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中华人民共和国国家标准
GB/T 51280 -2018
工程泥沙设计标准
Standar(I for Sediment (IeSign 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
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：2 018 年 9月 1日
2018 北 京
中华人民共和国国家标准
工程泥沙设计标准
GB/T 51280-2018
☆
中国计划出版社出版发行
网址:WWW. jhpress. CoTn
地址：北京市西城区木樨地北里甲11号国宏大厦C座3层
邮政编码：100038 电话：（OIO） 63906433 （发行部） 三河富华印刷包装有限公司印刷
85Ommx 1168mm 1/32 2. 5 印张 59 千字 2018年8月第1版 2018年8月第1次印刷 ☆
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：（OIo） 63906404 如有印装质量问题，请寄本社岀版部调换
第1807号
现批准《工程泥沙设计标准》为国家标准，编号为GB/T 51280—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(WWw. mohurd. gov. Cn) 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
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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〔201215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
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主要起草人：李文学 |
安催花 |
蒋肖 |
张建 |
刘继祥 |
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安有贵 |
万占伟 |
胡春燕 |
付健 |
张厚军 |
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侯卫国 |
李爱玲 |
汪洪英 |
李林 |
李庆国 |
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陈松伟 |
侯红雨 |
段高云 |
马翠丽 | |
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主要审查人：梅锦山 |
侯传河 |
周晓杰 |
刘咏峰 |
朱晓原 |
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胡春宏 |
张红武 |
曹叔尤 |
张幸农 |
魏国远 |
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张艳春 |
孙双元 |
杨德权 |
雷兴顺 |
朱峰 |
|
郑贺新 |
朱鉴远 |
余帆 |
4设计水沙条件...................................................（5
5.5 枢纽防沙设计........................*.......................... （ 12 ）
COntentS
4. 4 Bed IOad ...................................................... ( 6
5. 2 DeSign Of CharaCteriStiC Water IeVel and Sediment
flushing ......................................................... (
6 Sediment design Of river and estuary training
WOrkS................................. (
6. 1 AnaIySiS and PrediCtiOn Of river evolution as Well as
SCoUring and Silting .......................................... (
8 Sediment design Of navigation ChanneIS and
inland POrtS ...................................................... (
9 Sediment design Of flood StOrage and detention
ProjeCtS ............................................................ (
EXPlanatiOn Of WOrding in this Standard ..................... (
LiSt Of quoted StandardS .......................................... (
AdditiOn: EXPIanatiOn Of PrOViSiOnS ........................... (
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. 0. 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。
1.0.3泥沙设计应统筹考虑工程规模、布置和建筑物设计。
1. 0.4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. 0.5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。
1.0.6泥沙设计应吸纳国内外通过实践检验的先进技术和方法。 1.0.7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。
1.0. 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。
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 ClePOSitiOn ShaPe
泥沙淤积体的几何形态。
2. 0. 4 排沙水位 Sediment flushing Water IeVel 水库在排沙运用期间允许的上限水位。
2. 0. 5 库沙 BL the ratio Of reservoir CaPaCity to Sediment amount 水库正常蓄水位以下原始库容和入库多年平均输沙量的比 值。
3.1基本资料的收集
3.1.1泥沙设计应调査了解下列情况：
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沙量、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工程上下游历史、现状和设计水平年的工农业用水量及水 土保持减水、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。
3.1.3对无水文泥沙资料的工程，应收集本流域输沙模数资料和 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. 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响分析
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应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 硏究。
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20年系列的应进行资料的插补延长。
4. 3.2资料的插补延长可釆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，可直接釆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釆用输沙模数图估算。
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釆用下列方法：
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釆用推移质输沙率公式计算；
5根据邻近相似河流、水库或堰坝的推移质淤积测验资料对
比分析估算；
6根据相似流域的河流、水库或堰坝实测或计算的推移质输 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，应釆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，应通过调査 研究收集资料•在工程设计中考虑其影响。
4.5 设计水沙系列
4. 5.1设计水沙系列长度应根据工程设计需要选定。
4. 5.2设计水沙系列的多年平均径流量、输沙量、含沙量应接近 设计水平年长系列的多年平均值,且应包含丰、平、枯水沙情况。 4.5.3资料短缺地区设计水沙系列可采用代表年确定。
5.1水库泥沙设计内容要求
5. 1. 1水库泥沙设计应包括排沙设计、泥沙调度方式设计、泥沙 冲淤和库容计算分析、枢纽防沙设计等内容，水库运用对下游河 道影响较大时，尚应进行水库运用对下游河道冲淤影响分析。
5.1.2水库泥沙问题的严重程度应根据泥沙对工程的影响程度 分为严重和不严重两类，区别对待。泥沙问题严重的水库，应对泥 沙问题进行专题研究.宜进行物理模型试验。
5. 1.3水库泥沙问题严重程度可根据下列条件判别，符合下列条 件之一，可认为泥沙问题严重：
1 水库库沙比小于IoO;
2库区近坝段有支流泥沙汇入，影响枢纽正常运用；
3水库淤积导致回水末端上延，影响重要城镇、工矿区、农业 基地、交通干线的安全，或影响已（在）建大、中型水利水电工程的 正常运行等；
4水库下游河道冲淤变形，影响已建重要的防洪、取水、排水 等水利工程或重要的交通干线、桥梁、港口、航运等的安全和正常 运行；
5泥沙对水轮机组产生严重磨损。
5.2水库主要特征水位和排沙设计
5.2. 1在论证正常蓄水位、汛期限制水位和死水位时，应分析泥 沙淤积对防洪和库区淹没范围等的影响。
5. 2.2在论证排沙水位时，应考虑水库排沙和综合利用的要求， 进行库区泥沙冲淤计算分析，合理确定。
5. 2. 3排沙水位相应的泄流规模应大于造床流量，泥沙问题严重 的水库可增大泄流规模。
5.2.4滩库容淤损严重的水库应对汛期限制水位相应的泄流规 模进行分析论证。
5.3水库泥沙调度方式
5.3. 1泥沙调度设计应根据水库所在河流的水沙分布特性、库区 自然特性、水库调节性能、开发任务和上下游环境要求等，分析拟 定泥沙调度的主要时期和防沙、排沙等相关指标，进行水库泥沙冲 淤计算，并研究水库对下游河道冲淤变化的影响，确定调度运用方 式。
5.3.2泥沙调度设计应遵循下列原则：
1考虑库区泥沙控制、下游河道泥沙控制、综合利用及环境 影响等要求，应兼顾各方面效益；
2应考虑进水口防沙和调节蓄水位等要求，并应与水库特征 水位、泄流规模相互协调；
3控制水库淹没，长期保持有效库容使用，发挥综合利用效 益。
5. 3. 3防洪兴利为主的水库泥沙调度方式设计应符合下列规定: 1以保持有效库容为泥沙调度目标的水库，宜在汛期或汛期 某一时段控制库水位排沙，也可按分级流量设置库水位排沙，或敞 泄排沙；
2以引水防沙为泥沙调度目标的低水头枢纽和引水式枢纽， 宜釆用按分级流量设置库水位排沙或敞泄排沙方式；
3承担航运任务的水库，泥沙调度设计应结合航运要求，控 制水库水位和下泄流量。
5. 3.4防洪减淤为主的水库泥沙调度方式设计应符合下列规定: 1泥沙调度设计应与发电、供水、灌溉和航运等综合利用任
务相互协调。
2泥沙调度设计可区分水库运用初期和水库正常运用期，水 库运用初期的泥沙调度宜以拦沙为主，水库正常运用期的泥沙调 度宜以排沙为主。
3根据水库泥沙调度的要求可设置调水调沙库容。调水调 沙库容应选择不利的入库水沙组合系列或典型洪水、泥沙过程，按 照水库泥沙调度方式，通过冲淤计算分析确定。
4水库运用初期，应根据水库下游河道减淤、控制库区淤积 形态和保持有效库容对水库运用的要求，并统筹兼顾灌溉、供水、 发电等综合利用要求，确定泥沙调度指标，综合拟定泥沙调度方 式。泥沙调度指标应符合下列规定：
1） 水库起始运行水位应根据库区地形、库容分布特点，考虑 库区干支流淤积量、淤积部位、淤积形态及起始运行水位 下蓄水拦沙库容占总库容的比例、水库下游河道减淤和 冲刷影响以及综合利用效益等因素，通过方案比较拟定；
2） 调控流量应考虑下游河道河势变化及工程险情、主槽过 流能力、河道减淤效果和冲刷影响、水库的淤积发展以及 综合利用效益等因素，通过方案比较拟定；
3） 调控库容应考虑调水调沙要求、保持有效库容要求、下游 河道减淤和综合利用效益等因素，通过方案比较拟定。
5水库正常运用期的泥沙调度指标和泥沙调度方式,应根据 保持长期有效库容、控制水库淤积上延和水库下游河道减淤等要 求，统筹兼顾防洪、灌溉、供水、发电等要求，通过方案比较拟定。 5.3.5梯级水库的泥沙调度设计，宜根据水沙特性和工程特点， 拟定梯级水库联合运行方案，采用同步水沙系列，分析预测泥沙冲 淤变化,综合考虑水库效益和影响，通过方案比较，合理确定水库 泥沙调度方式。
5.4泥沙冲淤和库容计算分析
5.4. 1宜釆用地形法和断面法分别量算水库原始库容，分析确定 水库原始库容成果。
5.4.2泥沙冲淤分析方法应符合下列规定：
1泥沙冲淤分析计算方法和参数应经过类似工程实测资料 的验证,并应符合计算精度要求；
2泥沙问题严重的水库宜釆用多种方法进行计算，宜进行水 库物理模型试验，水库运用对下游河道影响较大时宜进行下游河 道物理模型试验，综合分析选取计算结果。
5.4.3泥沙冲淤计算年限应符合下列规定：
1当水库冲淤相对平衡年限长于工程的合理使用年限时,计 算年限不应少于合理使用年限；
2当水库冲淤相对平衡年限短于工程的合理使用年限时，计 算年限不应少于水库冲淤相对平衡年限；
3水库冲淤相对平衡年限，可根据悬移质泥沙年平均出库率 大于90%,或库区冲淤量和冲淤形态基本稳定等条件分析判定；
4应根据水库征地移民、经济评价和工程的合理使用年限等 有关要求，提供不同年限的冲淤计算成果。
5.4.4泥沙冲淤分析应包括下列内容：
1预测水库运用后库区不同年限的淤积量和淤积形态；
2坝区泥沙淤积预测，主要包括泄水孔口前冲刷漏斗平衡形 态、坝前淤积高程等；
3施工期较长的工程应预测施工期水库回水范围内淤积量 和形态。
5. 4.5应对泥沙冲淤计算成果进行合理性分析，包括实测资料类 比分析、多种方法对比分析等。
5.4.6水库淤积后的库容分析计算应符合下列规定：
1分析计算水库运用后分阶段的库容曲线；
2泥沙淤积后的库容应根据相应的干支流淤积形态计算；
3干支流倒灌淤积形成拦门沙坎的水库，水库淤积后的库容 计算不计入拦门沙坎顶高程以下的库容;
4预测可能发生滑坡、库岸坍塌等影响库容的水库，应分析 其对水库库容的影响。
5.5 枢纽防沙设计
5. 5.1当枢纽有防沙要求时，枢纽总体布置应遵循下列原则：
1根据悬移质含沙量、悬移质泥沙颗粒垂向分布特性，进水 口宜釆用分层布置形式。排沙孔应设置在较低位置，并应具有一 定的泄流规模。发电引水洞进水口高程应高于排沙孔进水口高 程。在工程的合理使用年限内有推移质运动到坝前的水库，宜在 底部设置排泄推移质的设施。
2发电引水洞进口距离排沙孔进口较远时，宜在发电引水洞 进口下方或附近设置排沙洞。
3通航建筑物根据需要可布置防淤设施和清淤设施。
4进水孔洞防沙、防淤堵和防磨蚀可设置下列设施：
1） 进水口前设置拦挡沙设施；
2） 进水口设置截沙槽、排沙廊道；
3） 在进库上游设置拦截砾卵石、漂石推移质的低坝、堰、谷 坊，减少推移质进库，并定期清淤。
5.5.2应结合枢纽建筑物泄水排沙设施布置，分析冲刷漏斗形 态。泄水排沙设施布置应満足进水口运用时不被泥沙淤堵的要 求。
5.5.3应根据进水口防沙要求，提出泄水排沙建筑物的调度运行 方案。
5.5.4应分析水库各个运用阶段发电引水系统的过机流量、含沙 量、泥沙粒径。
5.5.5应根据工程设计需要，分析水库淤积平衡后的坝前和进水 口前悬移质含沙量的垂向分布，确定枢纽建筑物进水口高程和布 置形式。
6. 1河道演变及冲淤分析预测
6.1.1河道演变及冲淤分析应根据河道整治要求，分析河段来水 量及其变化过程，河段的来沙量、来沙组成及其变化过程，河段比 降，河型，河床组成及人类活动的影响等，提出河道演变特点、主要 影响因素及演变趋势等成果。
6.1.2河道演变及冲淤分析可釆用实测资料分析、数学模型计 算、物理模型试验等方法进行分析预测。河道演变及冲淤对工程 设计方案影响较大时，应釆用泥沙数学模型计算和物理模型试验 进行分析预测。
6. 1.3釆用实测地形或断面资料进行河道演变及冲淤分析预测 时，应提出河道平面变化、不同断面横向冲淤变化、河道深泓线变 化以及河段冲淤量等成果。
6.1.4泥沙数学模型计算及物理模型试验范围应包括工程可能 影响的范围，其上下游边界应选在不受工程影响、断面形态稳定且 水流流向较为顺直的断面上,或选择在有硬边界控制的节点处。
6.2堤防工程泥沙设计
6. 2. 1堤防工程泥沙设计应预测河段河道演变趋势、沿河道纵向 和横向泥沙冲淤变化情况，为确定堤线、堤距、堤顶高程提供泥沙 设计成果。
6. 2.2堤线布置时，应先分析河道演变规律，使堤线布置在岸线 稳定的区域。在河岸冲刷比较严重的河段，应釆取防护措施，有条 件时应留有一定的滩地宽度。
6. 2.3堤防设计洪水位确定时，应考虑河道淤积变化的影响。
6.3 河道整治工程泥沙设计
6. 3. 1河道整治工程泥沙设计应分析河道特性、整治范围内及上 下游河段的水流泥沙特性、河道演变特点。
6.3.2防护工程泥沙设计应包括下列内容：
1防护工程布置时，应分析整治河段内及上下游河段河势变 化、水流顶冲点的变化范围、河岸地质组成、近岸冲刷坑的冲淤幅 值与平面变化范围；
2护脚工程设计确定防冲备填石工程量时，应根据河床可能 最大冲深,结合已建工程经验确定；
3当防护工程釆用排体结构，确定垂直水流方向的排体长度 时，应满足河床发生最大冲刷情况下，排体下沉后仍能保持一定的 稳定边坡。
6. 3.3裁弯工程泥沙设计应包括下列内容：
1裁弯工程设计时，应分析裁弯河段来水来沙、河床演变及 新河地区地质组成情况；
2裁弯工程设计时，应合理确定新河规模，新河与原河道应 平顺衔接；新河进口口门应满足进水和排沙的要求，出口布置应有 利于输沙；
3裁弯工程泥沙设计时，应通过物理模型试验或数学模型计 算预测新河上游河段的冲刷量、新河的纵向冲深与横向展宽速率、 老河的淤积量、下游河段的冲淤变化，应提出防护措施；
4通航河流实施裁弯取直工程时，河底开挖高程应根据河床 冲淤预测。
6.3.4分汉河道整治泥沙设计应包括下列内容：
1分汉河道整治时，应研究分流分沙比、汉道演变规律及发 展趋势，根据相关规划，结合物理模型试验或数学模型计算，合理 确定整治方案。采用堵汉工程时，宜选择逐渐衰退的汉道进行封 堵；
2堵汉工程设计应预测封堵支汉对主汉河道冲淤变化的影 响、堵汉工程实施后对河道行洪及上下游河势的影响。封堵支汉 的同时疏浚（挖）主汉时，应预测泥沙的回淤量。
6.3.5疏浚（挖）工程泥沙设计应符合下列规定：
1疏浚（挖）工程平面布置时，应选择在水力条件好、不易回 淤或回淤量较小的部位；疏浚（挖）断面设计应有利于输沙和断面 稳定；
2在冲淤变化大的河段进行疏挖工程设计时，应进行数学模 型计算或物理模型试验，分析疏浚（挖）所造成的影响及回淤量。
6.4水库下游河道泥沙设计
6.4. 1水库下游河道泥沙设计应包括下列内容：
1分析提出来水来沙条件变化后的水沙系列，预测水库下游 河道影响范围内的冲淤量和冲淤分布；
2预测水库下游河道影响范围内的水位、水流含沙量、泥沙 级配沿程变化及河床组成沿程变化；
3分析水库建成后下游河道由于造床流量变化、冲淤变化可 能引起的河势调整、主流线变化及河型转换情况。
4分析水库下游河道冲淤和河势变化对堤防、桥梁、航道、港 口、码头、取水口、排水口等运行的影响，宜开展专题研究。
6. 4.2水库下游河床变形预测可釆用冲刷极限状态估算或变形 过程计算方法。
6.4.3对水库下游河道泥沙设计成果应进行合理性检査。水库 下游冲刷范围广、幅度大的河段，可釆用实测资料分析、数学模型 计算、物理模型试验研究等多种方法进行对比，综合分析确定泥沙 设计成果。
6.5 河口整治工程泥沙设计
6.5.1河口整治工程泥沙设计应判定河口类型，分析水流动力特 性、泥沙来源及组成、河床质粒径，开展河口演变分析，进行演变趋 势预测。
6.5.2河口演变趋势可釆用数学模型计算或物理模型试验进行 预测。
6.5.3进行滩涂圈围、平顺护岸、丁坝、疏浚（挖）、促淤、堵汲、建 闸、拦沙堤等河口整治工程设计时，应结合河床组成，分析水下河 床稳定坡比。
6. 5.4 含沙量较高的河口滩涂圈围工程宜先促淤、再圈围，滩涂 圈围工程泥沙设计应包括下列内容：
1确定新建堤防坡脚前缘冲刷深度，可釆用下列方法：
1） 根据二维泥沙数学模型计算或动床物理模型试验的结果 确定；
2） 根据二维水流数学模型计算或定床物理模型试验提供的 工程前沿近岸流速，采用相关公式计算。
2沙源区的选择应综合考虑河床冲淤、河口年冲淤总量、沙 质、储量、泥沙补给、运距以及疏挖河床与相关规划的关系等多项 因素。
6. 5.5滩面高程较低且沿岸输沙量较大的滩涂可采用工程措施 或生物措施促淤。工程措施主要有丁坝群、勾坝群、“T”型勾坝 群、顺隔坝组合等形式，生物措施宜选择本地物种。促淤工程泥沙 设计应包括下列内容：
1选择促淤措施时，低潮线以下宜釆用工程措施。当波浪的 传播方向与岸线交角较大或者促淤区范围较大时，低潮线以下宜 釆用顺格坝组合方式；低潮线以上宜采用生物措施或者两者相结 合的措施。
2促淤工程平面布置及结构设计宜符合下列规定：
1） 丁坝轴线与潮流向基本正交，头部宜稍朝向主要来沙方 向；勾坝、“T”型勾坝的勾头宜朝向主要来沙方向；
2） 顺坝可设置有利于泥沙进入的纳潮口门，其位置的选择 应有利于泥沙沉降落淤；促淤区隔坝的布置应考虑分割 区风浪及流场水动力条件，使其有利于抑制风浪掀沙，增 强促淤效果；
3）促淤坝坝顶高程应充分考虑减少或阻止风浪的掀沙作 用，纳潮口门底坎高程应有利于底部高含沙水流进入促 淤区。
3促淤效果及影响评价宜包括下列内容：
1） 分析工程前后滩面冲淤量；
2） 预测促淤合理年限及分年度淤积量；
3） 分析促淤工程的相关影响，根据需要釆取补救措施。
6. 5.6河口疏浚（挖）工程泥沙设计应符合下列规定：
1为满足河势控制的需要而采取的疏浚（挖）工程，应根据河 势控制目标，釆用数学模型计算或物理模型试验确定疏浚（挖）范 围、疏浚（挖）高程；
2疏浚（挖）工程的回淤率可釆取二维泥沙数学模型计算或 动床物理模型试验确定。
6. 5.7河口堵汉工程宜选择在水流平缓、泥沙来源丰富、河床淤 积的水域，坝顶高程宜综合考虑泓道两岸滩面高程、促淤效果以及 工程对临近水域的影响等因素综合确定。
7. 1引水口泥沙设计
7.1. 1河势稳定的河段可采用单首制引水口（闸）取水，河势多变 的河段可采用多首制引水口（闸）取水。
7.1.2引水闸布置应符合下列规定：
1引水闸应布置在水流条件好、水流相对稳定的位置，宜缩 短闸前引渠长度，减少闸前淤积；
2引水闸宜布置在弯道凹岸顶点下游，引水闸引水角度宜为 30° 〜60°；
3引水闸底坎高程应根据河床冲淤变化、枯水位及防沙要求 等因素确定，在保证引水的前提下宜提高引水闸底坎高程，引水闸 底坎高程宜高于闸前河底平均高程0. 5m；
4布置在库区、坝区和坝体的引水口（闸），应按安全引水、防 沙的要求，选择引水口位置和高程。
7.1.3在河流上修建的有坝取水工程，需要预防推移质或粗颗粒 泥沙进入引水闸时，应设置拦沙和排沙措施。
7.2沉沙池泥沙设计
7.2. 1当引水含沙量和泥沙粒径不满足供水、灌溉、发电等要求 时，宜设置沉沙池。提水灌溉泵站的沉沙池设置尚应按水泵设计 扬程与含沙量关系的制约条件进行判别。
7. 2.2沉沙池泥沙设计应包括下列内容：
1沉沙池主要工作尺寸设计；
2泥沙沉降计算；
3泥沙监测设计。
7. 2. 3沉沙池泥沙设计尚应符合现行行业标准《水利水电工程沉 沙池设计规范》SL 269和《水电水利工程沉沙池设计规范》DL/T 5107等的规定。
7.3 渠道泥沙设计
7. 3. 1渠道泥沙设计宜根据引水流量、含沙量等条件设计成不冲 不淤渠道。
7.3.2渠道泥沙分析计算应包括下列内容：
1渠道引水流量、含沙量和泥沙粒径分析计算；
2渠道挟沙能力和冲淤分析计算。
7.4 渠系交叉建筑物泥沙设计
7.4. 1倒虹吸管泥沙设计应包括下列内容：
1设计水沙条件和水沙特性分析；
2倒虹吸管不淤积的流速控制因素分析；
3倒虹吸管进口段防淤积、防污物的设计；
4倒虹吸管穿河位置的设计洪水冲刷深度和冲刷线分析计 算。
7.4.2渡槽基础的泥沙设计应包括下列内容：
1设计洪水水沙条件分析；
2设计洪水河道冲刷深度和冲刷线分析计算；
3渡槽基础底面安全埋深设置条件。
8.1 航道整治泥沙设计
8.1. 1航道整治泥沙设计应进行水流、泥沙特性、河床演变分析， 查明浅滩成因、演变规律或演变特征。山区河流应进行水流条件、 推移质运动和溪口堆积体的变化分析等；平原河流演变应进行河 势、岸线、滩槽、水流和泥沙条件变化分析等。
8.1.2航道整治线布置应考虑河流地形、水流走向，通过演变分 析和模型试验综合确定。整治线范围宜选择在泥沙淤积较少、深 泓线较稳定、河流退水期冲刷较快的区域。
8.1.3山区河流航道整治应调整不利于航行的河槽形态,改善水 流条件。岩石河床应采取清礁和筑坝相结合的措施，沙卵石河床 宜采取疏浚（挖）与筑坝相结合的措施。
8. 1.4平原河流浅滩整治应符合下列规定：
1航道整治应以总体河势基本稳定为前提；对于河势不稳定 或处于调整期的河道，应采取河势控制与浅滩整治相结合的综合 治理措施；
2釆用整治建筑物进行浅滩整治时.应以有利于航槽内泥沙 冲刷为原则布置建筑物；
3航道条件满足建设标准但有不利变化趋势的沙质浅滩，宜 釆用守护型整治；
4在分汉河道布置整治建筑物时，应预测工程实施后对主支 汉分流分沙变化的影响；
5浅滩挖槽设计时，应有利于泥沙向下输移。
8. 1. 5枢纽上下游航道泥沙设计应符合下列规定：
1枢纽上下游航道整治应结合枢纽调度运行情况进行河道 水流、泥沙特性和河床演变的分析预测；
2枢纽上下游设计最高通航水位和设计最低通航水位应根 据枢纽运行调度规则，结合河段水文特征和航运要求，考虑河道冲 淤变化的影响等因素，综合研究确定；
3变动回水区的航道整治应在水位消落期加大水流挟沙能 力、延长消落冲刷期、减少泥沙累积性淤积；
4常年回水区上段淤沙浅滩整治设计宜以疏浚（挖）为主，因 泥沙累积性淤积航槽发生移位的滩险，应按移位后的航道走向布 置挖槽；
5通航建筑物设有引航道时，应分析引航道泥沙淤积碍航的 时段、引航道泥沙淤积特点，预测引航道口门内外的清淤量，采取 相应的冲沙防淤措施；
6枢纽下游近坝河段有控制水位下降要求时，应预测枢纽下 游河床下切所造成的水面降落，提出综合工程措施，壅高引航道水 位；
7枢纽下游航道应分析水沙条件变化和河床调整过程对枢 纽下游航道条件变化的影响。枢纽下游河床变形较大河段的航道 整治宜与防洪护岸工程或建库后的河势控制工程相互配合、协调。 8.1.6潮汐河口航道泥沙设计应符合下列规定：
1潮汐河口航道整治应进行水沙运动分析，包括泥沙运动的 一般特性、河口潮波传播、河口淡盐水混合、泥沙絮凝与扩散、河口 浮泥组成及成因；
2多汉河口航道整治宜选择落潮动力强、涨落潮流路一致、 分沙比小的汉道为主航道；
3潮汐河口航道整治应以提高落潮流速、减少涨潮期淤积、 加大落潮期冲刷为原则。
8.2内河港口泥沙设计
8. 2.1内河港口泥沙设计应包括港址选择、港口平面布置、进港 航道入口与主航道的连接形式、港口水工建筑物设计等方面的泥 沙设计。
8. 2.2港址选择泥沙设计宜符合下列规定：
1分析预测河床演变，宜通过物理模型试验或泥沙数学模型 计算进行；
2对港址河段;⅛行泥沙冲淤计算；
3对挖入式港池口门的水流泥沙条件及邻近边滩的稳定性 进行分析研究，宜进行物理模型试验验证。
8. 2.3港口平面布置时，应对泥沙的主要来源和运动的主要方向 进行观测分析；对泥沙运移形态及输沙量进行研究；对港口建筑物 建设引起的上下河段冲淤变化及港口河段的冲淤情况进行预测。
8. 2.4进港航道入口与主航道的连接形式应符合下列规定：
1流速较小、含沙量较小的河网地区或运河的主航道，进港 航道入口宜采用喇叭形；
2含沙量较大的河段，入口处宽度和形式应根据设计船型、 进出港船或船队的密度等因素确定，应釆取防淤、减淤措施。
8.2.5港口水工建筑物泥沙设计应符合下列规定：
1码头基础埋深的取值应考虑所在区域的泥沙冲淤厚度；
2重力式码头设计应预测河床的冲刷和淤积情况，河势条件 不利时应进行物理模型试验。计算的边界地形应考虑码头施工期 和营运期不同工况，并同时考虑最大的局部冲刷或淤积厚度。
3桩基码头的承载力及稳定计算应充分考虑桩基所在的河 床冲淤变化情况，预测确定冲刷最大的计算河床边界,并应对桩基 区域及其前沿采取防护措施。
9.0.1蓄滞洪工程宜采用其启用时的洪水过程和含沙量过程资 料进行泥沙设计。
9.0.2分洪和退洪控制工程泥沙设计应符合下列规定：
1应分析预测分洪和退洪控制工程附近河段的河道演变，研 究河势和泥沙冲淤变化情况；
2泥沙冲淤影响大的分洪控制工程设计,应分析外河（湖）泥 沙淤积对分洪口泄水能力的影响；
3泥沙冲淤影响大的退洪控制工程设计，应分析退洪口上、 下游泥沙淤积对退洪口泄水能力的影响；
4泥沙冲淤影响大的分洪闸和退洪闸闸顶高程应考虑上、下 游河道冲淤变化引起水位升高或降低的影响。
9. 0.3分洪和退洪控制工程平面布置应符合下列规定：
1设置分洪闸、退洪闸时，应考虑水闸建成后上、下游河床可 能发生淤积或冲刷对过水能力和消能防冲设施产生的不利影响；
2多泥沙河流上或泥沙冲淤影响大的分洪闸，应提出避免分 洪闸进水口泥沙淤堵的措施。
10. 0. 1泥沙问题严重的水库工程，应根据工程安全运行需要，编 制泥沙监测规划，提出观测内容、要求、观测设施、仪器设备等。
10. 0.2多沙河流水库泥沙观测宜在水库蓄水的当年开始进行， 对围堰断流全年导流的工程，宜在截流后进行观测。
1 为便于在执行本标准条文时区别对待，对要求严格程度不 同的用词说明如下：
1） 表示很严格，非这样做不可的：
正面词采用“必须”，反面词釆用“严禁”；
2） 表示严格，在正常情况下均应这样做的：
正面词釆用“应”，反面词采用“不应”或“不得”；
3） 表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的：
正面词釆用“宜”，反面词采用“不宜”；
4） 表示有选择，在一定条件下可以这样做的，釆用“可”。
2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符合•••••• 的规定”或“应按……执行”。
《水电水利工程沉沙池设计规范》DL/T 5107
《水利水电工程沉沙池设计规范》SL 269
中华人民共和国国家标准
GB/T 51280-2018
条文说明
《工程泥沙设计标准）＞GB∕T 51280-2018,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。
2 术 语......................................................... （ 34 ）
4.5 设计水沙系列...................................................（ 40 ）
5.4泥沙冲淤和库容计算分析.................................... （ 45 ）
6.5 河口整治工程泥沙设计 .......................................（ 52 ）
i.o.i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. 0. 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。
1.0.5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。
1.0.6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。
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180OnIVS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：
V
κ'=W: （I）
式中：K,——库沙比值；
V——水库正常蓄水位以下原始库容（m3）；
W.——入库多年平均总输沙量（m，）。
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.地形图比例尺不宜小于 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，如无资料，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1：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基本资料合理性检査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。
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。
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响分析
4. 2.3人类活动调査研究，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。
(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测沙量关系 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， 可釆用设计依据站含沙量和区间径流量计算，或釆用集水面积比 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1 ×××工程设计水沙特征值表
|
项11 |
月 |
份 |
汛 期 |
非 汛 期 |
年 | ||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 | ||||
|
径流量 (亿 m3) | |||||||||||||||
|
输沙量 (亿t) | |||||||||||||||
|
含沙量 (kg / 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2 ×××T程悬移质颗粒级配表
|
粒径 (Tnm) |
0. 007 (0.005) |
0. 010 |
0. 025 |
0. 050 |
0. 100 |
0. 250 |
0. 500 |
1. 00 |
2.0() |
中数 粒径 (Tnm) |
|
小于某级 粒径的沙 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3 XXX工程悬移质粒径组硬矿物含量表
|
粒径组 (mm) |
<0. 007 (0. 005) |
0. 007 — 0. 010 |
0. 010〜 0. ()25 |
0. 025 〜 0. 050 |
0. 05()〜 0. 100 |
0. 100〜 0. 250 |
0. 250 — 0. 500 |
0. 500— 1. 000 |
1. OOO 〜 2. 000 |
|
硬矿物 含量(％) |
4.4推移质泥沙
4. 4. 1本条规定了推移质输沙量的分析计算方法。
2坑槽测法的取样断面和坑(槽)位需具有代表性，一般选择 在工程附近的河段上。
3推移质输沙试验有两种，一是进行动床模型试验，模拟研 究河段的天然床沙、水力因素和推移质运动，根据模型比尺建立全 断面流量与输沙率的关系；二是在水槽内进行正态推移质输沙试 验，模拟研究河段天然床沙、单宽水力因素和推移质运动，根据模 型比尺建立单宽流量与单宽输沙率的关系，据此计算全断面的推 移质输沙率。
4采用推移质输沙率公式计算推移质输沙量，要注意公式的 适用条件,需在实地调查的基础上，结合本地区推移质输移特性选 用公式。
4. 4.3采样器效率系数需要通过率定试验确定。
4.5 设计水沙系列
4. 5. 1设计水沙系列长度是指用于泥沙冲淤计算的水沙组合系 列长度，要根据工程设计、数学模型计算和物理模型试验的年限要 求确定。
4.5.2设计水沙系列确定宜采用连续系列的水沙组合。对泥沙 问题严重的或对枢纽下游河道冲淤影响较大的大型水利枢纽工 程，宜选择2个〜3个设计水沙组合系列来分析论证。
4. 5.3资料短缺地区往往无实测水沙系列资料，可由典型代表年 重复使用组成设计水沙系列。
5.1水库泥沙设计内容要求
5. 1. 1坝址选定时要注意的泥沙问题主要有：
(1) 库容规模满足工程开发任务目标要求。考虑泥沙因素合 理分配拦沙和调水调沙库容、兴利调节库容、防洪库容、防凌库容 等。
(2) 峡谷型水库，且无滑坡堵塞河流时，河道比降大，水库排沙 能力大,容易冲刷库区泥沙淤积物恢复库容。
(3) 水库泥沙淤积控制在淹没损失小的河谷内，可有效控制泥 沙淤积上延。
(4) 坝址附近无悬移质泥沙多、推移质数量大的支流汇入，或 釆取措施直接排泄近坝支流泥沙到坝下游，不影响枢纽安全正常 运行。
(5) 坝址附近无滑坡、泥石流险情，或釆取措施消除隐患。
5.1.3本条提出了水库泥沙严重程度的判别方法,
1根据已建水库的实测资料统计分析，库沙比较小者，工程 中泥沙问题较严重，由于来沙量大、库容小，水库蓄水后很快暴露 出各种泥沙问题。《水电水利工程泥沙设计规范WL/T 5089-1999提出库沙比小于壅水建筑物结构的设计基准期为泥沙问题 严重，该规范根据《水利水电工程结构可靠性设计统一标准》GB 50199—2013的有关规定，提岀设计基准期一般为50年〜100年。 根据《水利水电工程合理使用年限及耐久性设计规范》SL 654-2014,我国水利水电工程及其水工建筑物合理使用年限一般为50 年〜100年。以库沙比小于、大于主要水工建筑物合理使用年限 作为判断水库泥沙淤积严重、不严重的指标，当库沙比K,>100 时，为泥沙问题不严重；当κ.<ιoo时，为泥沙问题严重。
2坝前有支流泥沙汇入时，对工程的正常运行造成较大影 响。如黄河的刘家峡水库，洗河在坝前1.5km汇入干流库区，在 干流形成拦门沙淤积，坝前含沙量较大，对刘家峡水库的正常运用 影响较大。
5泥沙对水轮机产生严重磨损的情况不仅会出现在含沙量 较大或泥沙粒径较粗的河流上，有些电站（如抽水蓄能电站），虽然 含沙量不高、泥沙粒径不粗，但由于水头高，水轮机也会产生严重 的磨损问题,需引起重视。
5.2水库主要特征水位和排沙设计
5. 2.3排沙水位泄流规模是保持水库有效库容、塑造水库排洪 输沙河槽的重要指标。对于多沙河流的水库，由于入库泥沙集 中于主汛期，洪水期短而输沙量大，需要减少水库滞洪淤积，提 高大流量的排沙能力，塑造具有较大排洪输沙能力的平衡河槽， 水库排沙水位的泄流规模宜取1. 5倍〜2. 0倍的水库造床流量 或两年一遇洪峰流量。对于少沙河流水库.水库排沙水位的泄 流规模可取1. 05倍〜1. 20倍的水库造床流量。若水库上下游 为梯级水库，水库排沙水位泄流规模应与上下游梯级水库排沙 水位泄流规模相协调；若水库下游为冲积型河道，水库排沙水位 泄流规模还应满足下游河道输沙以及河道排洪输沙能力维持等 要求。
排沙水位是水库排沙运用时的最高水位，一般在汛限限制水 位和死水位之间选取。
5. 2.4多沙河流水库的横向淤积形态具有“死滩活槽”的规律，为 尽可能避免滩库容的损失，水库运用要尽可能控制汛期洪水不上 滩，以防止滩地淤积，保持滩库容。因此，为了适应这种有利于控 制淤积的条件，水库汛期限制水位泄流规模不能太小，可取频率 P = I0%〜5%的洪峰流量。
5.3水库泥沙调度方式
5.3.1水沙特性分析的主要指标包括径流量、输沙量(包括悬移 质和推移质)、流量、悬移质含沙量及泥沙颗粒级配等的年内、年际 分布。库区自然特性主要包括库区河道特性(宽度沿程变化、河道 比降、河床组成等)、库容特性、支流入汇情况等。泥沙调度的主要 时期为来沙较多的时期。水库防沙的主要目的是减少过机泥沙、 泄水孔口防淤堵等。水库排沙的主要目的是减少水库淤积、保持 有效库容等。
水库泥沙调度结果分析包含以下几方面的内容：
(1) 对于水库泥沙调度除要分析水库泥沙调度对控制库区淤 积、保持水库有效库容、电站防沙的效果和对其下游河道的影响 外，还要分析泥沙调度对水库的防洪、发电、供水和航运等开发任务 的影响。防洪减淤为主的水库需分析对减轻下游河道淤积的效果。
(2) 水库泥沙调度对控制库区淤积和保持有效库容的效果，要 按设计的水沙系列和运用方式，采用长系列冲淤计算进行分析，泥 沙问题严重时可釆用一定频率的洪水进行检验。
(3) 水库拦沙和调水调沙对减少下游河道淤积的效果，要按设 计的水沙系列和运用方式，通过长系列冲淤计算进行分析,对比下 游河道在有、无水库时的冲淤变化差别，分析一定时期内下游河道 的冲淤量、减淤量、减淤年限和拦沙减淤比等指标。
5.3.2本条规定了泥沙调度设计的原则。
1泥沙控制是指通过对水库调度使水库和下游河道的泥沙 淤积向既定的条件或者目标运行的过程，与水库的开发目标及社 会环境要求等有关。
5. 3. 3本条规定了防洪兴利为主的水库泥沙调度方式设计要求。
1水库泥沙调度方式设计时，通过泥沙冲淤分析计算设置排 沙水位，确定排沙时间。
3对于承担航运任务的水库，泥沙调度还要解决库区及回水 变动区航道的泥沙问题，坝区、船闸及上下引航道的泥沙问题，水 库下游河道河床下切和水位下降以及河势流路变化、洲滩变化问 题等。
5. 3. 4本条规定了防洪减淤为主的水库泥沙调度方式设计要求。
2水库运用初期也可称为拦沙期，水库正常运用期是水库拦 沙完成后的运用时期。水库运用初期水库库容大，保持有效库容 的要求相对不突出，水库运用以合理拦沙为主,结合调水调沙;水库 正常运用期拦沙库容已淤满，水库保持长期有效库容的要求突出， 水库泥沙调度方式以保持有效库容和排沙为主,结合调水调沙。
4水库起始运行水位为水库初期运行的最低控制水位。调 控流量为调水调沙的流量控制指标。调控库容是指在起始运行水 位或淤积面以上调节水量的最大库容。
5.4泥沙冲淤和库容计算分析
5.4. 1本条规定了水库库容的量算方法。
断面法是利用水库库区测量断面计算库容的方法。相邻断面 间的库容通常釆用截锥体概化法计算，即假设将上下两个断面间 的河道按概化间距拉直后，其容积立体构成一个截锥体：上下断面 分别对应该截锥的两个底面，概化间距对应截锥的高。
地形法是利用水库平面地形图计算库容的方法。即在库区地 形图上求各等高线所包围的面积，由各等高线水平面积求水库体 积，最常用的是几何学梯形公式和截锥公式，此外还有巴乌曼公 式、索布洛夫斯基公式、辛普森公式等。
为了保证成果的精度，地形图比例尺一般不小于1/1OOOOO 从断面法与地形法量算水库库容的方法可以看出，地形法量测的 库容可靠度一般要高于断面法。但由于目前泥沙淤积计算的一维 泥沙数学模型采用断面资料，淤积后的有效库容也用断面法计算。 因此，水库设计要以地形法量算的原始库容为基础修正断面法原 始库容，以使水库淤积后的有效库容计算结果更可靠。
5.4.2本条规定了泥沙冲淤的分析计算方法。
1检验水库和水库下游河道泥沙冲淤计算方法的实测资料， 要尽可能选择条件相似的已建水库的资料，以分析论证该工程对 计算方法的适应性。
2小型水库可采用形态法分析水库冲淤，分析水库淤积后的 库容。形态法是利用已建水库淤积形态资料建立的水库淤积形态 判别指标的经验公式，判别设计水库淤积形态的方法。
5. 4.3本条规定了泥沙冲淤的计算年限。
1《水利水电工程合理使用年限及耐久性设计规范》SL 654—2014将水利水电工程及其水工建筑物合理使用年限定义 为：水利水电工程及其水工建筑物建成投入运行后，在正常运行使 用和规定的维修条件下，能按设计功能安全使用的最低要求年限。 水利水电工程合理使用年限应根据工程类别和等别按表4确定。 对综合利用的水利水电工程，当按各综合利用项目确定的合理使 用年限不同时，其合理使用年限应按其中最高的年限确定。
表4水利水电工程合理使用年限（年）
|
工程等别 |
____________工程类别 | |||||
|
水库 |
防洪 |
治涝 |
灌溉 |
供水 |
发电 | |
|
I |
150 |
100 |
50 |
50 |
100 |
1()() |
|
Il |
100 |
50 |
50 |
50 |
100 |
100 |
|
Ul |
5() |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
|
N |
50 |
30 |
30 |
30 |
30 |
30 |
|
V |
50 |
30 |
30 |
30 |
— |
30 |
注：工程类別中,水库、防洪、治涝、灌溉、供水、发电分别表示按水库库容、保护目 标重要性和保护农田面积、治涝面积、灌溉面积、供水对象重要性、发电装机容 量来确定工程等别。
现行行业标准《水电工一程水库淹没处理规划设计规范》D L / T 5064规定，水库库区土地淹没，一般按工程投入运用10年〜30年 的淤积情况考虑；现行行业标准《水电工程水利计算规范》DL/ T 5105规定，防洪、兴利库容计算时，泥沙淤积年限为30年〜50年。
3分析龚嘴、青铜峡、盐锅峡、三门峡、映秀湾等水库实测泥 沙资料表明，水库冲淤平衡年限与泥沙调度方式、排沙水位关系密 切。当年平均悬移质出库率（或称排沙比）达到90%〜95%,河槽 的纵、横断面形态、淤积高程、淤积物干密度、库容变化等都已趋于 稳定，即可视为水库冲淤相对平衡。
5. 4.6本条规定了水库淤积后库容的分析计算内容。
1当水库施工过程中泥沙淤积使库容损失较大时，需要考虑 施工过程中的泥沙淤积进行施工期度汛的库容计算。
2水库淤积后的库容与水库的淤积形态密切相关，淤积后的 库容计算可釆用两种方法，一是形态法，二是数学模型计算的方 法。形态法计算库容，可釆用分段法进行计算，淤积后滩面以上的 库容釆用地形法原始库容，滩面以下库容根据干支流淤积形态设 计的断面釆用断面法进行计算。若实际河道宽度小于设计断面宽 度.可釆用实际河道宽度。累计各库段干支流库容曲线即为泥沙 淤积后的总库容曲线。
5.5枢纽防沙设计
5.5. 1本条规定了枢纽总体布置需遵循的原则。
1根据悬移质泥沙垂向分布特性，粗泥沙含沙量垂向分布不 均匀，集中在相对水深0.40以下的底层，悬浮到相对水深0. 60以 上的很少，引水发电洞进口高程尽可能布置在相对水深0.4-0. 6 处。底部泄洪排沙底孔的泄量不能小，要形成比较大的冲刷漏斗， 并要采用多孔布置，使冲刷漏斗横向控制范围大，纵向控制范围 远。一般情况下，在排沙运行控制水位，用于电站防沙的排沙底孔 的泄量可取水库此水位泄量的l∕5o
2发电引水洞进口距离排沙底孔进口较远是指该排沙底孔 进口的漏斗范围不能保护到发电引水洞进口。
5.5.2坝区冲刷漏斗形态包括纵剖面形态和横断面形态，可釆用 多种方法进行计算，并结合实测资料类比分析选取，泥沙问题严重 时可通过物理模型试验确定。
5.5.3根据坝前含沙量、泥沙粒径沿垂线、横向分布的特性，以及 形成冲刷漏斗的条件,在满足泄水建筑物防沙、防淤堵的前提下按 照机组多引水少引沙的原则，研究拟定各泄流建筑物合理的分流 比，提出各个泄水建筑物各分级流量下调度运行方案。
6. 1河道演变及冲淤分析预测
6.1.2目前工程实践中运用较多的是一维与二维数学模型，一维 模型一般用于研究长河段的河床变形；二维模型一般用于研究局 部或宽阔水域的河床变形。目前国内外有众多的河流数学模型， 由于泥沙问题的复杂性，不同模型采用的冲淤计算模式、经验公式 有所差异，在具体应用时要合理采用。
数学模型均含有一些重要参数，如糙率、水流挟沙力、恢复饱 和系数等，这些参数取值是否合理决定着数学模型计算成果的合 理性。现阶段这些参数的确定主要通过实测资料进行率定与验 证。
物理模型试验包括模型设计、制作及模型放水等步骤，试验成 果的精度受众多因素的影响。应通过验证试验使模型达到水面线 相似、流速相似、冲淤相似。
6.2堤防工程泥沙设计
6. 2.3对于持续淤积的河道，需要根据河流的泥沙冲淤计算，计 算堤防河段在设计水平年的河道抬高值和设计洪水水面线的抬高 值。
6.3河道整治工程泥沙设计
6.3.1自然河流按地理位置不同可分为山区河流和平原河流两 大类型。山区河流纵剖面比降大，流速大，含沙量不饱和，河床处 于侵蚀状态。平原河流流经地势平坦、土质疏松的平原地区，形成 深厚的冲积层，河岸河床冲淤变幅较大。
6.3.2本条对防护工程泥沙设计内容提出了要求。
1水流顶冲点的变化范围可通过历年深泓线套绘结合现场 查勘确定。近岸冲刷坑的最大深度可采用三种方式确定：一是通 过历史上河势相对稳定期实际发生的最深点确定；二是通过二维 泥沙数学模型计算确定；三是按照《河道整治设计规范》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 水流淘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当引河地区表层黏土较薄，沙土或沙壤土的顶板高于枯水 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黏土 层挖去，下面的沙壤土留待水流自己冲走。这时需验算引河流速 是否大于河底土壤的起动流速，引河水流挟沙力是否大于引河进 口含沙量。若引河表层黏土深厚，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 河流速是否能保证黏土不断冲刷。
6.3.5本条对疏浚（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 年限以及疏浚（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图。水库下游纵比降的变化可 通过绘制水库下游河道纵断面图表示，纵坐标为深泓点高程•横坐 标为距坝长度、断面编号和主要地名。
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 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，或引水口无法引水。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。
(3) 在规划阶段，可考虑采用极限状态估算方法，在可研及以 后阶段宜釆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Ilookm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。检査内 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，或釆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本条提岀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、陆海双向河口四大类， 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，在过渡段 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。该类河口一般洪冲枯淤， 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。该类河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，黄河河口就是该类河口的典型代表。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 冲击平原型和山溪型两类：长江口为平原型陆海双相河口，主支汉 口门相对稳定，口门外存在拦门沙，潮流段河道宽阔，涨落潮流路 分离，江中暗沙搬移频繁，主流易大幅摆动；闽江、鸭绿江为山溪型 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 一样，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，则落潮流占 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 接河口不受潮汐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
(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 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，釆用网格残差法、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，其计算对象是不同测次的同一区域。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泓 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，有的是底沙下移而成，有的是悬沙沉积而成，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IOCm〜20cm。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》SL 389推荐 丁坝坝顶高程可取平均高潮位附近，留有纳潮口的促淤顺坝坝顶 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I-Om之间时，促淤效果较好。
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，也可釆 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。促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，需釆取补救措 施。
7. 1引水口泥沙设计
7.1. 1河势多变的河段可釆用多首制引水口（闸）取水.以保证河 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、防脱溜措施要求高,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30°〜60°。
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0. 5mo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河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工程，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闸前 淤积的泥沙排泄至下游河道，从而使引水闸“门前清”。
7.2沉沙池泥沙设计
7.2.3 水利水电工程沉沙池泥沙设计需满足现行行业标准《水利 水电工程沉沙池设计规范》SL 269的有关要求，水电水利工程沉 沙池泥沙设计需满足《水电水利工程沉沙池设计规范》DL/T 5107 的有关要求，其他工程沉沙池设计可参照相关规范。
7.3渠道泥沙设计
7. 3. 1.7. 3. 2渠道与天然河道一样，在经过一定时期的冲淤变化 之后，也会达到与来水来沙及渠道边界条件相适应的相对平衡状 态。在这种状态下，渠道挟沙水流满足水流阻力公式、水流连续公 式、水流挟沙力公式及断面河相关系式，联解这几个公式，可以求 出一定来水来沙条件下的渠道纵比降、宽度、平均水深及平均流 速。可以根据实际情况，选择适合的计算公式。
引水闸前的引渠要避免脱离大河主流发生淤塞而失效。
渠道设计时，可先按输水要求结合地理条件和实践经验， 初步拟定渠道比降、横断面尺寸等设计参数，然后对渠道的设 计流速进行分析计算，一般要求渠道的设计流速大于不淤流 速；对于土质渠道，其设计流速还应小于不冲流速。现在广泛 应用悬移质水流挟沙力公式来分析平衡输沙的不淤流速和不 冲流速。
不淤流速还可以按如下公式计算：
C. A,吉尔什堪提出的不淤流速计算公式：
Vh3=ΓQoz （2）
式中Vh3——不淤流速（m∕s）；
Q 流量（ɪɪɪ3 / s）；
Γ——与泥沙沉降速度ω有关的系数,见表5。
式（2）的应用要根据实测资料检验。
表5 Γ ~ω关系表
|
泥沙沉降速度 OXmm/S） |
<1. 5 |
1. 5—3. 5 |
>3. 5 |
|
系数「值 |
0. 33 |
0. 44 |
0. 55 |
不冲流速还可按如下公式计算：
B. H.岗察洛夫提出平底河床上的水流垂线平均不冲流速计 算式为：
VHo=3. 9λo∙2（<√ + 0. 0014）o∙3 （3）
式中：Vho——水流垂线平均不冲流速（m∕s）;
h--垂线水深（m）；
d--均质泥沙颗粒的粒径（mm） O
计算时可根据给定的水流垂线平均不冲流速，决定应用于整 治建筑物结构中必需的抛石粗度。表6为按式（3）计算的取水深 度LOm的√-Vh<1数值表。
表6 d-V,.,数值表
|
c∕(mm) |
10 |
15 |
25 |
40 |
75 |
100 |
15() |
200 |
300 |
350 |
|
Vho( m/S) |
1. 0 |
1. 10 |
1. 2() |
1. 50 |
1. 70 |
2. 00 |
2. 20 |
2. 40 |
2. 75 |
3. 00 |
r. H.沙莫夫研究的平底河床上的水流垂线平均不冲流速计算 公式为：
VHo = 3. 83cZ,z¼',δ ⑷
B. H.岗察洛夫认为.对于编柳格中的石块在水深为1. Om的 水流中，垂线平均不冲流速可以加大20/〜30%；对于卵石铺面， 可以加大50%~60%;对于结合牢固与平面平整的铺面（石块铺 砌紧密），可以加大80%〜100%。这就是说，对于给定的水流垂 线平均不冲流速，在相应条件下石块的粗度可以较式（3）或式（4） 计算的石块的粗度为小。
当水深不等于I-Om时，表中水流垂线平均不冲流速的数值 要乘以系数hQ-Z ,h9∙2数值见表7。
表7 h ~h° 2数值表
|
h (m) |
0. 30 |
0. 6() |
1. 0 |
1. 5 |
2. O |
3. 0 |
4. 0 |
5. 0 |
|
砂.2 |
0. 78 |
0. 90 |
1.0 |
1.()9 |
1. 15 |
1. 25 |
1. 32 _ |
1. 38 |
作用于斜坡平面的水流垂线平均不冲流速可按培什金(6. A. ∏BIUlKHH)研究的公式计算：
√ √l + ∕w- N l+w'
式中-Hl--斜坡系数；
m.-自然斜坡系数；
θ -流向与沙粒所在的斜坡水平线的交角。
关于非均匀沙的不冲流速.对于冲积平原河流，由于床面泥沙 粒配比较均匀，用中数粒径来计算与实际基本相符。如果床面泥 沙粒配很不均匀•用中数粒径来计算是否符合实际，还有待于做更 深入的研究。对粒径大于Iomm的砾卵石的不冲流速的研究.还 缺乏比较可靠的定量成果。
7.4渠系交叉建筑物泥沙设计
7. 4. lv7.4.2设计洪水冲刷线是设计洪水条件下最低河底高程 线，一般由设计洪水位减去最大冲刷水深得到。倒虹吸穿河工程 的最大冲刷水深为河道自然演变过程中可能发生的最大水深。渡 槽基础的最大冲刷水深包括自然演变冲刷、一般冲刷和局部冲刷 三部分。自然演变冲刷是指不受本工程影响的情况下，自然状态 下由于水流挟带泥沙而导致的河床冲刷下切；一般冲刷是指由于 墩台压缩水流而在全断面内发生的河床普遍冲刷；局部冲刷是指 由于水流在墩台周围绕流时造成的局部区域冲刷。
自然演变冲刷主要包括三种类型，一是水流动力轴线摆动引 起的冲刷水深，如滩槽易位、弯顶后退、傍岸冲刷等现象；二是河流 发育成长过程中产生的纵向变形，如河源段河床的逐渐冲刷下切 现象；三是修建其他建筑物引起的再造床过程，如水库修建后下游 河道的冲刷下切现象。自然演变冲刷可通过实测资料及历史调查 进行分析确定。
一般冲刷水深和局部冲刷水深可通过收集工程附近既有工程 的实测冲刷资料类比分析,并釆用铁路、公路工程水文勘测设计规 范推荐的方法分析计算确定。
重要河段的大、中型建设项目除釆用上述方法分析确定设计 洪水冲刷线外，还需进行数学模型计算，问题复杂时还需要进行动 床物理模型试验,综合分析确定。
8.1航道整治泥沙设计
8.1.1本条对航道整治泥沙设计提出了要求，作为航道的河道演 变分析重点是要查明航道的成滩原因及其时期。在平原河流中， 通常是通过河床演变分析的方法来探索滩的属性和滩的形成原 因；在山区河流中，滩性分析应重点放在对滩段及其附近水域的水 力特征要素变化特征分析，分析这些特征与河道边界的关系，找出 成滩原因，为整治方案的合理性提供依据。
8.1.4本条对平原河流浅滩整治设计提出了要求。
2修建整治建筑物是为了调整水流结构或局部改变河床形 态，利用水流自身的能量刷深河床，达到改善浅滩通航的目的。
4在主汉内修建整治建筑物，增加了主汉内的水流阻力，可 能会对主汉发展带来=些不利的影响，需采用数学模型或物理模 型预测工程实施后对主支汉分流分沙及河床冲淤变化的影响。
5为利于挖槽稳定，挖槽断面设计要有利于输沙。相比较而 言，窄深断面的输沙能力一般大于宽浅断面的输沙能力。挖槽边 坡设计可按照《疏浚与吹填工程设计规范》JTS 181-5—2012的 规定，根据不同泥沙类别和疏浚设备进行选择。
8. 1.5本条对枢纽上下游航道泥沙设计提出了要求。
3变动回水区位于最高水位和坝前运用最低水位之间的库 段，既有水库的性质，又有天然河流的性质。变动回水区水沙条 件、浅滩冲淤变化、碍航特点除按本标准第8. 1. 1条进行分析外， 还要界定滩段天然河流特性和水库特征时段。
5引航道淤积主要是回流、异重流、往复流泥沙淤积。在进 行引航道防淤清淤设计时，需根据水库调度分析引航道泥沙淤积 的碍航时段，如三峡水利枢纽，上引航道泥沙淤积碍航主要发生在 汛期坝前水位较低的时段，防淤清淤的目标主要是保证汛期航道 畅通；下引航道泥沙淤积碍航主要发生在枯水期枢纽下泄流量较 小、坝下游水位较低的时段，防淤清淤的目标是保证枯水期航道畅 通。
6葛洲坝水利枢纽就是枢纽建成后，下游引航道水深不足的 一个典型例子。葛洲坝枢纽建成后，由于河床下切以及施工过程 中的骨料开釆，宜昌站枯水位下降明显8三江引航道水深达不到设 计要求。2004年开始，在葛洲坝下游实施了护底工程，监测和分 析表明护底工程对抑制宜昌站枯水位下降的作用较明显。为预防 此类问题发生，在枢纽设计过程中应预测下游枯水位的下降幅度， 闸底板高程设计时要留有富裕。
7枢纽建成后，由于来水来沙变化和河床冲刷对航道维护的 不利影响主要有以下两个方面：一是河床冲刷过程中，河势相应发 生调整，引起浅滩部位发生调整，出现新的浅滩；二是河床冲刷过 程中，河床组成相应发生变化，部分浅滩的冲淤变化规律相应随之 改变，或因河床沿程冲刷不均匀，河床抗冲性较强的局部河段出现 坡陡流急现象。在规划设计阶段应考虑上述问题。
8.1.6本条对潮汐河口航道泥沙设计提出了要求。
1 一般平原海岸或淤泥质海岸的泥沙都是细颗粒，其运动有 其特殊性。在波浪潮流作用下，外海沉积的泥沙随潮流进入口内， 成为港口航道淤积的泥沙来源。河口地区泥沙颗粒愈细，愈不易 密实，常产生浮泥现象，而且在淡盐水混合作用下，细颗粒泥沙具 有絮凝性质。
8.2 内河港口泥沙设计
8. 2.2内河港口港址选择时.一般考虑以下泥沙方面的条件：
1港口一般选择在河床及河岸冲淤变化较小、汉道稳定、水 深适当、水域面积开阔及水流条件平顺的水域。
2由于天然河流岸坡在枯水期、中水期和洪水期都存在一定 的冲淤变化，因此要对不同时期的水流流向及流态进行分析，以满 足港口正常作业要求。
3从调查了解以及各方面的资料来看，挖入式港池普遍存在 泥沙淤积严重问题。影响港池淤积量的因素非常多，主要包括河 道来水来沙条件及港池宽度、长度、深度、港池轴线与主流方向的 夹角、口门形式等。在港址选择时，合理地进行平面规划和选择主 要尺度，尽量把港池布置在具有稳定深槽的河岸一侧.避开凸岸， 并避开洪水时的大范围回流区及缓流区。
由于泥沙在回流区内的运动及主、回流之间的泥沙交换问题 复杂，回流淤积量和过程预估相对困难，为减少港池的维护费用， 保障挖入式港池的正常营运，宜通过物理模型试验进行验证。
8. 2.3内河港口泥沙的主要来源和运动的主要方向、泥沙运移形 态及输沙量直接关系到港口建设投资大小、建设速度、营运效益和 船舶安全运行。同时，港口水工•建筑物不恰当的形式和不合理的 平面位置将导致水流及泥沙的较大变化•进而影响船舶靠离码头 及泥沙的冲淤变化。
港池口门的布置除需要考虑航道及船舶出港的航行条件外， 还需要注意河床演变与泥沙运动的影响：在顺直微弯河段上，需要 分析边滩移动规律，防止边滩下移将主流挑离进口，甚至阻塞口 门；在分汉河段上，需要分析各汉道发展规律，防止把港池布置在 衰亡汉道上；在弯曲河段上，港池进口一般布置在凹岸顶点下游的 贴流区。
8. 2.4 河网地区或含沙量较小的河流.进港航道入口的宽度对进 港航道和港池内的淤积影响甚少•入口形式釆用喇叭形有利于船 舶安全出入。
对含沙量较大的河流，实践与试验证明.入口愈宽，进港航道 和港池内的淤积量愈大。在满足航行要求的条件下，要尽量缩小 入口宽度。
8.2.5重力式码头施工期的冲淤计算是为了确保在码头未形成 整体结构时基础部分和挡墙的变形（平面与纵向）能控制在规范允 许的范围内。营运期如果码头前沿有较大的冲刷，基础埋深不够， 容易出现底部掏空，继而使码头抗倾覆能力大大降低，因此要求预 测最终的河床冲刷底高程。
桩基码头设计时，按摩擦桩设计的桩基承载力是考虑土的摩 擦力的，桩尖以上土层厚度（桩基入土深度）不同，排架设计的尺度 自然不同。如果不按摩擦桩设计，要减少桩的自由长度，以减少桩 身弯矩。所以在冲刷河床区域，需要准确预测最终的河床冲刷深 度，以合理确定桩的摩擦力或准确计算桩身弯矩。如冲刷太深，设 计时一般需要采取桩基护桩措施（如抛石棱体），以保证码头的安 全。
9. 0. 2本条对分洪和退洪控制工程泥沙设计提出了要求。
4多泥沙河流上，确定分洪闸和退洪闸顶高程时，需要考虑 上、下游河道冲淤变化引起水位升高和降低的影响，对此可根据河 道演变预测资料并参照同一河流上已建工程的实践经验确定。
9. 0. 3本条对分洪和退洪控制工程的平面布置提出了要求。
2在多泥沙河流上，为了保障分洪工程正常运用，要特别注 意解决分洪闸进水口可能产生的泥沙淤堵问题。
10. 0.1水库工程泥沙原型观测的目的.是掌握库区及工程上、下 游河段的泥沙冲淤变化及其影响，为水库运行管理提供依据。泥 沙观测规划主要内容包括库区淤积观测、入出库水沙观测、库区水 位观测、库区水沙因子观测、库区异重流观测、坝前漏斗区观测、航 道淤积观测、坝下局部冲刷观测、坝下游河道冲淤观测等，水库设 计中应针对工程主要存在的泥沙问题确定观测规划的内容。
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