任务四 掌握水利枢纽与水工建筑物等级的划分
一个成功的水利工程,必须满足安全、适用、经济、美观四个方面的要求,往往工程的安全性和经济性是矛盾的。不同的水利工程,在国民经济中的重要性和对国民经济的影响程度不同。为了使工程的安全可靠性与其造价的经济合理性适当统一起来,水利枢纽及其组成的水工建筑物要分等级,即先按工程的规模、效益及其在国民经济中的重要性,将水利枢纽分等,然后再对工程中各组成建筑物按其所属枢纽等别、建筑物作用及重要性进行分级,枢纽工程、建筑物的等级不同,对其规划、设计、施工、运行管理的要求也不同,等级越高,要求也越高,这样就把工程的安全性、经济性和重要性科学合理地结合起来。
水利枢纽工程的分等和水工建筑物的分级,有利于使建筑物的安全性、可靠性与其在社会经济中的重要性相称;有利于确定工程抗御灾害的能力,如洪水标准等;有利于确定建筑物设计的强度与稳定计算的安全系数;有利于选取合适的建筑材料;有利于确定运行的可靠性,使工程达到既安全又经济的目的。
一、水利工程的分等
根据我国水利部颁发的现行规范《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252—2000),水利水电枢纽工程按其规模、效益和在国民经济中的重要性划分为五等,如表1-3所示。
表1-3 水利水电工程等别划分
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。
3.灌溉面积系指设计灌溉面积。
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。
二、水工建筑物的分级
水利水电工程的永久性水工建筑物的级别,应根据其所在的工程等别和建筑物的重要性分为五级,如表1-4所示。
表1-4 永久性水工建筑物级别
永久性水工建筑物级别确定时,对于下述情况可提高或降低其主要建筑物级别:
(1)对于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,经论证后可提高一级;对于失事后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,经论证后可降低一级。
(2)对于永久性水工建筑物的工程地质条件特别复杂,或采用缺少实践经验的新坝型、新结构时,对2~5级水工建筑物可提高一级,但洪水标准可不提高。
(3)对于水库大坝按表1-4规定为2级、3级的永久性水工建筑物,如坝高超过表1-5中数值者可提高一级,但洪水标准不予提高。
表1-5 水库大坝提级指标
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1-6确定。
表1-6 临时性水工建筑物级别
当临时性水工建筑物根据表1-6指标分属不同级别时,其级别应按其中最高级别确定。但对于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。
利用临时性水工建筑物挡水发电、通航时,经过技术经济论证,3级以下临时性水工建筑物的级别可提高一级。
不同级别的水工建筑物在以下4个方面有不同的要求:
(1)抵御灾害的能力。如防洪标准、抗震标准、坝顶超高等。
(2)安全性。如建筑物的强度和稳定安全系数,限制变形的要求等。
(3)运行可靠性。建筑物的供水、供电、通航的保证率,闸门等设备的工作可靠性等。
(4)建筑材料。如使用材料的品种、质量和耐久性等。
三、洪水标准
设计永久性水工建筑物所采用的洪水标准,有设计洪水和校核洪水。设计洪水是正常运用情况的洪水,校核洪水是非常运用情况的洪水。洪水标准根据建筑物类型、级别来选定,如表1-7所示。
表1-7 山区、丘陵区水利水电工程永久性水工建筑物洪水标准单位:重现期(年)