中:L——主河槽长度,km;I——主河槽平均坡度,‰;C——根据主河槽及山坡因素而变化的系数,查表8。6.6.2.2地表与地下径流分配系数的确定地表与地下径流系数K与K′是指全部径流中地表部分与地下部分分配的比例,这个分配系数可按下列办法确定。a)由实测资料确定:在实测之前查明水的来龙去脉、流域情况、溶洞的位置分布、进出口情况和下游水的出路等,在此基础上确定观测点的位置。表8C值表河床山坡顺直整洁中等弯曲中等糙率很弯曲,不整洁植被稀少3.053.373.60植被垦植程度中等3.904.234.46森林植被茂密多耕地4.514.835.071)在洞前积水范围的上游建立流量观测站,观测上游来水流量过程线Q(t)和水位过程线H(t),根据流量过程线求得来水径流总体积W。2)在溶洞分布区的洼地积水处设水位观测站,观测溶洞前的积水水位变化过程线Ha(t)。3)在溶洞区的下游设流量观测站,观测溶洞消水后的地表径流过程线QS(t) 及水位过 程线HS(t) ,根据流量过程线可求得地表径流总体积WS。通过以上观测资料可计算地表径流分配系数,即QsK=Q(11)WsK=W(12)则地下径流分配系数为'K=1-K(13)b)由洪水调查资料确定:当没有条件进行上述观测时,可在溶洞上游和下游分别进行洪水调查,求得来水洪峰流量Q和下游经过溶洞落水后的洪峰流量QS,然后按公式(11)计算地表径流分配系数,按公式(13)计算地下径流分配系数。6.6.2.3溶洞或溶洞群的落水能力当水流经过溶洞群地区,一般情况下,下游河流即消失,但洪水期溶洞的消水能力往往小于来水流量,则产生洞前大片积水,在积水到达一定标高后,又有部分水流从下游洼槽漫出。溶洞的落水能力,可通过实际洪水观测(至少测得一次洪水),在上游有来水流量过程线Q(t) 和水位流量关系曲线H~Q,在下游有洼槽漫出的Qo(t)和Ho~Qo以及溶洞前积水位的变化过程Ha(t) 。有了以上实测资料和洞前蓄水体积与积水位关系曲线Ha~Va,就可按水量平衡方程式计算溶洞的消水能力与积水水位关系曲线Ha~Qg。111VVa1−=a2()QQtQQtQQt12+∆∆∆−()o1+o2−()g1+g2222(14)∆VaQQQ=−−go∆t(15)当来水至溶洞口除溶洞落水外,下游无其他出路时,上式变为∆VaQQ=−g∆t(16)以上各式中,t为时间,Δt为时段长,注脚1、2表示时段开始和终止的数值。溶洞落水能力往往受到杂草、树枝、建筑弃渣等阻水的影响,致使积水位额外抬高。因此需采取措施防止洞口阻塞,确保溶洞的落水能力。6.6.2.4设计积水位计算线路经过溶洞前积水地区的积水位可按水量平衡方程式计算。变换(15)式,可求得积水的变化过程线 ∆∆Vta=−−(QQQ0g)Σ∆VVaa==Σ∆tQQQ(−−og)(17)当水流在溶洞下游无出路时,上式改为 Σ∆VVaa==Σ∆tQQ(−g)(18) 求解公式(18)时,可将设计洪水过程线划为若干时段,在每一时段算出来水量为 1∆∆tQQ()12+=tQ2(19)计算时首先假设时段的平均积水位Ha,从Ho~Qo和Hg~Qg关系曲线上求出Qo和Q、Q,其次从Ha~Va关系曲线上求出Va,然后将Q、Q和Va各数值代入公式(18),gog看等号两端数值是否相等,如果不等,则需重新假设Ha,按上述方法重复计算到公式(18)两端相等为止。求出每个时段的平均积水高度后,绘制Ha(t)关系曲线,从该曲线即可查得设计洪水时的最高积水位。6.6.3滨海及河口水文计算本条主要根据DLGJ15—80,并参照JTJ213—87等资料有关条文编写。6.6.3.1潮位计算a)为确定高、低潮位频率分析时最少的资料年数,交通和航运部门进行过大量的分析研究,并分别用15、20、30年资料进行分组计算,并与按全部资料计算结果比较,用30年资料计算结果与全部年数结果很接近,重现期为50年一遇的极端高水位相差一般为几厘米至十几厘米;用20年资料计算,相差一般在20cm范围内;用15年资料计算,相差可达30cm以上。因我国有长系列的观测站较少,故规定了频率分析时资料年数一般不少于20年。同时在有关潮汐学上介绍月球的近地点顺着月球运动方向每年向前移动40°左右,每8.85年完成一周。黄道白道交点自东向西移动的周期为18.61年,也恰与20年相近。b)本条说明在短缺潮位资料地点进行高潮位计算时,必须要用地理位置靠近、潮位性质相似的长期观测站资料进行展延,然后再进行频率分析。6.6.3.2波浪计算a)本条根据架空输电线路设计的要求,在波浪资料方面提供浪高、周期和波长三要素即可。b)频率分析取样时,应注意各年需使用同一波列累积频率的波浪要素。在进行频率分析时规定了资料不宜少于20年,这是既考虑到计算的精度要求同时考虑到了目前台站的实际情况。对波浪的频率分析推荐采用P-Ⅲ曲线,交通部门曾对13个港口或台站不同方向的资料进行了计算,结果表明P-Ⅲ曲线在大多数情况下,均能与经验点配合良好。利用天气图进行波浪要素的计算,特别是在台风等复杂的天气情况下,其精确性一般不如实测值。故要求再与短期波浪资料推算的结果相比较后,最后确定设计波浪值。可直接以计算风速重现期作为设计波浪重现期的假定,只适用于不考虑延时的短风区。可分方向确定海面上10m高处不同重现期的2min平均风速值和对岸距离,计算同一重现期的波浪要素。交通部门曾对秀英港和大连湾的两处资料进行过比较,用本条得出的某一重现期的波浪与按年份计算所得的最大波浪进行频率分析所得出的结果相当一致。c)采用的波高统计分布关系是前苏联格鲁霍夫斯基得出的,山东海洋大学等单位分别对一些台站利用回声测波仪测得的海浪连续资料,选择其中有代表性的记录,进行计算比较,适用的水深范围是6m~20m,参数 H/d 的范围是0.032~0.22,比较表明格鲁霍夫斯基的分布关系与实测结果很接近。d)为方便波长、周期和波速间的换算,本条给出了它们之间的关系。6.6.3.3泥沙运动与岸滩演变分析,一般应注意以下规律:a)对沙质海岸:泥沙颗粒的中值粒径大于0.05mm,颗粒间无粘结力。在高潮线附近, 泥沙颗粒较粗,海岸剖面较陡;从高潮线到低潮线,泥沙颗粒逐渐变细,坡面变缓。在波浪破碎带附近常出现一条或几条平行于岸的水下沙堤。对淤泥质海岸:泥沙颗粒的中值粒径小于0.05mm,其中的淤泥颗粒之间有粘结力,在海水中呈絮凝状态。滩面宽广,坡度平坦,一般为1/2000~1/500。泥沙运动在沙质海岸和淤泥质海岸比较显著。海岸带的泥沙来源有几个方面:即河流来沙、由邻近岸滩搬运而来、由当地崖岸侵蚀而成和海底来沙。一般以邻近岸滩搬运来的泥沙为主,在河口附近,泥沙可能来自河流。当海岸发生较快的侵蚀时,也能供应较多的泥沙。b)条文中所列资料都是影响泥沙运动的因素,只有充分占有这些资料后,才能充分了解和掌握泥沙运动的规律,从而提出防治措施。c)在野外调查的基础上找出岸滩冲淤变化规律,泥沙的来源和岸段泥沙的特性。充分了解了泥沙运动有关地貌类型(如海滩、河口沙嘴、水下沙堤、岸沙堤、海蚀崖等),测量其形态、组成物质和结构,按其平面分布绘入1∶25000(或1∶50000)比例的地形图中。在图上标明岩性分布、岸段的侵蚀、堆积和平衡状况、附近港口建筑物情况等。d)通过调查或收集历年断面图的变化情况来了解附近岸段的冲淤变化及冲淤速度,是水文工作常用的方法。将不同时期的图纸重叠在一起,可直观地看到岸线的冲淤变化。6.6.3.4我国近海所处地理纬度比较低,不易出现结冰现象。只渤海和黄海北部约位于北纬37°~41°间的海区,每年才有结冰出现。a)有关海冰的特征值资料,可向当地海洋水文气象站查取。b)当拟建输电线路附近没有水文气象站时,可通过调查当地居民(最好是渔民)取得。6.6.3.5本条规定了感潮河段洪水组合的原则和方法,目前尚无成熟的经验和计算公式,各地可参照其它行业的方法进行计算。应在实践中不断摸索,积累资料,在修订本规范时再进行充实。6.7冰情分析计算6.7.1根据线路杆塔基础设计的要求,当杆塔基础处于设计洪水位或结冰水位以下时,除承受杆塔的荷载外,尚需考虑流水动压力、流冰和漂浮物的撞击力、冰冻胀力和波浪冲击力等荷载,因此冰情的分析计算对确定基础荷载具有重要意义。关于冰情分析计算在我国还是一个新的课题,实践经验不多。另外由于观测条件的困难,实测资料比较缺乏,学科本身在理论上和计算方法上尚不完善。因此强调要尽量收集已有资料及进行详细的现场调查。6.7.2冰流量资料是冰情分析计算的基础资料,目前我国北方河流冰流量观测资料较少,常常需要进行计算或插补。对于大河的冰花流量及冰块流量可参照下式进行计算。当应用于中小河流时,应注意根据实际调查资料进行修正。Qf=kηBvfhf(20)γfk=γi(21)3式中:Qf——冰花流量(密实体),m/s;K——冰花密实体折算系数,可取0.4~0.6;η——平均流冰疏密度,以冰花面积占敞露河面面积的十分率表示。瞬时最大疏密度可取0.6~0.9,最大日平均疏密度一般可取0.5~0.8,流冰期平均疏密度可取0.2~0.4;B——断面畅露水面宽,m,计算冰块流量时可采用与开河最大流量相应的水面宽; vf——平均冰花流动速度,可近似用平均水面流速表示,对于冰块可采用与开河最大流量相应的平均表面流速,m/s;hf——平均冰花厚度,m,可取0.10m~0.30m;3γf——冰花容重,g/cm;3γi——结晶冰容重,可近似取用0.917g/cm。对于冰块流量,冰厚hf可取0.6himax~0.8himax(最大冰厚),η、k皆取1.0。冰厚计算可参照下式进行αhi=k(Σti)(22)式中:k、α——经验系数;Σti——累计日平均气温(绝对值,℃)。根据我国东北和华北的资料分析,经验系数k、α值的变幅如下:东北地区:α=0.50~0.56;k=2.0~2.3华北地区:α=0.50~0.56;k=2.6~3.06.7.3大量冰花堆积在河段冰盖的底下,并造成该河段水位的壅高,这种特殊冰情现象称之为冰塞。野外观测资料表明,冰塞往往发生在水面比降有明显转折的河段,如急滩下端的缓流河段、水库回水末端等。春季开河(江)时,大量冰块在特定的河段(如河道束窄处、浅滩、急湾、连续弯道、尚未解冻冰盖的前缘等)发生堆积,阻塞河道,并壅高上游水位,这种特殊冰情现象称之为冰坝。冰坝的形成是水流条件、冰量以及河流边界条件共同作用的结果,可归纳如下:1)需要有集中而又有足够数量和强度的冰量,这是组成冰坝的物质条件。集中而量大的来冰量往往是由以水力因素为主的武开河造成的。2)需要有阻止流冰顺利宣泄的河流边界条件,如河道束窄处、急弯或连续弯道、多分叉河段、未解体的冰盖等都是冰块宣泄的障碍,当冰量集中时,往往容易在这些地点发生堵塞,形成冰坝。对于冰塞和冰坝壅水的计算,目前尚无成熟的方法,应注重对工程河段的实地调查分析,根据冰塞、冰坝的形成原因判断是否有形成的条件,结合地区经验公式和现场调查进行分析和计算。6.8设计水位6.8.1用水位资料推算设计洪水位时,通常采用频率计算方法,线型可采用P—Ⅲ型,在潮位统计中,可采用第Ⅰ型极值分布律计算。除感潮河段直接用潮位作频率计算外,线路跨越处的设计洪水位可用水位统计确定,或用洪水位经验频率曲线取得。6.8.2若采用的是线路工程断面附近参证站的设计洪水位,应将其移用到工程地点来,按下述两种情况考虑。a)当采用上下游水位相关法确定时,应采用上(下)游参证站与工程地点的同期水位,包括实测及调查的洪水位资料,点绘水位相关图,根据参证站设计洪水位在相关图上查读得工程地点的设计洪水位。若相关线上部不够用,可考虑适当外延,但要分析两地各自在高水时的断面情况(断面形状、河床组成物、植被等)和测验河段控制情况及区间径流的变化,若有显著变化,则不宜直线外延。b)采用水面线确定时,若只有上(下)游参证站洪水水面比降,可采用下式计算Hx=Ha±JL(23)式中:Hx、Ha——工程地点和参证站的设计洪水位,m; J——参证站或参证站至工程地点间河段的洪水比降,m/m;L——参证站至工程地点间的河长,m。当工程地点上下游都有参证站时,可用上下游参证站的设计洪水位连成直线水面线,按河长内插推求工程地点的设计洪水位。按水面线推求设计洪水位时,一般只适用于大中河流、平原河流或者水面比降变化平缓的河段。6.8.3当工程地点或参证站有可以应用的水位~流量关系曲线时,可直接引用。若无实测资料,可采用满宁公式计算,应尽量利用历史洪水调查成果。采用满宁公式计算时,应注意有漫滩的断面,宜将主槽与边滩分开计算,然后相加。有回水死水等情况时,应注意划分有效过水断面。比降可采用河底纵比降或根据洪水调查推算的水面比降确定,应尽量采用调查的历史洪水水面比降,糙率选取应根据断面情况,结合河道已有分析计算成果,查糙率表合理选用。6.9设计流速6.9.1本条规定对于水中立塔的塔位,其设计流速可用设计水位下的垂线平均流速。在确定用于杆塔基础局部冲刷计算的设计流速(行进流速)时,应根据河道塔位所处河段的河流特性,考虑单宽流量的重新分配后,以单宽流量确定塔位处垂线平均流速。6.9.2洪水期漂浮物水面最大流速计算,采用设计洪水位(或历史最高洪水位)相应的水面最大流速。有长期观测资料(或短期简易测验资料)时,按实测资料分析确定。无实测资料时,可利用断面平均流速,用下列经验公式计算确定 vmv=maxK(24)式中:vmax——水面最大流速,m/s;vm——断面平均流速,m/s;K——系数,可从实测资料中求得。无实测资料时,可采用下式计算CK=C+14(25)11C=R6n(26)式中:C——流速系数;n——糙率;R——水力半径。7河床演变分析7.1河床演变调查7.1.1一般河床演变分析的目的不同,分析的侧重点则不同,既使是同一河段上,原有的河床演变分析成果也不能盲目搬用。对架空送电线路跨越工程而言,塔位的稳定不仅依赖于整个河势的稳定,更依赖于局部河床(岸、滩)的稳定;塔位的稳定要求高,应确保工程安全运行。所以,河床演变调查一方面是验证原有的河床演变分析成果与河床演变的实际情况是否一致,同时验证局部河床(岸、滩)的稳定性是否满足跨越工程的要求,是对已有资料的补充。7.1.2强调河床演变调查应有一定的河道长度,因为河床演变是水流与河床相互作用的结 果。这种作用是从上游开始,使水流与河床互相适应,同时这种适应逐渐向下游传递,使河势发生变化。具有一定的河道长度,才能反映河床演变的特点和规律。考虑工程建设是有工期要求的,往往河床演变的分析不能做太多的工作,根据河床演变的特点和工作经验,一般是上起跨越工程上游控制点,下至跨越工程以下的一段河长内进行河床演变分析,可以满足工程要求。若上游控制点(节点或弯道)的边界条件差而不稳定,或控制点控制性能不稳定,河床演变的规律性相应较差,分析的结论可能产生错误,此时调查河段长度应适当向上游延伸。7.1.3河床演变调查的一般方法7.1.3.1河道查勘时应携带地形图(或河道地形图),查看河床演变控制点的类型、位置、岩土地质特性;控制点下游的平面河势、两岸河工建筑物(包括治河工程、码头、桥梁、取排水建筑物等)的具体位置;两岸居民点距离河道的远近、地面高程以及水陆交通条件。7.1.3.2根据踏勘情况确定调查的起始点,一般起点应是河床演变的控制点,终点在工程地点以下。宜根据下游河势、居民点和交通条件确定。确定调查内容时,应依据居民点的位置与河势的地理关系来确定。如靠近控制点的居民点或与控制点关系密切的人员,应着重调查与河床演变控制点有关的内容;靠近治河工程的居民点应着重调查治河工程的起因、兴建规模、年代及实施效果等。7.1.3.3调查工作应沿河两岸自上游往下游顺序进行,一则是避免遗漏,另外是便于发现问题,及时补充调查。不应只调查某一岸而不调查另一岸,也不应隔河调查对岸的情况,调查中的重点问题应反复落实。7.1.3.4调查访问的形式应该多样,有条件时宜尽量组织调查会,再利用个别调查加以补充。调查时,应首先说明调查的目的、内容与要求,应注意被调查人的谈话互相之间有无矛盾,对有争议的问题,应启发被调查者回顾当时的情景,并求得共识。7.1.3.5调查时,应做好记录或录音,有条件时可以摄像。关于河岸、深泓、汊道、心洲与边滩的演变情况,应对照地形图(或河道图)绘制草图并注明变化的位置、距离及相应的年代。7.1.3.6调查现场工作结束前,应及时整理、分析调查记录,仔细斟酌内容有无遗漏和疑问,使所有问题得到落实。7.1.4河床演变调查内容7.1.4.1本条强调应注意对跨越河流的流域总体防洪规划及跨越河段的局部防洪规划及措施都进行调查。7.1.4.2河床演变控制点特性包括控制点类型、控制点的稳定性和控制性能等三个方面。控制点类型可分节点和弯道,节点又可分为天然节点(对峙的、单侧的)和人工节点(如丁堤)。控制点的稳定性取决于岩土条件或人工维护措施。控制点的岩土条件好,抗冲蚀能力强,人工维护措施落实,历年变化较小,则控制点应是稳定的,反之则不够稳定。控制点的控制性能往往与控制点的形式、稳定性及河势有关。控制点的控制性能有强弱之分,亦有季节之别。控制性强,则下游河势演变规律性和特点就比较明显。反之则不那么明显。7.1.4.3跨越河段两岸的边界条件及河床质的组成是河床演变的决定性条件之一。河床的边界条件包括两岸的土壤地质结构、人工建筑物类型与规模。7.1.4.4岸线变化的调查包括沿流程两岸岸线的变化速度、变化距离、原有和现有的滩地、台地的宽度及高程、岸线变化的原因、岸线变化给堤防带来的影响,以及当地对岸线维护及治理的工程措施。7.1.4.5凡有心滩与汊道的河段,应分别进行调查,并应预测其发展趋势。7.1.4.6在河床演变分析中,常以深泓线代替主流线。深泓线的变化包括跨越河段沿水流的 流程深泓线的变化频次、变化方向、最大变化幅度、变化原因、年代;深泓线的摆动对两岸边滩、台地或岸线的影响,以及对两岸造成的险工险段的位置、范围和严重的程度。7.1.4.7大水年、大水少沙年对河床演变的影响是很大的。在调查中应注意跨越河段大水年的河势变化特点,即对河岸、边滩冲刷与淤积特点,对深泓线的摆动、高程变化的作用与影响,特别应注意大水年对跨越断面两岸的冲刷作用,及对河床的最大冲刷深度。7.1.4.8因为大多数水利水电枢纽工程兴建的目的是调洪蓄水,洪水期大量泥沙存入库内,清水下泄,提高了下游河槽的水流挟沙能力,使下游河床中的较细颗粒的泥沙逐渐被含沙量不饱和的水流带走,河床质发生粗化,河床冲刷下切,并逐渐趋向平衡。这种过程由枢纽工程以下逐渐向下游发展。所以在河床演变调查中,应注意水利水电及河道治理工程对线路跨越河段河床演变的影响。7.2河床演变分析7.2.1本条说明进行河床演变分析应具备的基础资料要求。条文中列举了四类基础资料,一般中小河流是不具备这些资料的,应依据工程实际情况尽量收集。所以,在“7.2.2河床演变分析内容”中,就分为有资料和无资料两种情况。7.2.2河床演变分析内容7.2.2.1有资料地区河床演变分析a)根据河床演变调查中控制点的类型与岩土性能、抗冲蚀性能的强弱、历年演变速度、演变原因以及人类活动影响等,综合判断控制点是否稳定。在30年内控制点变化不大,或控制性能不会消失,则认为是稳定的,反之则可认为不稳定。应分析控制点对下游水流是否具有常年控制作用,有的控制点只在洪水期起控制作用,有的常年起控制作用,还有的控制点控制性能较弱,时隐时现,这些特性对下游河势演变的影响较大。b)平面河势、河岸线的分析,是将历年实测的河道地形图的河岸线(或某一高程的等高线)对准纵横坐标,以不同线条或颜色套绘在同一张图上,并绘出堤防线,即成为跨越河段的平面河势图。据以分析跨越河段两岸岸线的进退速度和距离,江心洲移动的方向、距离和速度,可直观地反映平面河势的变化。c)将历年的主流线或河道图的深泓线对准纵横坐标,以不同的线条或颜色套绘在同一张图上,并绘出堤防线,即为跨越河段的深泓线图。据以分析深泓线历年摆动的频次、方向、速度、距离、规律、原因和发展趋势,以及对两岸岸线、边滩、堤防的稳定性可能产生的影响及严重程度。d)在跨越河段内,选几个有代表性的固定断面,在历年实测河道地形图上,按断面的坐标截取各断面的断面点点绘在同一张图上。若某一水文年内、某一断面的几次实测断面点绘在同一张图上,称为断面年内变化图;某一断面的历年各次实测断面点点绘在同一张图上,称为某一断面的年际变化图。可用上述断面图,分析跨越河段内各断面两岸岸线变化速度、距离和规律,分析深槽摆动方向、距离和槽底高程的年内与年际的最大变幅。e)在上述各断面上,分别计算同水位下的断面面积和平均水深,分析各断面的宽窄、河底的深浅变化规律及速率,据此分析跨越河段河道断面的演变规律。f)工程点上游大型水利水电枢纽工程兴建后,清水下泄,使下游河床质逐渐粗化,河床不断下切,逐步达到冲淤相对平衡,这种演变不断向下游传递。对于跨越河段这种演变趋势的分析,可从历年横断面图、历年水位面积变化或河床质粒径的比较中得出。河工建筑物包括护岸工程、航道整治工程、丁坝、裁弯取直以及码头、道路、桥梁等其他工程。这些工程的实施,对河段内的主流线、洲滩、河岸、水的流态或河势起到直接或间 接的影响,应在河床演变分析中充分注意。g)特大洪水年、大水少沙年等特殊水文年对河床演变有直接影响。如汉江1983年特大洪水,下游某站实测河底高程平均降低2.5m。应充分利用实测资料,分析特大洪水对河岸、边滩、心洲以及河势的影响。h)河床演变趋势应根据上述各方面因素的综合分析和预测,结合跨越断面两岸邻近地带的地形地貌规律、岩土的抗冲能力、河道治理工程情况等,判断和预测跨越断面30年内深槽摆动方向与范围、边滩或台地的消长、岸线变化幅度,提出塔位的建议位置和对塔位安全性的分析结论。7.2.2.2无资料河段的河床演变分析a)本条强调应综合分析控制点的稳定性,若控制点是稳定的,应进一步分析其控制性能是否稳定,可根据河势、河床形态来确定。b)应根据控制点稳定性的判定,分析深泓线的摆动规律。分析的内容应侧重于深泓线是否有摆动,摆动的方向是单向摆动还是往复摆动,可能的最大摆动范围。应特别注意大洪水期深泓的摆动,分析其对两岸边滩、台地以及堤防的影响。c)本条可根据跨越河段的河势现状与发展历史,结合深泓线的分析、河床两岸岩土地质特性和人工建筑物等,分析两岸的稳定性以及可能产生险情的具体位置。一般对于堤防的迎水面无台地、深泓逼近堤脚且河岸为坡度较陡土岸的河段,从防汛角度即为险情地段。d)塔位处的岩土条件好,抗冲性能强,河道的历年变化较小且河势对岸滩稳定有利,预计30年内不会有大的变化,则可判定跨越断面处的岸滩是稳定的,反之则不稳定。7.2.3河床天然冲刷分析7.2.3.1若线路跨越河道处及跨越河段的主流线(或深泓线)均比较稳定,沿河两岸的岩土条件好,抗冲蚀性能强,河势与河岸均稳定,河道横向冲刷可不考虑。若跨越地段(与塔位毗临的河段)主流线(或深泓线)及河势基本稳定,而跨越地段土壤条件差,局部河岸不稳定,可根据实际情况酌情考虑维护河岸稳定的工程措施,则河床的横向冲刷亦可不考虑。若跨越河段的主流线及河势变化较大,跨越处两岸岩土地质条件抗冲性能差,岸滩不稳定,且维护河岸稳定的工程量大,应建议跨越工程避开为宜。7.2.3.2线路在堤防的背水面立塔时,若堤防等级高、质量好,且堤防迎水面有较高的且有一定宽度的台地,其土质抗冲蚀性能强,经分析河势的演变不会出现极为不利的发展,则可认为堤防是可靠的。若堤防等级低、质量差,堤防迎水面既无台地也无边滩,河泓逼近堤脚;或堤防迎水面虽有台地,但土质不好,抗冲蚀性能差,同时河势的发展不利于台地的稳定;或堤防质量差,台地与堤防高差较大时,均应考虑溃堤的可能性。应分析溃堤的可能范围,尽量避开溃堤口门的可能位置;在难以完全避开时,应预测冲刷坑的大小及对杆塔安全的影响。7.2.3.3线路在堤防迎水面立塔时,除塔基处的河岸为抗冲蚀能力强的基岩、永久性节点或河势变化极有利于稳定的地带,均宜考虑河床的天然冲刷。a)在稳定的台地或滩地上立塔,可根据河床演变调查确定台地或滩地一次洪水造成的最大天然冲刷深度。b)在不稳定的台地或滩地上立塔,应根据河床演变分析,确定跨越处河床横断面的可能变化范围,在此变化范围内,选定对立塔最不利的河道断面位置和断面形状。再按断面的年内和年际变化图,或上游邻近水文站实测的一次洪水形成的最大冲刷断面,确定河床的可能冲刷深度,预测跨越处的河道横断面图,将河道现有横断面图及预测的横断面图进行比较,分析塔位处河床的高差,即为塔位处的最大天然冲刷深度。 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