4-1 工程等别与建筑物级别
工程等别与建筑物级别是每项工程设计必须首先明确的内容。水利水电工程按其规模、效益及在国民经济中的重要性分等。水工建筑物依其作用可分为永久性建筑物和临时性建筑物。永久性建筑物一般根据工程等别及其在工程中的重要性分级,临时性建筑物根据被保护建筑物的级别、本身的规模、使用年限及重要性分级。这种先分等再根据工程等别分级的做法已在我国沿用了几十年,证明在工程实践中是切实可行的。水利水电工程的等别关系到国计民生,应严格按标准确定,一旦确定后,不得轻易改变。水工建筑物的级别,则可根据具体情况,经论证后做适当调整。
4-1-1 《灌溉与排水工程设计规范》 GB 50288—99
灌溉与排水工程主要包括蓄水工程、引水工程、泵站工程、输(排)水工程等,其建筑物类型众多,为满足农田水利建设的需要,我国于不同时期颁布了相应的单项设计规范。为统一灌溉与排水工程设计要求,提高工程设计质量,保证工程安全,节水节地,降低能耗,保护水环境,合理利用水土资源,充分发挥工程综合效益,制定本标准。
a) 2.0.2 引水枢纽工程等别应根据引水流量的大小,按表2.0.2确定。
表2.0.2 引水枢纽工程分等指标
【摘编说明】
引水枢纽工程可分为有坝引水和无坝引水两种形式。但无论是有坝引水还是无坝引水,其引水流量是直接反映引水枢纽工程规模的指标值。因此,引水枢纽工程应根据引水流量的大小分等。表2.0.2所列引水枢纽工程分等指标值是根据河北、山西、内蒙古、辽宁、黑龙江、山东、安徽、新疆、四川等9省(自治区)提供的93座已建引水枢纽工程设计资料统计概化出来的,具有较好的代表性。
【检查要点和方法】
根据引水流量的大小确定引水枢纽工程等别;各项设计文件中的工程等别应与审查意见和上级批复文件一致。
b) 2.0.3 提水枢纽工程等别应根据单站装机流量或单站装机功率的大小,按表2.0.3确定。当提水枢纽工程按单站装机流量和单机装机功率分属两个不同工程等别时,应按其中较高的等别确定。
表2.0.3 提水枢纽工程分等指标
注 “装机”系指包括备用机组在内的全部机组。
【摘编说明】
提水枢纽工程主要是指用于灌溉与排水的泵站工程,如灌溉泵站、排涝泵站、灌排结合泵站等。泵站装机流量或装机功率是直接反映工程规模的两项主要指标,因此,提水枢纽工程应根据泵站的装机流量和装机功率的大小进行分等。低扬程提水枢纽工程一般按泵站装机流量的大小分等,高扬程提水枢纽工程一般按泵站装机功率的大小分等。由于泵站设计取用的防洪或挡潮标准、挡水部位顶部安全超高值和各种安全系数允许值,一般只与单个泵站的设计级别和运用条件有关,故作为提水枢纽工程分等指标的装机流量或装机功率应为单站装机流量或单站装机功率。表2.0.3所列提水枢纽工程分等指标值与《泵站设计规范》(GB 50265)中泵站工程分等指标值是一致的。
同时需指出,表2.0.2所列引水枢纽工程分等指标值与表2.0.3中按单机流量对提水枢纽分等所对应的指标值是一致的,即当引水枢纽的引水流量与提水枢纽的单站装机流量相同时,前者与后者的工程等别是相同的。
【检查要点和方法】
本条主要检查内容包括:提水枢纽工程等别应根据单站装机流量或单站装机功率的大小确定;泵站装机容量包括备用机组的容量;当按单站装机流量和单机装机功率分属两个不同工程等别时,应按其中较高的等别确定;各项设计文件中的工程等别应与审查意见和上级批复文件一致。
c) 2.0.5 灌溉渠道或排水沟的级别应根据灌溉或排水流量的大小,按表2.0.5确定。对灌排结合的渠道工程,当按灌溉和排水流量分属两个不同工程级别时,应按其中较高的级别确定。
表2.0.5 灌排渠沟工程分级指标
【摘编说明】
灌溉流量或排水流量是直接反映灌排渠沟工程规模的指标值。因此,灌溉渠道和排水沟工程应分别按灌溉流量或排水流量的大小进行分级。由于灌排渠沟工程的重要性较低于渠首引水枢纽工程,且灌排渠沟多属土石方工程,遭受损坏后又较易修复,因此,表2.0.5所列灌排渠沟工程分级指标值比相应等别的引水枢纽工程分等指标值高,即当灌排渠沟工程的灌溉流量或排水流量与引水枢纽工程的引水流量相同时,灌排渠沟工程的级别比引水枢纽工程的等别低,或至多与后者的工程等别相当。
【检查要点和方法】
灌溉渠道和排水沟工程应分别按灌溉流量或排水流量的大小进行分级;当按灌溉和排水流量分属两个不同工程级别时,应按其中较高的级别确定;各项设计文件中的工程等别应与审查意见和上级批复文件一致。
d) 2.0.6 水闸、渡槽、倒虹吸、涵洞、隧洞、跌水与陡坡等灌排建筑物的级别,应根据过水流量的大小,按表2.0.6确定。
表2.0.6 灌排建筑物分级指标
e) 2.0.7 在防洪堤上修建的引水、提水工程及其他灌排建筑物,或在挡潮堤上修建的排水工程,其级别不得低于防洪堤或挡潮堤的级别。
f) 2.0.8 倒虹吸、涵洞等灌排建筑物与公路或铁路交叉布置时,其级别不得低于公路或铁路的级别。
【摘编说明】
灌排建筑物主要有水闸、渡槽、倒虹吸、涵洞、隧洞、跌水与陡坡等,其过水流量是直接反映灌排建筑物工程规模的指标值。因此,灌排建筑物应根据过水流量的大小进行分级。由于灌排建筑物分布在灌区内部,其重要性一般均低于渠首引水枢纽工程,但与灌溉渠道工程的重要性是相同的,因此,表2.0.6所列灌排建筑物分级指标值亦比相应等别的引水枢纽工程分等指标值高,但与同级别的灌溉渠道工程分级指标值相同。
【检查要点和方法】
(1)根据过水流量的大小确定灌排建筑物等级。
(2)在防洪堤或挡潮堤上修建的灌排建筑物,其级别不得低于防洪堤或挡潮堤的级别。
(3)与公路或铁路交叉布置的灌排建筑物,其级别不得低于公路或铁路的级别。
4-1-2 《水利水电工程等级划分及洪水标准》 SL 252—2000
a) 2.1.1 水利水电工程的等别,应根据其工程规模、效益及在国民经济中的重要性,按表2.1.1确定。
表2.1.1 水利水电工程分等指标
注 1.水库总库容指水库最高水位以下的静库容。
2.治涝面积和灌溉面积均指设计面积。
b) 2.1.2 对综合利用的水利水电工程,当按各综合利用项目的分等指标确定的等别不同时,其工程等别应按其中最高等别确定。
【摘编说明】
根据水库规模、防洪对象的重要性、治涝和灌溉规模、供水对象的重要性、水电站的装机容量等,水利水电工程等别分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ五等。
(1)库容分等指标。水库以总库容作为分等指标,需要指出,总库容的定义是指最高库水位以下的静库容。一般情况下,水库的校核洪水位为最高水位,但有些以防洪为主或以供水为主的水库,其最高水位可能不是校核洪水位。如黄河上的万家寨水库,最高正常蓄水位980.00m,而校核洪水位(0.01%)为979.10m,水库总库容按最高蓄水位980.00m确定。
(2)防洪分等指标。防洪工程分等主要是考虑一旦工程失事受影响的城镇及工矿企业的重要性或农田面积两项指标。由于城镇及工矿企业包含的内容比较复杂,不易以数字表达各种情况的分等指标,因而以“特别重要、重要、中等、一般”这些概念指标来划分。
(3)治涝、灌溉分等指标。根据有关部门典型调查分析,治涝工程平均效益一般比防洪工程高60%左右,且治涝面积越大这种效益差别就越大。因此,对同一等别工程,治涝工程分等指标规定低于防洪工程分等指标。就灌溉工程分等而言,由于灌溉工程年均效益大,一旦遭到破坏,就会使得损失较大,故其等别指标规定又较治涝工程有所降低。
(4)供水工程分等指标。供水工程分等按其重要性来划分。供水对象主要为城镇和工矿企业的调水工程尚应同时考虑引水流量和年引水量的大小进行分等,详见《调水工程设计导则》(SL 430—2008)的有关规定。
(5)水电站分等指标。水电站按装机容量的大小进行分等,1978年以来,水电站分等指标有了较大的提高,反映了我国水电站建设技术日益成熟。
【检查要点和方法】
主要检查内容包括:总库容应为最高库水位以下的静库容;综合利用的水利水电枢纽工程,当按水库库容、防洪、发电、灌溉、供水、发电等分等指标确定的工程等别不同时,枢纽工程的等别应以其中的最高等别为准;各项设计文件中的工程等别应与审查意见和上级批复文件一致。
c) 2.2.1 水利水电工程的永久性水工建筑物的级别,应根据其所在工程的等别和建筑物的重要性,按表2.2.1确定。
表2.2.1 永久性水工建筑物级别
d) 2.2.2 失事后损失巨大或影响十分严重的水利水电工程的2~5级主要永久性水工建筑物,经过论证并报主管部门批准,可提高一级;失事后造成损失不大的水利水电工程的1~4级主要永久性水工建筑物,经过论证并报主管部门批准,可降低一级。
e) 2.2.3 水库大坝按2.2.1规定为2级、3级的永久性水工建筑物,如坝高超过表2.2.3指标,其级别可提高一级,但洪水标准可不提高。
表2.2.3 水库大坝提级指标
注 级别指按表2.2.1确定的级别。
【摘编说明】
(1)永久性水工建筑物指工程运行期间使用的建筑物。按其在工程中发挥的作用和失事后对整个工程安全的影响程度的不同,分为主要建筑物和次要建筑物。
(2)永久性主要建筑物的级别与工程等别相对应,分为1级、2级、3级、4级、5级共五级,而同一工程等别的永久性次要建筑物的级别比主要建筑物的级别降低0~2级。
(3)对失事后果十分严重的水利水电工程,其主要永久性水工建筑物的级别可提高一级。有些水利水电工程兴建于人烟稀少地区,即使失事,对下游不造成大的灾害,如对自身效益影响也不大时,其主要永久性水工建筑物可以降低一级。
(4)水利水电工程失事对下游的影响,与失事时的水头有很大关系。高坝形成的水库水头较高,因此,高坝的结构安全度与低坝应有所差别。
【检查要点和方法】
(1)主要永久性水工建筑物的级别提高和降低,必须经过论证并报主管部门批准。
(2) 实际工程中坝高超过表2.2.3指标的2级、3级永久性水工建筑物,一般情况下级别都予以提高,但也有个别工程,因大坝下游没有重要防护保护对象,失事后损失和影响不大,最后经论证未进行提级。
(3)主要永久性建筑物是指失事后将造成下游灾害或严重影响工程效益的建筑物,如堤坝、泄洪建筑物、输水建筑物、电站厂房及泵站等;次要建筑物指失事后不致造成下游灾害或对工程效益影响不大,并易于修复的建筑物,如失事后不影响主要建筑物的设备运行的挡土墙、导流墙及护岸等。次要建筑物级别不应调整。
(4) 实际工程中不完全按照建筑物为主要和次要确定级别,要具体情况具体分析。如某水库为大(2)型工程,大坝为2级建筑物,坝后式电站装机容量小于50MW,这种情况电站厂房级别不按工程等别确定,而主要根据电站本身装机容量确定;又如某大(2)型水库,岸边布置了单独的进水口,该进水口虽然为工程主要建筑物,但级别不完全根据工程等别确定,而是根据进水口本身的功能和规模确定。
【案例分析】
黄河沙坡头水利枢纽位于宁夏回族自治区中卫县境内的黄河干流上,是以灌溉、发电为主的综合性水利枢纽。水库总库容0.26亿m3,总灌溉面积134.3万亩,电站装机容量121.5MW,根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL 252—2000)表2.1.1库容和电站装机容量分等指标,工程等别为中型(Ⅲ等),但按灌溉面积,工程等别为大(2)型(Ⅱ等),依据2.1.2条规定,当按各项目的分等指标确定的等别不同时,其工程等别应按其中最高等别确定,该工程属大(2)型(Ⅱ等)。
考虑到该水库总库容较小,水头低,经溃坝分析计算,即使失事对下游也不会造成严重的危害,为降低工程造价,经上级主管部门审批,确定枢纽主要建筑物如泄洪闸、河床式电站等,降低一级按3级建筑物设计,次要建筑物按4级建筑物设计。
f) 2.2.6 水利水电工程施工期使用的临时性挡水和泄水建筑物的级别,应根据保护对象的重要性、失事后果、使用年限和临时性建筑物规模,按表2.2.6确定。
表2.2.6 临时性水工建筑物级别
g) 2.2.7 当临时性水工建筑物根据表2.2.6指标分属不同级别时,其级别应按其中最高级别确定。但对3级临时性水工建筑物,符合该级别规定的指标不得少于两项。
【摘编说明】
(1)表2.2.6中的四项指标均与施工所处阶段相关,其含义分别为:
“保护对象”中永久性建筑物的特殊要求系指在施工期不允许过水或其他特殊要求;“使用年限”系指导流建筑物在每一施工阶段的工作年限,两个或两个以上施工阶段共用的导流建筑物(如分期导流一期、二期共用的纵向围堰),使用年限不叠加计算;“临时性水工建筑物规模”一栏中,“高度”指挡水围堰最大高度,“库容”指堰前为设计水位时所拦蓄的水量。
(2)使用表2.2.6确定临时水工建筑物级别时,为工程安全计,规定按四项独立指标分别划分级别,以其中最高级别确定。但由于临时性水工建筑物一般使用时间不长,遭遇大洪水的风险较小,因此,从经济考虑,临时性水工建筑物级别不宜定得太高,故对3级临时性水工建筑物,符合该级别规定的指标不得少于两项。
【检查要点和方法】
(1)临时性水工建筑物规模指标,需“高度”和“库容”同时满足要求,才能确定该项指标符合规定。
(2)对3级临时性水工建筑物,符合该级别规定的指标不得少于表2.2.6四项指标中的两项。
【案例分析】
某水电站装机容量108万kW,Ⅱ等工程,拦河坝为混凝土重力坝,最大坝高110m,2级建筑物。施工期采用一次拦断河床导流方式,工期4年,上游围堰为土石围堰,高35m,相应库容6500万m3。虽然围堰使用年限超过3年,但保护对象、失事后果和建筑物规模均不满足3级指标要求,故围堰级别定为4级。
4-1-3 《水闸设计规范》 SL 265—2001
为适应水闸工程建设的需要,统一水闸设计标准和技术要求,提高水闸设计水平,做到技术先进、安全可靠、经济合理、实用耐久、管理方便,制定本标准。本标准适用于新建和扩建的大、中型水闸设计,小型水闸设计可参照使用。
a) 2.1.1 平原区水闸枢纽工程应根据水闸最大过闸流量及其防护对象的重要性划分等别,其等别应按表2.1.1确定。
表2.1.1 平原区水闸枢纽工程分等指标
注:当按表列最大过闸流量及防护对象重要性分别确定的等别不同时,工程等别应经综合分析确定。
规模巨大或在国民经济中占有特殊重要地位的水闸枢纽工程,其等别应经论证后报主管部门批准确定。
【摘编说明】
拦河水闸除了常规调节水位、控制流量外,特别是在汛期还要宣泄洪水,泄洪能力成为确定水闸规模的主要控制条件。因此,拦河水闸工程应以其过闸流量分等。
【检查要点和方法】
应用本条文时,需要注意下列几点:
(1)水闸枢纽工程是指兴建在平原区的以调节水位、控制流量和宣泄洪水为主的水闸,不包含灌溉、排水系统或渠化河道枢纽中的水闸,也不含山区调水、发电首部枢纽中的拦河水闸。
(2)过闸流量是指拦河闸设计允许的最大过闸流量。
(3)堤防或海堤上的水闸应满足堤防工程或海堤工程相关规定要求。
【案例分析】
(1)永定新河为天津市城区北部重要行洪河道,河口防潮闸设计、校核流量分别为4640m3/s和4820m3/s,根据水闸最大过闸流量及其防护对象的重要性划分,防潮闸工程等别属Ⅱ等,主要建筑物级别为2级。
(2)四川嘉陵江上的明台水利枢纽,电站装机容量45MW,为低水头河床式电站,拦河闸设计流量、校核流量分别为16650m3/s和22800m3/s,虽然该拦河水闸最大过闸流量大于5000m3/s,但不属平原区水闸枢纽工程,故仍按《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL 252—2000)第2.1.1条划分等别,该工程等别为Ⅲ等,拦河闸、河床式厂房等主要建筑物级别为3级。
4-1-4 《水利水电工程进水口设计规范》 SL 285—2003
为统一水利水电工程进水口设计标准,保障工程安全适用、技术可靠、经济合理,对《水电站进水口设计规范》(试行)(SD 303—88)进行修订,修订后更名为《水利水电工程进水口设计规范》(SL 285—2003)。本标准适用于水利水电工程各设计阶段各类进水口的设计,对于小型水利水电工程和临时工程的进水口,其设计可适当简化,不适用于竖井内消能的泄洪隧洞进水口的设计。
a) 3.1.1 整体布置进水口建筑物级别应分别与所在大坝、河床式水电站、拦河闸等枢纽工程主体建筑物相同。
独立布置进水口建筑物级别应根据进水口功能和规模按表3.1.1确定,对于堤防涵闸式进水口级别还应符合《堤防工程设计规范》GB 50286—98,并按较高者确定。
表3.1.1 独立布置进水口建筑物级别
【摘编说明】
水利水电工程进水口大体可分为两类:一类为整体布置进水口,是所在大坝、压力前池、河床式水电站厂房、拦河闸等建筑物的一部分,因而应与这些建筑物级别相同;另一类为独立布置进水口,按照《水利水电枢纽工程等级划分及洪水标准》(SL 252—2000)的规定,建筑物级别除与工程等别有关外,还与建筑物一旦失事后,所造成下游灾害的程度和对工程效益的影响程度有关,因而还需结合进水口的功能与规模,按表3.1.1确定此类进水口建筑物级别;而鉴于堤防工程的重要性,故同时规定堤防涵闸式进水口建筑物级别不得低于按《堤防工程设计规范》(GB 50286)确定的建筑物级别。
【检查要点和方法】
(1)整体布置进水口建筑物级别应与所在大坝、河床式水电站、拦河闸等枢纽工程主体建筑物相同。
(2)独立布置进水口建筑物级别应按进水口的功能,采用不同的分项指标确定。
(3)经论证1~4级进水口建筑物可较表3.1.1确定的级别降低一级;对于特别重要的2~5级进水口,经论证可将进水口建筑物级别提高一级。
4-1-5 《水利水电工程施工组织设计规范》 SL 303—2004
施工组织设计是水利水电工程设计文件的重要组成部分,是编制工程投资概(估)算的主要依据,是工程建设和施工管理的指导性文件。为提高水利水电工程施工组织设计水平,做到安全可靠、技术先进、经济合理和市场经济发展的需要,制定本标准。本标准适用于大型、中型水利水电工程,小型水利水电工程可参照执行。
a) 3.2.1 导流建筑物应根据其保护对象、失事后果、使用年限和工程规模划分为3~5级,具体按表3.2.1确定。
表3.2.1 导流建筑物级别划分
b) 3.2.2 当导流建筑物根据表3.2.1指标分属不同级别时,应以其中最高级别为准。但列为3级导流建筑物时,至少应有两项指标符合要求。
c) 3.2.4 应根据不同的导流分期按表3.2.1划分导流建筑物级别;同一导流分期中的各导流建筑物级别,应根据其不同作用划分;各导流建筑物的洪水标准应相同,以主要挡水建筑物的洪水标准为准。
【摘编说明】
(1)导流建筑物级别划分与《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL 252—2000)的规定一致。表3.2.1中四项指标说明如下:
1) 保护对象是永久建筑物,其级别作为划分导流建筑物级别的依据之一。
2) 失事后果一栏很难用定量指标体现。美国土木工程学会大坝分级标准,将失事后果按人口死亡和灾害划分为三级。英国土木工程学会按人口死亡和财产损失划分为四级。俄罗斯等一些国家提出施工期按成本分类划分等级。本标准将围堰失事后带来的经济损失按其程度划为重大、较大和较小三级。
3) 使用年限系指各施工阶段导流建筑物的运用年限,围堰挡水期越长,遭遇洪水破坏的可能性越大,承担的风险也就越大。国内外大型水利水电工程主体工程施工期(从基坑开挖到发电)大约为5~7年,一般工程大约3年左右。故将3级导流建筑物使用年限定在3年以上,4~5级导流建筑物的使用年限框在3年以内。
4) 导流工程的规模用围堰高和堰前库容来衡量,本条规定工程规模的上限为围堰高大于50m、库容大于1×108m3,两项指标要同时满足。规定同时满足堰高与库容两个指标,实质上是由较低指标控制,在平原地区河流上往往是堰高控制,高山峡谷区河流则多受库容控制。
(2)导流建筑物划分为三级。导流建筑物属短期使用的临时性工程,为了节约投资,指导思想是将绝大部分导流工程划为4级或5级,对划为3级导流建筑物的指标控制较严,至少需要有两项指标符合要求。
(3)在不同导流分期,导流建筑物可能有不同级别。同一导流分期的导流建筑物,可能因作用和型式不同,其级别也不一,如上游围堰、下游围堰、纵向围堰就可能采用不同级别。同一导流分期采用相同的洪水标准。
【检查要点和方法】
(1)只有同时满足表3.2.1中3级导流建筑物一栏两项以上指标,其导流建筑物级别才有条件研究提高到3级的可能性。
(2)同一导流建筑物的不同部位因作用不同应有差别,如混凝土纵向围堰的中段若与坝体结合,应与纵向围堰的上段、下段,分别拟定不同的级别。
4-1-6 《水工挡土墙设计规范》SL 379—2007
为适应水利水电工程建设需要,统一水工挡土墙设计标准和技术要求,提高水工挡土墙设计水平,做到安全可靠、经济合理,制定本标准。本标准适用于1~3级水工建筑物中的挡土墙以及独立布置的1~4级水工挡土墙设计。4级、5级水工建筑物中的挡土墙以及独立布置的5级水工挡土墙设计可参照使用;不适用于临时性挡土墙设计。
a) 3.1.1 水工建筑物中的挡土墙级别,应根据所属水工建筑物级别按表3.1.1确定。
表3.1.1 水工建筑物中的挡土墙级别划分
b) 3.1.4 位于防洪(挡潮)堤上具有直接防洪(挡潮)作用的水工挡土墙,其级别不应低于所属防洪(挡潮)堤的级别。
【摘编说明】
(1)挡土墙是水工建筑物的一部分,由于水工建筑物都有挡水要求,若一旦失事,下游地区将遭受巨大的损失。水工挡土墙除具有防止土体崩塌的作用外,往往还具有挡水、导水、侧向防渗等多种作用。因此,水工挡土墙设计级别也应随所属水工建筑物的级别相应确定。
(2)位于防洪(挡潮)堤上的挡土墙,其重要性与防洪(挡潮)堤是一样的。有的挡土墙即便规模不大,但一旦失事,其严重后果与防洪(挡潮)堤失事一样,且较难修复。
【检查要点和方法】
(1)在按表3.1.1确定水工挡土墙的设计级别时,应根据相关标准的规定先确定所属水工建筑物的级别。
(2)挡土墙作为水工建筑物的一部分,也有主要和次要之分。一般情况下,次要建筑物中的挡土墙失事后不至于直接危及主体建筑物的安全,其设计级别可相应降低。但是,处于水工建筑物防渗范围内的岸墙、翼墙等,以及一旦失事将直接危及水工建筑物安全或严重影响工程效益的挡土墙,都属于主要建筑物中的挡土墙,其设计级别应与所属主体建筑物的设计级别相同。
4-1-7 《水利水电工程边坡设计规范》 SL 386—2007
自20世纪80年代以后,随着大、中型水利水电工程的大量修建,边坡安全的重要性越来越受到工程师们的重视。为规范水利水电工程边坡设计,使之达到安全可靠、技术可行、经济合理,制定本标准。本标准适用于大、中型水利水电工程中的1~5级边坡的设计,对“水利水电工程边坡”定义为“由于修建水利水电工程形成的、边坡破坏对修建的水利水电工程安全有影响的和因修建水利水电工程有可能引起其破坏的边坡统称为水利水电工程边坡”。
a) 3.2.2 边坡的级别应根据相关水工建筑物的级别及边坡与水工建筑物的相互间关系,并对边坡破坏造成的影响进行论证后按表3.2.2的规定确定。
表3.2.2 边坡的级别与水工建筑物级别的对照关系
b) 3.2.3 若边坡的破坏与两座及其以上水工建筑物安全有关,应分别按照3.2.2条的规定确定边坡级别,并以最高的边坡级别为准。
【摘编说明】
确定边坡级别考虑两个主要因素;其一是与相关建筑物的关系;其二是边坡破坏造成的影响。
对水工建筑物破坏程度分为严重、较严重、不严重和较轻等4种情况:
(1)严重。按边坡与建筑物的关系,分为直接相关和间接相关两种。前者可分为两种类型:一种类型也称为“边坡属于建筑物的组成部分”,例如船闸的直立边坡、挖方渠道的过水断面边坡;另一种类型为建筑物的地基或地基的一部分,例如紧靠边坡上方修建有泄水、引水的进水塔等。与建筑物直接相关的边坡,一旦破坏或产生稍大变形将直接导致建筑物破坏,属于最危险的情况,因此要求边坡与相关建筑物级别相同是必要的。与建筑物安全间接相关的边坡是指边坡滑塌后,滑塌体推向建筑物导致其整体破坏。例如泄水建筑物进水口集中布置时,若边坡破坏会导致进水塔整体破坏,边坡级别与进水塔的级别相同也是合理的。“功能完全丧失”的含义是建筑物虽然没有破坏但已完全不能运用。如当泄水建筑物在一岸集中布置时,岩石边坡破坏后将所有进水口全部封堵,导致泄水建筑物完全丧失泄水功能的情况。
(2)较严重。有些情况下边坡破坏并不一定使建筑物彻底破坏或完全丧失功能,但已损坏较严重,已不能正常运用或需要进行专门的除险加固。“专门的除险加固”是指已超出了管理单位正常维护工作的范畴,需要进行专门的除险加固设计并由专业施工队伍施工,才能使建筑物恢复或基本恢复原设计功能。
(3)不严重。例如溢洪道泄槽段的开挖边坡,当出现边墙上部边坡局部滑坡侵占部分过水断面,只要塌方不是将溢洪道完全堵死并不难以清除,清除后溢洪道仍可正常过水;又如道路边坡塌方,虽暂时阻断交通,但清理后仍可正常通行。
(4)较轻。有的边坡的破坏并不导致建筑物的破坏或功能丧失,而是仅对建筑物安全有轻微影响。比如有些近坝上游的库岸边坡,当边坡破坏后滑坡涌浪传到坝前已很小,对建筑物安全没有明显的影响。
【检查要点和方法】
本条执行时,需要特别注意:
(1)由于水工建筑物多种多样,边坡与建筑物相互关系非常复杂,因此,在实际工程中,需要认真研究边坡对相应建筑物的影响、建筑物在整个工程安全中的地位等,才能相对合理地确定边坡的级别。由于边坡级别的高低直接决定抗滑稳定安全系数标准,也就是说直接影响工程投资,考虑到这一点,条文中特别要求“对边坡破坏造成的影响进行论证”后确定边坡级别。
(2)有些情况下,一个边坡的破坏可能与两座或多座建筑物的安全有关。对于这种情况,条文规定应先按建筑物分别确定边坡级别,之后,再选择其中最高级别作为边坡级别,其基本思路是确定边坡级别时就高不就低。
【案例分析】
小浪底大坝上游3.65km和2.48km分别发育有1号滑坡和2号滑坡,体积分别为1100万m3和410万m3。在设计过程中,做了大量的地质勘察试验工作,并采用多种方法研究在不同条件下的稳定性状,对1号滑坡进行了模型试验。研究表明,在正常高水位275.00m情况下,若1号滑坡发生破坏,产生的涌浪传至坝前仅高0.88m,不会对大坝和左岸进水塔等建筑物的安全构成威胁,且附近也没有居民区以及其他设施。从地质勘察初期至今的安全监测表明,经不同库水位及水位降落等多种工况条件下运行,两滑坡虽仍处于缓慢的蠕变变形中,没有在近期内发生滑动的明显迹象,因此没有必要将其级别定得过高。这种规模宏大的蠕变变形边坡对提高边坡的稳定安全度往往不敏感。若确定的边坡级别太高,要求的稳定安全系数必然很大,进行治理和加固的费用也非常惊人,但工程实践中往往难以做到。
4-1-8 《调水工程设计导则》SL 430—2008
新中国成立以来,我国已修建了数十座大型调水工程,通过总结已建调水工程的经验和教训,编制本标准。本标准内容涉及调水工程设计的各个阶段,主要适用于项目建议书和可行性研究前期阶段。
a) 9.2.1 调水工程的等别,应根据工程规模、供水对象在地区经济社会中的重要性,按表9.2.1综合研究确定。
表9.2.1 调水工程分等指标
【摘编说明】
调水工程等别,根据供水对象重要性、引水流量、年引水量和灌溉面积等4项指标分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ等。
(1)供水对象重要性分等指标。调水工程供水对象主要为城镇生活和工业用水的,根据供水对象的重要性分成四等,其分等的城市重要性指标可参考1996年《中国城市统计年鉴》确定,详见表4-2。
表4-2 城市重要性分类表
(2)引水流量分等指标。该指标在《灌溉与排水工程设计规范》(GB 50288—99)基础上,将用于确定引水枢纽等别的引水流量标准值调高一级使用,即Ⅰ等工程对应引水流量不小于50m3/s,余下依此类推。
(3)年引水量分等指标。年引水量指标为《调水工程设计导则》(SL 430—2008)新提出的指标,根据收集的23项调水工程资料初步分析,确定年引水量大于3亿m3时为大型工程,按年引水量确定工程等别对已建工程符合率达75%。
(4)灌溉面积分等指标。调水工程以农业灌溉为主要任务时,灌溉面积指标与《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL 252—2000)第2.1.1条一致。
b) 9.2.2 以城市供水为主的调水工程,应按供水对象重要性、引水流量和年引水量三个指标拟定工程等别,确定等别时至少应有两项指标符合要求。以农业灌溉为主的调水工程,应按灌溉面积指标确定工程等别。
【摘编说明】
按表9.2.1中的供水对象重要性分等指标对已建调水工程的等别进行符合性分析,其符合率为62.5%。符合率偏低主要原因是,特大型城市大多为多水源供水,调水工程只是城市供水水源的一部分,与城市总人口规模没有直接关系。单纯按城市人口规模对应的城市重要性指标确定工程等别,对部分城市存在等别偏高的问题。因此,在确定以城市供水为主的调水工程等别时,城市重要性分等指标与引水流量和年引水量分等指标配合使用,确定等别时至少需要两项指标符合要求。
按表9.2.1中的灌溉面积分等指标确定的调水工程工程等别对已建16项工程符合率达87.5%,因此,以灌溉为主的调水工程可按灌溉面积指标确定工程等别。
【检查要点和方法】
(1)水源工程建筑物规模,应按调水的最大规模确定。
(2)输水线路穿越铁路、公路等工程时,交叉建筑物等别除应符合SL 430—2008外,还应满足相关行业设计标准的要求。
(3)以城市供水为主的调水工程,按供水对象重要性、引水流量和年引水量三个指标拟定工程等别,确定等别时至少满足两项指标要求。
(4)以农业灌溉为主的调水工程,可按灌溉面积指标确定工程等别。
【案例分析】
引滦入津工程向天津市供水,其引水流量60 m3/s,年引水量10亿m3;引碧入连工程供水对象是大连市,其引水流量15 m3/s,年引水量4.7亿m3。虽然天津市和大连市城市人口均超过100万,供水对象重要性指标均为特别重要,但因引水流量和年引水量指标不同,引滦入津工程为大(1)型,工程等别Ⅰ等,引碧入连工程不满足至少应有两项指标符合要求的规定,故该工程为大(2)型,工程等别Ⅱ等。
4-1-9 《灌溉与排水渠系建筑物设计规范》SL 482—2011
a) 3.1.1 渠系建筑物的级别,应参照GB 50288—99渠道级别划分标准,按表3.1.1确定,且不应低于其所在渠道的工程级别。
表3.1.1 渠系建筑物的分级指标
【摘编说明】
灌溉流量或排水流量是直接反映灌溉与排水渠系建筑物规模的指标值。因此,灌溉与排水渠系建筑物工程应按灌溉流量或排水流量的大小进行分级。灌溉与排水渠系分布广泛,经常与其他建筑物或构筑物相遇,当与铁路或公路、堤防和其他水工建筑物相交或相结合时,应按合建中各建筑物的最高级别确定建筑物级别,以保证合建建筑物的级别满足按不同设计规范确定的建筑物的最高级别要求。
【检查要点和方法】
(1)灌溉渠道和排水沟(渠)工程是否分别按灌溉流量或排水流量的大小进行分级。
(2)当按灌溉流量和排水流量分属两个不同工程级别时,是否按其中较高的级别确定。
(3)与其他水工建筑物相交或相结合时,是否按合建中各建筑物的最高级别确定建筑物级别。
(4)各项设计文件中采用的建筑物级别是否与批复文件一致。
4-1-10 《水利水电工程施工导流设计规范》SL 623—2013
a) 3.1.1 导流建筑物应根据其保护对象、失事后果、使用年限和围堰工程规模划分为3~5级,具体按表3.1.1确定。
表3.1.1 导流建筑物级别划分
b) 3.1.2 当导流建筑物根据表3.1.1指标分属不同级别时,应以其中最高级别为准。但列为3级导流建筑物时,至少应有两项指标符合要求。
c) 3.1.4 应根据不同的导流分期按表3.1.1划分导流建筑物级别;同一导流分期中的各导流建筑物级别,应根据其不同作用划分。
d) 3.1.6 过水围堰级别应按表3.1.1确定,该表中的各项指标以过水围堰挡水情况作为衡量依据。
e) 3.2.2 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3.1.1及表3.2.1的规定执行;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。
【摘编说明】
本条针对导流建筑物级别划分所做的规定,同4-1-5和4-2-1-3,摘编说明同4-1-5和4-2-1-3。
【检查要点和方法】
同4-1-5和4-2-1-3。
4-1-11 《水利水电工程围堰设计规范》SL 645—2013
a) 3.0.1 围堰级别应根据其保护对象、失事后果、使用年限和围堰工程规模划分为3级、4级、5级,具体按表3.0.1确定。
表3.0.1 围堰级别划分表
b) 3.0.2 当围堰工程根据表3.0.1指标分属不同级别时,应以其中最高级别为准。但列为3级建筑物时,至少应有两项指标符合要求。
c) 3.0.4 当围堰与永久建筑物结合时,结合部分的结构设计应采用永久建筑物级别标准。
d) 3.0.5 过水围堰应按表3.0.1确定建筑物级别,表中各项指标应以挡水期工况作为衡量依据。
【摘编说明】
本条针对导流建筑物级别划分所做的规定,同4-1-5和4-2-1-3,摘编说明同4-1-5。
【检查要点和方法】
同4-1-5和4-2-1-3。