ICS 27.140 P 55 备案号：61537-2019 广 东 DB44 省 地 方 标 准 DB44/T 2143—2018 软基水闸消能防冲设计规程 Design code for energy dissipation of sluices on soft foundation 2019 - 07- 24 发布 广东省市场监督管理局 2019 - 08 - 01 实施 发 布 DB44/T 2143—2018 目 次 前言 ................................................................................ II 引言 ............................................................................... III 1 范围 .............................................................................. 1 2 规范性引用文件 .................................................................... 1 3 术语和定义 ........................................................................ 1 4 总 则 ............................................................................ 2 5 建筑物级别与闸下水位流量 .......................................................... 2 6 消能防冲布置 ...................................................................... 3 7 水力设计 .......................................................................... 4 8 结构设计 .......................................................................... 4 9 安全监测和调度运用设计 ............................................................ 6 附录A（规范性附录） 消能防冲水力计算 ................................................ 7 附录B（规范性附录） 消能防冲结构计算 ............................................... 13 附录C（资料性附录） 水工模型试验技术要求 ........................................... 16 附录D（资料性附录） 广东省部分已建大中型水闸消能防冲设施情况 ....................... 18 条文说明 ............................................................................ 21 I DB44/T 2143—2018 前 言 本规程按GB/T 1.1—2009《标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写》、SL1-2014《水利技术 标准编写规定》的规则起草。 根据广东省质量技术监督局粤质监标函〔2010〕172号文，经调查研究，总结实践经验，在广东省 水利厅2012年度水利科技创新项目 “《软基水闸消能防冲设计规程》关键技术研究”成果的基础上， 并征求省内外专家意见，形成本规程。 本规程的主要内容包括：术语和定义、总则、建筑物级别与闸下水位流量、消能防冲布置、水力设 计、结构设计、安全监测和调度运用设计、附录和条文说明，其中附录A、附录B为规范性附录，附录C、 附录D为资料性附录。 本规程的主管部门是广东省水利厅，广东省水利电力勘测设计研究院负责具体技术内容的解释。 本规程编制单位：广东省水利电力勘测设计研究院、广东省水利水电科学研究院。 本规程主要起草人：严振瑞、黄智敏、李少鹏、张国平、陈孟阳、陈小云、白文博、冯庆群、陈俊 昂、朱维花、黄坤慧、赖瑞山、付波。 本规程主要审查人：江洧、田士豪、李延农、刘丹雅、丁仕辉、王俊红、周小文。 II DB44/T 2143—2018 引 言 广东省濒临南海，平原、滨海区河网密布，修建有大量的水闸用于防洪、排涝、挡潮、供水、灌溉。 建闸区域多是粉细砂、淤泥质土等软弱地基，其抗冲刷能力低、抗渗稳定性差、承载力小、沉降量大且 延续时间长，对水闸消能防冲设施的安全可靠性有影响。分析已建水闸的失事损毁原因，多为地质条件 差、河床下切、调度运用不当引起冲刷破坏。 随着社会和经济发展的需要，以及改善水生态环境的要求，今后还会新建和改建、扩建一大批水闸 工程。为从设计上确保工程安全，有必要结合广东省水文条件、地质条件、运用方式等地方特点，规范 软基水闸的消能防冲设计，统一设计标准和技术要求。 III DB44/T 2143—2018 软基水闸消能防冲设计规程 1 范围 本规程适用于广东省平原、滨海区软基上新建和加固、改建、扩建采用底流式消能的大、中型水闸 消能防冲设计。 本规程规定了软基水闸消能防冲设计的总则、建筑物级别、闸下水位流量、消能防冲布置、水力设 计、结构设计、安全监测和调度运用设计要求。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 SL 26 水利水电工程技术术语 SL 155 水工(常规)模型试验规程 SL 252 水利水电工程等级划分及洪水标准 SL 253 溢洪道设计规范 SL 265 水闸设计规范 SL 379 水工挡土墙设计规范 SL 654 水利水电工程合理使用年限及耐久性设计规范 SL 725 水利水电工程安全监测设计规范 3 术语和定义 3.1 软基 soft foundation 由冲积或沉积而成的天然含水量大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土地基。 3.2 底流消能 energy dissipation by hydraulic jump 利用水跃消除从闸室泄出的急流、将急流转变为缓流与下游水流相衔接的消能方式。 3.3 防渗铺盖 impervious blanket 布置在水闸上游、与闸室相接，以增加渗流的渗径长度、减小渗透坡降、防止地基渗透变形并减少 渗透流量的水平防渗设施。 3.4 护坦 apron 1 DB44/T 2143—2018 建在水闸下游，用以保护河床免受水流冲刷破坏的刚性护底结构物。 3.5 消力池 stilling basin 建在水闸下游有护坦及边墙保护的水跃消能设施。 3.6 海漫 riprap 建在消力池后，用以调整流速分布，均匀地扩散出池水流，使之与天然河道的水流状态接近，保护 河床免受冲刷的柔性护底结构物。 3.7 防冲槽 anti-scour trench 设置在水闸上游护底前端、海漫末端，挖槽抛石形成的防冲棱体。 3.8 防冲墙 anti-scour wall 建在水闸上游护底前端、消力池末端、海漫末端地基内的竖向防冲刷结构物。 4 总 则 水闸消能防冲设计应符合下列要求： ——因地制宜、安全可靠、适用耐久、管理方便和经济合理； ——与水闸的闸室布置、防渗排水设置、地基处理相协调； ——考虑下游河床变化对闸下水位的影响。 5 建筑物级别与闸下水位流量 5.1 建筑物级别及洪水标准 5.1.1 消能防冲建筑物级别应与水闸主要建筑物级别一致。 5.1.2 消能防冲设施的设计洪水标准应符合 SL 252 的规定，并应考虑泄放小于设计洪水标准流量时可 能出现的不利情况。 5.2 闸下水位流量 5.2.1 闸下初始水位 5.2.1.1 感潮河段，可取汛期实测最低洪潮水位为起推水位，按汛期多年平均最小流量推算的闸下水 位为闸下初始水位。 5.2.1.2 非感潮河段，可取汛期多年平均最小流量时的闸下水位为闸下初始水位。 5.2.1.3 当直接向湖泊、水库、海洋等大水体排水，闸下水位与过闸流量无关时，可取排水期的实测 最低湖水位、水库死水位或实测最低潮水位为闸下初始水位。 5.2.1.4 进水闸，闸下可能最低水位为闸下初始水位。 2 DB44/T 2143—2018 5.2.2 闸下水位流量关系 5.2.2.1 消能防冲设计应采用闸下水位流量关系族线的下包络线。 5.2.2.2 受下游梯级影响的水闸，在各级流量下均应按下游梯级闸门全开确定闸下水位流量关系。 5.3 河床下切的影响 5.3.1 消能防冲设施设计应考虑闸下河段河床下切、水位下降的影响。 5.3.2 有较长时期河道断面资料和较长系列水位流量资料的闸址河段，应结合河床地质条件分析河床 下切、水位变化的趋势。 5.3.3 不宜考虑河床回淤对闸下水位的影响。 5.3.4 大型水闸宜专题论证河床变化对闸下水位的影响。 6 消能防冲布置 6.1 闸址选择和枢纽布置应考虑消能防冲设施布置要求。 6.2 消能防冲设施的布置应根据地形和地质条件、河床下切、泄流特点、闸门运用方式等确定。对于 双向过流的水闸，应双向布置消能防冲设施。 6.3 底流消能系统一般包括消力池、海漫及海漫末端的防冲槽(墙)等设施，其布置型式应通过技术经 济比较后确定。 6.4 根据闸下尾水深度与跃后水深的关系，可相应采用下挖式、突槛式或综合式消力池。当闸下尾水 深度小于跃后水深时，可采用下挖式消力池。 6.5 消力池可采用斜坡面与闸底板相连接，斜坡面的坡度宜缓于 1:4。消力池的斜坡段与水平段宜为 整体结构。 6.6 消力池内可设置消力墩、消力梁等辅助消能工。用于大型水闸时，其布置型式和尺寸应通过水工 模型试验验证。 6.7 当水闸上、下游水位差较大，且尾水深度较浅时，可采用两级消力池消能。 6.8 两级消力池之间陡坡段可设置阶梯跌坎、消力坎等辅助消能工，以增大陡坡段泄流消能效果，降 低下游二级消力池的入池流速，减小二级消力池的规模。为使一级消力池形成稳定的水跃和尽量缩短消 力池的长度，可适当加高一级消力池尾坎的高度。 6.9 对于大型多孔水闸，可根据需要设置