NB_T 10390-2020 水电工程沉沙池设计规范 高清晰正式版.pdf

I CS 2 7。1 4 0P 5 9NB中华人民共和国能源行业标准 N B/T1 0 3 9 0 一2 0 2 0 代替 D L/T5 1 0 7 一1 9 9 9水电工程沉沙池设计规范C o d e f o r D e s ig n o f D e s i l t i n g B a s i n f o r Hy d r o P o we r P r o j e c t s2 0 2 0 一1 0 一 2 3发布2 0 2 1 一 0 2一 0 1实施国家能源局 发布中华人民共和国能源行业标准水电工程沉沙池设计规范C o d e f o r D e s ig n o f D e s i l t i n g B a s i n f o r Hy d r o p o w e r P r oj e c t s N B/T1 0 3 9 0 一2 0 2 0 代替 D L/T5 1 0 7 一1 9 9 9主编部门:水电水利规划设计总院批准部门:国 家 能 源局施行 日期:2 0 21年 2月 1 日中国水利水电出版社2 0 2 1 北京N B/T1 0 3 9 0 一2 0 2 0国 家 能 源 局公告2 0 2 0 年第5号 国家能源局批准 水 电工程生态流量 实时监测系统技术 规范)等 5 0 2 项能源行业标准(附件 1)、(S e r i e s P a r a me t e r s f o rH o r i z o n t a l H y d r a u l i c H o is t(C y l i n d e r)等3 5 项能源行业标准英文版(附件 2)，现予 以发布。附件:1.行业标准 目录 2.行业标准英文版 目录 国家能源局2 0 2 0 年 1 0 月 2 3日N B/T1 0 3 9 0 一 2 0 2 0附件 1:行 业 标 准 目 录序号标准编号标准名称代替标准 采标号批准 日期实施 日期6NB/T1 0 3 9 0 一 2 0 2 0水电工程沉沙池 设计 规范D L/T5 1 0 7 一 1 9 9 92 0 2 0一1 0一2 32 0 2 1 一 0 2 一01N B/T1 0 3 9 0 一2 0 2 0前 一一 曰 根据 国家能 源局关 于下达 2 0 1 5年 能源领域 行业 标准 制(修)订计划的通知(国能科技 2 0 1 5 2 83 号)的要求，规范编制组经广泛调查研究，认真总结实践经验，参考有关 国内先进标准，并在广泛征求意见的基础上，修订本规范。本规范的主要技术 内容是:总则、术语、沉沙池设置条件及设计标准、沉沙池类型选择、沉沙池布置、水力设计及主要尺寸计算、结构设计、运行设计、泥沙观测设计。本规范修订 的主要技术 内容是:增加了沉沙池结构设计相关计算要求。修改了规范的适用范围。由大中型水 电水利工程中 3 级及 3 级以上的沉沙池，修改为水电工程的沉沙池。修改了沉沙池设置标准。删除了水利沉沙池设置标准。本规范由国家能源局负责管理，由水电水利规划设计总院提出并负责 日常管理，由能源行业水电勘测设计标准化技术委员会负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议，请寄送水 电水利规划设计 总院(地址:北京市西 城区六铺炕 北小街 2号，邮编:1 0 0 1 2 0)。本规范主编单位:中国电建集团成都勘测设计研究院有限 公司 本规范主要起草人员:朱万强 黄彦昆 郝元麟 姜德全 何贤佩 刘 丁 田 迅 吕金波 卢培灿 原立毅 陈 强 鞠琳 本规范主要审查人员:党林才 方光达 张红武 刘兴年 李国斌 龙起煌 曹渝波 王毅N B/T 1 0 3 9 0 一 2 0 2 0关李海杨晋营胡旺兴赵轶姜宏军刘 荣丽武彩萍李仕胜N B/T 1 0 3 9 0 一 2 0 2 0目次1 总则 12 术语 23 沉沙池设置条件及设计标准 4 3.1 基本资料 。4 3.2 人池含沙量及泥沙级配确定 4 3.3 沉沙池设置条件及泥沙沉降标准 54 沉沙池类型选择 75 沉沙池布置 。10 5.1 一般规定 1 0 5.2 定期冲洗式沉沙池 1 1 5.3 连续冲洗式沉沙池 1 1 5.4 条渠沉沙池 1 26 水力设计及主要尺寸计算 13 6.1 一般规定 1 3 6.2 引渠及上游连接段 1 3 6.3 工作段 1 3 6.4 下游连接段及输水道 1 6 6.5 沉沙池及排沙道水力学计算 1 77 结构设计 。18 7.1 一般规定 1 8 7.2 结构计算 。1 98 运行设计 209 泥沙观测设计 21附录 A泥沙沉降计算 23附录 B 悬移质泥沙沉速计算 29N B/T1 0 3 9 0 一2 0 2 0附录C 沉沙池排沙水力计算 31附录D 沉沙池冲洗计算 34本规范用词说明 。38引用标准名录 39附:条文说明 41N B/T1 0 3 9 0 一2 0 2 0Co n t e n t s1 Ge n eral P rovisi o n s 12 Te r ms 23 S e t t i n gC o n d i t i o n s a n dD e s i g nC r it e r i a f o r D e s il t i n g B a s l n 4 3.1 B a si c D a t a 4 3.2 D e t e r m i n i n g I n f l o w S e d i me n t C o n c e n t r a t i o n a n d P a r t i c l e S i z e D is t ri b u ti o n 4 3.3 S e t t in g C o n d i t io n s a n d S e t t l in g C r it e r i a f o r D e s il t in g B a s in 54 S el e c ti o no f D e si h i n gB a si nT y p e s 75 L a y o u t o f D e si h in gB a si n 1 0 5.1 G e n e r al R e q u ir e m e n ts 1 0 5.2 P e ri o di c F lu s hi n g D e si h in g B a si n 1 1 5.3 C o n t i n u o u s F l u s h i n g D e s i l t i n g B a s i n 1 1 5.4 D e si h i n g C h a n n el 1 26 Hy d r a u l i c D e s ig na n d Ma i nD i me n s i o nC a l c u l a t io n 1 3 6.1 G e n e r alR e q u ir e m e n ts 1 3 6.2 H e a d r a c e c h a n n e l a n d u p s t r e a m T r a n s it i o n s e c t i o n 1 3 6.3 Wo r k in g S e ct io n 。1 3 6.4 D o wn s t r e a m Tr a n s i t i o n S e c t i o n s a n d Wa t e r C o n v e y a n c e C h a n n e l，。1 6 6.5 H y d r a u l i c C a l c u l a t i o n f o r D e s i l t i n g B a s i n a n d S e d i m e n t R el e a si n g C h a n n el 1 77 S t r u c t u r a l D e si g n 1 8 7.1 G e n e r al R e q u ir e m e n ts 。1 8 7.2 S t r u c t u r a l C a l c u l a ti o n .。二。.0.。二。.。二。二。.1 9WN B/T1 0 3 9 0 一2 0 2 0n甘11 COO口，上9自9口Q自9自八jO P e r a t i o n D e s i g n S e d i me n t Mo n i t o r i n g D e s i g n毯儿OU OJ 11八j Od Qd连书A p p e h d i x A S e d i me n t S e t t l i n g C a l c u l a t i o n A p p e n d i x B C a l c u l a t i o n o n S u s p e n d e d S e d i me n t S e t t l i n g Ve l o c i t yAp p e n d i x C Hy d r a u l i c C a l c u l a t io n o n R e l e a s i n g S e d i m e n t for D esilting B asin AP P e n d i x D H y d r a u l i c C a l c u l a t i o n o n F l u s h i n g S e d i m e n t for D esiltin g B asin 1.E x P l a n a t i o n o f Wo r d i n g i n T h i s C o d e L i s t o f Qu o t e d S t a n d a r d s Ad d i t i o n:E x p l a n a t i o n o f P r o v is i o n sN B/T1 0 3 9 0 一 2 0 2 01 总则1。0。11。0。21。0。3为规范水电工程引水建筑物 中沉沙池设计，制定本规范。本规范适用于水电工程处理悬移质泥沙 的沉沙池设计。水 电工程沉沙池设计，除应符全规范外，尚应符合国家现行 有 关标 准 的规定。NB/T 1 0 3 9 0 一2 0 2 02 术语2.0.1 沉沙池d e s i l t i n g b a s i n 用 以沉淀挟沙水流 中颗粒大于设计沉降粒径 的悬移质泥沙，降低水流中含沙量的建筑物。2.0.2 定期冲洗式沉沙池 p e r io d i c f l u s h i n g d e s i l t i n g b a s i n 沉沙池淤积到一定程度后，开启冲沙闸进行 冲洗，沉沙与冲洗交替运行的沉沙池。2.0.3 连续冲洗式沉沙池c o n t in u o u s f l u s h i n g d e s i l t i n g b a s i n 在连续供水的同时，将沉落的泥沙连续不断地冲排人下游河道的沉沙池。2.0.4 条渠沉沙池d e s i l t i n g c h a n n e l 利用天然洼地，形成长度较长的宽浅土渠沉沙池。2.0.5 工作段w o r k i n g s e c t i o n 沉沙池中用于沉降泥沙的主要池段。2.0.6 1作长度w o r k i n g l e n g t h 沉沙池中用来沉积泥沙的工作段长度。2.0.7 工作宽度w o r k i n g w i d t h 沉沙池中用来沉积泥沙的工作段宽度。2.0.8 工作深度w o r k i n g d e p t h 沉沙池正常水位以下至设计泥沙淤积高程之间的水深。2.0.9 工作流量w o r k i n g f l o w 对定期冲洗式水电站沉沙池为引用流量，设置排沙孔的定期冲洗式沉沙池为引用流量与池末底孔排沙流量之和;对连续 冲洗式沉沙池为引用流量与冲沙流量之和。2.0.1 0 冲洗流量f l u s h i n g f lo w 定期冲洗式沉沙池，沉沙与冲洗交替运行，池室(厢)冲沙NB/T 1 0 3 9 0 一2 0 2 0时，经进 口闸引人冲沙的流量。2.0.1 1 池室b a s i n c h a mb e r 按工作流量、工作宽度和工作深度，由高于正常水位的隔墙，将工作段平行水流方向分隔成的若干室槽。2.0.1 2 池厢b a s i n t a n k 定期冲洗式沉沙池中，根据冲沙流量，由高于设计淤积面以上的冲沙水位的隔墙，将池室平行水流方向分隔成 的若干厢槽。2.0.1 3 溢流堰区o v e r f l o w a r e a 定期冲洗沉沙池工作段尾部设有溢流堰，用以引取表层水 的区段。2.0.1 4 过机多年平均 含沙量me a n a n n u a l s e d i me n t。o n c e n-t r a t io n t h r o u g h t u r b i n e 过机多年输沙量与过机多年引水量之比。2.0.1 5 粗粒径含沙量c o a r s e、e d i me n t。o n c e n t r a t io n 大于沉沙池设计最小沉降粒径的悬移质含沙量。N B/T1 0 3 9 0 一2 0 2 03 沉沙池设置条件及设计标准3.1 基 本 资 料3。1。1 1 2沉沙池设计应收集下列基本资利地形、地质资料。工程 所 在河颗粒级配与分析方法及水温资料悬移沉沙口处天然河道的3峪水 位 流量 关 系 5 6 73。1。2 1 2 3沉沙河流河流沉沙流量水面线。沉沙 池 引工程 所 在河设计引用流量 4 5间隔，6引渠及输水道水流挟沙力。水轮机过流部件耐磨性能、水轮机工作水头。抗磨措施及水轮机大修时间水库和电站的调度运行方式。3.2 入池含沙量及泥沙级配确定3.2.1 时段平均人池含沙量应根据取水枢纽 引水期人池逐 日平均含沙量和逐 日平均引水流量按下式计算:N B/T1 0 3 9 0 一 2 0 2 0(3.2.1)Q。习间 QT习间式中:5 时段平均人池含沙量(k9/m“);T 时段天数;Q 第 1日平均引水流量(m3/5)5，一 第1 日 人 池日 平 均 含 沙 量.3.2 2作 为 沉 沙 池 专罄 髦 征 髻 翼 蓄 资 羚表性移质含沙量 和颗粒.库沉沙作用，经分3.口 沉及 i3.3.1 沉沙过机多年平机额定水头点均也孟召沙 A区设 置沉 沙 池交位于图中 B区的力设计、结料采用 了可靠的抗3.3.2 沉沙池设置应的基根据水轮机 泥沙磨损程度及磨损危害分析计算成果，考虑纽布置条件、沉沙池的投资、泥沙特性系 统 中的作 用、水 轮机 的耐 磨水 平、枢、电站效益及运行检修要求等因素，进行技术经济综合比较后确定。3.3.3 当设置沉沙池时，池内大于等于设计最小沉降粒径的泥沙沉降率宜取为80%一85%，沉沙池设计最小沉降粒径可根据水轮机的额定水头按表 3.3.3 确定。表 3.3.3 沉沙池设计最小沉降粒径N B/T1 0 3 9 0 一2 0 2 05 0 04 0 03 0 02 0 01 0 0，、C甲子A、-资性、C如、“、_、，、脚.与A适用于混流式及轴流式水轮机的电站。日妙才0 1 0 02 0 03 0 04 0 05 0 0 6 0 0 Hr(m)(a)Hr一 凡适用于1 00毛H，3 00 m的水电工程，d 0.25 m m适用于3 00成H，s co m的水电工程，d)0.15 r n 们 1一 适用于H，)s oom的水电工程，d)0.10 D m、，、厂、B、“A“、CB、C卜、.飞细 CHAAn份n11只砂匕d工 (。已谕)诸nUn份nC户口Ul匕b它.孟山.1n份ndn1 0 02 0 03 0 0 4 0 05 0 0 6 0 0 H，(m)(b)Hr一 义图 3.3.1 沉沙池设置初步判别N B/T1 0 3 9 0 一2 0 2 04 沉沙池类型选择4.0.1 水电工程可根据地形和水头条件选用水力冲洗式或非冲洗式沉沙池。水力冲洗式沉沙池可选用定期冲洗式沉沙池(图4.0.1 一 1)或连续 冲洗式沉沙池(图 4.0.1 一 2)，连续冲洗式沉沙池可分为单室式和多室式。非冲洗式沉沙池可选用淤积式沉沙池或机械清淤式沉沙池，根据工程需 要也可选用其他 型式 的沉沙池。厂 ll卫引渠1 上游连接段工作段 匕I溢流堰区(a)平面图一飞仁土艺(b)1 一1 剖面图 图 4.0.1 一 1 定期冲洗式沉沙池1 一池室进口闸;2 一池厢进口闸;3 一池厢隔墙;4 一配水墩;5 一输水道;6 一冲沙闸;7 一排沙道;8 一排沙孔;9 一横向集水槽;10一侧向集水槽;n一沉沙池中心线;12一池室隔墙;13一冲沙闸孔N B/T1 0 3 9 0 一2 0 2 0引渠上游连接段工作段下游连接段 输水渠(a)单室连续冲洗式沉沙池平1 一进口闸;2 一扩散段:7 一梯形槽壁:3 一冲沙闸:9段;6 一冲沙主廊道;，池中心线(b)单室式横断1 一沉沙室;2 一乡 槽.沉沙池中心线 (c)多室式横断面1 一沉沙室:2 一隔墙:3 一冲沙支廊道:图 4.0.1 一 2 连续冲洗式沉沙池N B/T1 0 3 9 0 一 2 0 2 04.0.2 水力冲洗式沉沙池应具有足够的冲沙水头及流量，地形开阔时宜选用定期冲 洗式沉沙池，地形狭窄时宜选用连续冲洗式沉沙池。4.0.3 冲沙水头不足的水电工程宜选用机械清淤式沉沙池。采用机械清淤的沉沙池应有足够 的堆沙场地，且不应对该地区环境和工程造成不利影 响。4.0.4 平原地势低洼地区宜选用条渠沉沙池(图 4.0.4)，可根据地形和运用条件选用以挖待沉 自流沉沙扬水沉沙或分期实施的自流与扬水结合等型式 油 梭型n 图 4.0.4 条渠沉沙池1 一进水闸;2 一渠道;3 一沉沙条渠;4 一节制闸NB/T 1 0 3 9 0 一 2 0 2 05 沉 沙 池 布 置5.1 一 般 规 定5.1.1 沉沙池布置应与枢纽布置相协调，合理利用地形、避开不良地段，结合地质条件、工程特点、运行条件、经济指标等因素综合确定。5.1.2 沉沙池进口宜布置在河道稳定、流态平缓地段，必要时可对河道进行适 当改造。5.1.3 沉沙池宜邻近首部取水枢纽进水口布置，当受地形条件限制或冲沙水头不能满足要求时，可沿 引水道下移至适 当位 置，亦可布置为地下式。5.1.4 沉沙池轴线宜与沉沙池进口前引渠的轴线重合，有夹角时应采取措施保证进人沉沙池工作段水流的横向及竖向流速分布均匀。5.1.5 沉沙池主要建筑物的设置应使水流均匀扩散至沉 沙池工作段，并应符合下列规定:1 沉沙池的引渠应满足设计引用流量下的输水和防淤要求，宜在引渠适当位置设置截排底沙设施。2 扩散段平面布置宜采用对称扩散型式，单侧扩散 角不宜大于 12。采用 非对称扩 散型式 时，两侧 扩散角 之和不 宜大 于24。该段底板与工作段底板连接处不宜出现跌坎。3 配水墩应设置 于扩散段内，其位置、尺寸、方 向和整流栅的排距、栅距等宜通过水力学模型试验确定。4 池室、池厢进 口闸闸槛顶应 与其上游底板齐平 或略高，并宜高于池室、池厢设计泥沙淤积面。有污物来源的应在进 口闸设拦污栅及清污设施。闸门应满足局部开启工况要求。N B/T 1 0 3 9 0 一 2 0 2 0 5 池 室 的边墙 和隔 墙 应 与相 应 的池 室 进 口闸 的 闸墩 平 顺 连接，边墙、隔墙的迎水面坡度不宜缓于 1，0.1。6 根据需要可在沉沙池的引渠、工作段 或输水道适当部位设置旁侧溢流堰，堰顶高程宜略高于沉沙池运行水位。溢流能力应根据运行要求等因素确定。5.1.6 排沙道宜采用无压排沙形式，其纵坡不应缓于沉沙池工作段纵坡。排沙道出口应有抗冲、防淤措施，并应在河道2 年洪水重现期水位时保持排沙通畅。5.2 定期冲洗式沉沙池5.2.1 定期冲洗式沉沙池应设池室进 口闸，池室 内设有池厢时应设池厢进 口闸，进 口闸的孔数应与池室厢数一致。各池厢间的隔墙应与相应 的池厢进 口闸的闸墩相连接，墙顶应高于设计泥沙淤积面以上的冲沙水面高程 0.sm。5.2.2 沉沙池工作段尾部可设置侧向、横向溢流堰和集水槽，溢流堰顶水深宜小于 0.Zm，溢流堰和集水槽均应满足 自由出流条件。侧 向和横向集水槽断面应通过水力学计算确定。5.2.3 沉沙池末横墙底部宜设置排沙孔，排沙孔的流量 宜取工作流量的5%8%。每池厢的排沙孔不宜少于2 孔。5.2.4 沉沙池工作段末端应设置冲沙闸，冲沙闸的闸门及启闭机械应满足闸门局部开启工况的要求。5.2.5 沉沙池下游输水道应设置出口闸。5.3 连续冲洗式沉沙池5.3.1 沉沙池冲洗系统应设置若干条支廊道和主廊道。5.3.2 沉沙池工作段池底可沿池宽方 向做成若 干倒梯形槽，槽壁与水平 向夹角宜大于泥沙水下休止角。5.3.3 支廊道应顺水流方 向布置于沉沙池梯形槽底部，梯形槽底板应布置与冲沙支廊道相通的进沙孔。各条支廊道宜分别汇人N B/T1 0 3 9 0 一2 0 2 0一条 主廊道。沉沙池工作段 内宜设置多个冲洗系统，前段冲洗系统的支廊道长度宜短于后段冲洗系统的支廊道长度。5.3.4 主廊道、支廊道应满足排沙水力学要求，并应采取抗磨措施。冲沙主廊道出口应有抗冲、防淤措施并保证排沙通畅。5.3.5 单室连续冲洗式沉沙池宜在沉沙池工作段末端设 置事故冲沙闸。要求。5。3。6冲沙 闸 闸门及 启闭机 械应 满足 闸 门局 部 开启工 况 的5。4。1梭形。5.4.2段布置。5。4。3条渠5。4.45。4。55。4。6沉沙池下游连接段宜采用逐渐收条 渠 沉泊形、条带形 或条渠沉上、中、下分料 的特性 以及条渠的规模堤顶高全超 高确 定堤顶 宽度条渠布设应卜 渗措施N B/T1 0 3 9 0 一 2 0 2 06 水力设计及主要尺寸计算6.1 一 般 规 定6.1.1 沉沙池主要水力断面尺寸应根据地形、地 质条件拟定不同方案，经技术经济 比较后确定。6.1.2 定期冲洗式沉沙池应主要包括上游连接段、工作段及其溢流堰区、集水和排沙系统。6.1.3 连续冲洗式沉沙池应主要包括上游连接段、工作段、下游连接段、排沙廊道系统。6.1.4 沉沙池水力计算宜包含下列内容:1 过流能力计算。2 水面线计算。3 泥沙沉降率计算。4 泥沙淤积计算。5 冲沙水力计算。6.1.5 泥沙沉降计算应符合本规范附录A的规定。6.1.6 水力学条件复杂的沉沙池宜经模型试验验证。6.2 引渠及上游连接段6.2.1 引渠及上游连接段水力设 计应 使渠 内水流平顺、稳定，水面波动逐步减小，并应避免回流和漩涡。6.2.2 引渠连接段的设计流速应大于悬移质不淤流速、小于渠道不冲流速。6.3 工 作段6.3.1 沉沙池工作 段尺寸应根据流量、泥沙沉速、淤沙容积、N B/T1 0 3 9 0 一 2 0 2 0淤积时间、临界冲沙流速、冲洗周期、冲沙方式等因素综合确定。6.3.2 定期冲洗式沉沙池工作段进口应有足够的工作深度，并考虑运行期泥沙淤积的影响。工作段进 口水深不宜过大。工作深度和进口水深可按下列公式计算:He=H 一Hk(6.3.2 一1)月 成 2+竺 一(1五 w+1。五。)(6.3.2 一 2)Uc式中:H。工作段进 口工作深度(m);H工作段进 口水深(m);Hk 工作段进口设计泥沙淤积厚度(m)，初拟方案时 可取25%H一30%H;2 工作段进口水位与排沙道出口天然河道水位 差(m);q 排沙道冲沙单宽流量 m 3/(5 m);。排沙道 出口冲沙流速(m/5);1 沉沙池工作段底坡;Lw 沉沙池工作段长度(m);1。排沙道底坡;L。排沙道长度(m)。6.3.3 连续冲洗式沉沙池工作段进口工作深度应保证具有足够的冲沙流速，可按下式计算:_ _._、此。件 dl H。成 2;一(l+名分)去 二一此 东告(6。3.3)一一 一 一 2 9一 JO C“R式中:2，沉沙池运行水位与廊道出口处顶的高差(m);名右 局部水头损失系数总和;L 支廊道和主廊道总长度(m);9 重力加速度(m/s，);C 谢才系数;N B/T1 0 3 9 0 一2 0 2 0 R水力半径(m)。6.3.4 条渠沉沙池水深宜为2.om3.sm。6.3.5 水力冲洗式沉沙池单室工作段宽度由流量、水深及流速确定，可按下式计算:(6.3.5)Q-几-H -一式中:B 工作宽度(m);Q 工作流量(m3/5);1，工作段平均流速(m/5)，初拟 方案 时，当泥 沙沉 降最小粒径为0.05 mm一。.10 m m时，其值可取 0.o sm/5 0.1 5m/5;当泥沙沉降最小粒径为 0.2 5 m m时，其值可取 0.2 5m/5 一0.5 5m/5;当 泥沙沉降最小粒径为0.35 m m时，其值可取 0.40 m/5 一0.8 0m/5;Hw 平均工作深度(m)。6.3.6 水力冲洗式沉沙池单室工作段宽度与深度之比不宜大于 4.5。6。3.7 定期冲洗式沉沙池工作段分厢宽度可按下式计算:(6.3.7)以-qs -一式 中:b:定期 冲洗式沉沙池工作段分厢宽度(m);Q;池厢冲洗流量(m 3/5);q，池厢单宽冲洗流量 m 3/(5 m)。6.3.8 条渠沉沙池工作宽度可按本规范式(6.3.5)初选尺寸，当出池泥沙允许粒径不大于0.05 mm时，。值可取0.20 m/s一0.4 0m/5。6.3.9 沉沙池工作长度的确定应符合下列要求:1 应初拟多个主要尺寸方案，按本规范附录 A规定经泥沙沉降计算确定工作长度。NB/T 1 0 3 9 0 一 2 0 2 0 2 悬移质泥沙沉速计算应符合本规范附录 B的规定。3 沉沙池工作段设计长度宜取计算长度的 1.2 倍。6.3.10设有侧向溢流堰的定期冲洗式沉沙池可根据工作段尾部溢流堰区的堰前含沙量垂线分布计算出池分组含沙量。各池室的侧向溢流堰合计长度可按下式计算:1L。=，召m冰石丙(6.3.1 0)式中:L。Qf b f h f 2 刀 池室侧 向溢流堰合计长度池室引月 该.)池 室堰 创堰宽度，深(m);纂 赢蕊葆数。按本规范 沙量接 近沉沙池 的使用6.3.1 2 定期冲要求的纵 向底坡冲沙水 流 的流速一 u 乳之，二，二，C艺 R(6.3.1 2)式中:。1。工作段冲沙流速(m/5)。6.4 下游连接段及输水道6.4.1 有压引水道的连接段及输水道水深应满足有压进水 口最小淹没深度要求，避免出现立轴旋涡和掺气现象。6.4.2 连接段及输水道最高水位应按设计流量下正常运行时水电站突然丢弃全部负荷的最高涌波水位确定。6.4.3 当沉沙池设溢流堰时，对溢出水流应设置消能设施。N B/T1 0 3 9 0 一2 0 2 06.5 沉沙池及排沙道水力学计算6.5.1 沉沙池排沙水力计算应按本规范附录 C的有关规定执行。冲沙流速应大于池内泥沙的临界冲沙流速。临界冲沙流速可按本规范第 C.1 节中的临界冲沙流速公式计算。6.5.2 定期冲洗式沉沙池冲洗周期与淤沙容积应结合调度运行6.5.36.5.46.5.5 连续进行技术经济比较确定。冲洗周期内的淤淤积时 间洗周期可按本规范附录 A的有关规定士定期冲洗式冲沙历时可按本规范第 C.2 节中定期冲洗和沿程冲洗录 D的有关规泄空冲洗、溯源冲喻 算 可 按 本 规 范 附节 中有压排沙规范第 C.1沙能力复核人 池含 沙N B/T1 0 3 9 0 一 2 0 2 07 结 构 设 计7.1 一 般 规 定7.1.1 沉沙池结构型式和尺寸应根据工程布置、水力设 计、地基及运用条件，经技术经济比较确定。7.1.2 沉沙池宜采用钢筋混凝土结构，也可采用其他结构。7.1.3 沉沙池结构应满足耐久性 和各种设计状况下 的稳定、强度要求。沉沙池混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C 20，砌石结构强 度等 级不 应低 于 MU30，水 泥砂浆 强 度等级 不应 低于 M1 0。7.1.4 混凝土结构应满足现行行业标准 水工混凝土结构设计规范D L/T 5 0 5 7的要求。7.1.5 沉沙池的工作段和冲沙道、排沙道断面型式及尺寸均应便于冲沙和检修。支廊道和主廊道的冲沙廊道过水断面宜采用矩形，主廊道高度不宜小于 1.sm，支廊道的过水断面应沿程加大。7.1.6 连续冲洗式沉沙池冲沙支廊道顶板宜采用预制盖板。顶板上应设进沙孔，进沙孔宜选用百叶窗式孔 口。7.1.7 寒冷地区和严寒地区的沉沙池设计应根据冬、春季运用要求，采取防止冰冻和泄放冰凌措施。沉沙池基础应采取防冻胀措施。7.1.8 沉沙池相关结构应满足安全稳定运行要求，对地基采取必要的处理措施。7.1.9 沉沙池应根据运行、交通、检修需要设置必要的爬梯、交通桥、工作桥、进人孔、起重挂钩等设施。7.1.1 0 沉沙池边墙应有足够的超高，池室的边墙宜高于最高水N B/T1 0 3 9 0 一2 0 2 0位 0.sm，隔墙宜高于正常运行水位 0.sm。边墙外地表宜设排水通道。7.1.n沉沙池结构应考虑当地气候条件、结构特点、基础约束等因素，满足温度变形及沉降的要求，沿垂直水流方向设置伸缩缝、沉降缝等结构缝，缝间距可采用 10 m20 m。当工作段或上游连接段 内设有隔水墙或配水墩时，隔水墙或配水墩与底板可组成 T形结构，按 T形结构计算。当工作段无隔水墙时，若池宽较大，应根据地基条件设置纵 向结构缝;若池宽较小，边墙和底板亦可作为整体式，按 U形结构计算。结构缝应设置止水措施。7.2 结 构 计 算7.2.1 沉沙池结构计算应考虑持久状况、短暂状况、偶然状况。7.2.2 沉沙池结构设计宜根据需要进行下列计算和验算:1 结构整体抗滑和抗浮稳定性。2 地基承载力和地基沉降。3 结构各部位强度 于7.2.3 沉沙池结构及构件应根据沉沙池各种计算荷载性质进行分析计算，可按现行行业标准 水闸设计规范N B/T 3 5 0 2 3的有关规定进行。7.2.4 土基上的分离式结构，建基面不得出现拉应力。7.2.5 岩基上 的分离式结构，持久状况下建基面不应出现拉应力，短暂状况、偶然状况建基面可出现不大于 0.1 MP a的拉应力。N B/T1 0 3 9 0 一 2 0 2 08 运 行 设 计8.0.1 沉沙池的运行设计应符合沉沙池运行水位、设计人池流、设计含沙量、泥沙沉降设计标准和运用时间等要求。0.2 沉沙池应根据运行要求设置必要于 和检修设施、清量8.淤设施或辅助冲洗设施。8.0.3 运行设计应根求特性，提 出检修时机建议。8.0.4 定期冲汐式及闸门调度方应提出减小引水沙 孔 运 行 方 式。月8.0.5 连续冲之出口闸门排沙的提出调整运行安8.0.6 条渠沉色运 行 设j当，.，顾粒 直至暂停运行的要不洗时机、冲洗方 卜毛 沙池运行设计，应方声 曰.匕因少 窗开 启 冲沙廊道含沙量时，应笋 运行白高水高对较长的条渠沉沙池，的分期淤高方式。之 淤方式。8。0。7机械清淤沉沙池应提出泥沙堆放N B/T1 0 3 9 0 一2 0 2 09 泥沙 观 测设 计9.0.1 泥沙观测设计应根据工程类型、布置和泥沙条件确定泥沙观测项 目、观测布置、观测设施及设备、观测方法、观测资料整编分析要求等内容。9.0.2沉沙池主要水沙观测项目可包人 池流 量及 2 39。0。3目 外，1 2 3 4沉 沙池颗粒级配变化水流定 期9.0.2 条规定的项还可池底孔池 末冲洗沙徽、沿程水面和沙面变化。9。0。4连续冲洗主测项 目外，还可包括在率，并作颗粒级配分析等。9.0.2 条规定的观样计算含沙量、输沙9.0.5 观测断面位置布设和数量应能控制过池水力泥沙因子 的沿程变化，观测设施布置应方便观测。9.0.6 流量、水位观测方法应符合现行行业标准 水利水电工程水力学原型观测规范S L 6 16的有关规定，悬移质测验方法应符合现行国家标准 河流悬移质泥沙测验规范G B/T 5 0 1 5 9的有关规定。9.0.7 在拟定水电站沉沙池沉沙效果观测项 目的同时，宜安排水轮机组过机含沙量和颗粒级配等观测项 目。N B/T1 0 3 9 0 一2 0 2 09.0.5 条渠沉沙池应选择人池流量和含沙量较稳定时期进行水沙观测，上断面、下断面的观测时间应考虑水沙流程的因素。N B/T1 0 3 9 0 一2 0 2 0附录 A泥 沙 沉 降 计 算A.1 水 面 线 计 算 当沉沙池工作宽度、淤积厚度或工作深度沿程变化时，应将沉沙池划分为 n个计算池段，从下游向上游按下列公 式计算水面 线:L。/_ _.。莞 十，、1 _，.。叉、又 月 +，一 厄 百)一、月 一 霜)(A.1.1 一1)(A.1.1一2)J。R。1*一J*u。+u，+1 2 武 C 笼 R*R*十R。+，2(A.1.1 一 3)(A.1.1一4)百。一 与1/6 刀盖(A.1.1一5)式中:L*k 池段长度(m);H*、H。:k池段上断面、下断面水深(m);u*、uk十 1 k池段上断面、下断面流速(m/s);1*k池段床面纵坡;了。k池段平均水力坡度;9 重力加速度(m/5，);万*k池段平均流速(m/5);R*、R*十，k池段上断面、下断面水力半径(m);瓦 k池段平均水力半径(m);N B/T1 0 3 9 0 一2 0 2 0C*k池段平均谢才系数;n;k池段糙率系数;k 池段编号，由工作段进 口至池末或溢流堰 区首端排序，k=1，2，n。A.2 泥沙沉降率计算A.2。式中:5;、5泥沙沉降率计算应从上游向下游各粒径组含沙量，进而计算各池段各粒派段计算各计算断面沙沉降率、全池各粒径组泥沙沉降率和含 沙量 及泥 沙沉降率可按下列规池段 下 断A.2.1一1)沙量(k g/数;小 到大排序池段各粒径组泥沙沉降率可按下 5诀 一5 (。+1)，=瓦)式中:刀 1*k 池 段1 粒径 组泥 沙沉降 率。3 全池各粒径组泥沙沉降率可按下列规定计算:1)当工作段无溢流堰区时可按下式计算:(A.2.1一2):=1 一且(1 一，;)(A.2.1一3)2)当工作段尾部设有溢流堰区时可按下式计算:N B/T1 0 3 9 0 一 2 0 2 0 ，一 1 一(1 一，f)且(1 一，、。)，全池1 粒径组泥沙沉降率;孕 f 溢流堰区艺 粒径组泥沙沉降率。大于 1 粒径级泥沙沉降率可按下式计算:(A.2.1一4)式 中:艺，、p:式 中:尸:A。2。2计算:2)粒(A.2.1一5)，大无时，为总泥粒径 由大到小顺序数(%)。分数 可按下式(A.2.式中:尸d，少 孔水流中的第A.3 恢 复 饱 和 系 数 恢复饱和系数宜选用水质和泥沙特征相似 的已建沉沙池实测资料确定，当选用有困难时，可按下列方法确定:1 处理悬移质泥沙粒径较粗的水电站沉沙池恢复饱和系数可按下列公式计算:一犷1 石 、。2 5 、砚 份盖，(A.3.1一1)N B/T 1 0 3 9 0 一 2 0 2 0 n*。;万u 一 亏 和厂(A.3.1一2)式中:a 诀 k池段 1 粒径组恢复饱和系数;K:综合经验系数，当沉沙池宽度 与深度之 比在 1.5 一 4.0 之间时，K:取 1.2 一1.叭 u。*k池段水流摩阻流速(m/5)。2 处理悬移质泥沙粒径较细的沉沙池可按下式计算分段恢复饱和系数:一66“X 0 一 了、。一(丹)一。.6(A 3 卜 3)A.4 淤积及冲洗周期计算A。4。1 1定期冲洗式沉沙池淤积及冲洗周期可按下列规定计算:单 日淤积体积可按下式计算:、，_8 6 4 S o Q 甲V d(A.4.1 一1)Pd式中:V d 单日淤积体体积(m“/d);5。设计淤积期人池平均含沙量(k g/m“);Q 工作流量(m 3/5);p d 淤积物干密度(t/m 3)。2 冲洗周期可按下式计算:VnTn=二 二 二 Vd(A.4.1 一2)式中:T。设计冲洗周期(d);VO设计淤积体积(m3)。A.4.2 定期冲洗式沉沙池淤积及冲洗周期还可按下列规定计算:1 不含溢流堰区的工作段 k池段某 时段淤积体积可按下列公式计算:N B/T1 0 3 9 0 一2 0 2 0V*8 6.4 Q t，(5*一5，+;)(A.4.2一1)5*一 又5*(A.