资源描述
ICS 1 3.0 6 0.1 0P 5 5DB14山 西 省 地 方 标 准D B 1 4/T 2 1 1 7 2 0 2 0西山 提水工 程取水 方式及 建筑物 设计导 则2 0 2 0-0 8-1 7 发 布 2 0 2 0-1 1-1 7 实 施山 西 省 市 场 监 督 管 理 局发 布D B 1 4/T 2 1 1 7 2 0 2 0I目 次前 言.I I1 范 围.12 规 范 性 引 用 文 件.13 术 语 和 定 义.14 总 则.25 河 床 渗 透 水 取 水 方 式 及 建 筑 物.26 地 表 水 取 水 方 式 及 建 筑 物.47 取 水 防 沙 措 施.4附 录 A（资 料 性 附 录）黄 河 大 北 干 流 河 段 设 计 特 征 水 位 参 考 值.6附 录 B（资 料 性 附 录）黄 河 大 北 干 流 河 段 特 征 泥 沙 参 考 值.7D B 1 4/T 2 1 1 7 2 0 2 0I I前 言本 标 准 按 照 G B/T 1.1-2 0 0 9 给 出 的 规 则 起 草。本 标 准 由 山 西 省 水 利 厅 提 出 并 监 督 实 施。本 标 准 由 山 西 省 水 利 标 准 化 技 术 委 员 会 归 口。本 标 准 起 草 单 位：山 西 省 西 山 提 黄 灌 溉 工 程 建 设 管 理 中 心本 标 准 参 编 单 位：太 原 理 工 大 学、山 西 省 汾 河 灌 溉 管 理 局、山 西 省 水 利 水 电 勘 测 设 计 研 究 院 有 限 公司本 标 准 主 要 起 草 人：那 巍、王 婧、陈 启 斌、成 接 安、傅 天 清、芦 绮 玲、杨 普 义、郝 永 刚、赵 凯、樊 贵 盛D B 1 4/T 2 1 1 7 2 0 2 01西 山 提 水 工 程 取 水 方 式 及 建 筑 物 设 计 导 则1 范 围本 导 则 规 定 了 西 山 提 水 工 程 取 水 建 筑 物 设 计 的 术 语 和 定 义、总 则、河 床 渗 透 水 取 水 方 式 及 建 筑 物、地 表 水 取 水 方 式 及 建 筑 物、取 水 防 沙 措 施。本 导 则 适 用 于 黄 河 大 北 干 流 河 段 山 西 沿 黄 取 水 工 程，其 他 类 似 多 泥 沙 河 流（段）可 参 考 执 行。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。G B 5 0 0 2 7 供 水 水 文 地 质 勘 察 规 范G B 5 0 2 6 5 泵 站 设 计 规 范G B 5 0 2 9 6 供 水 管 井 技 术 规 范G B/T 5 0 6 2 5 机 井 技 术 规 范S L 2 6 9 水 利 水 电 工 程 沉 砂 池 设 计 规 范S L 4 5 4 地 下 水 资 源 勘 察 规 范3 术 语 和 定 义西 山 提 水 工 程山 西 省 西 部 忻 州、吕 梁 和 临 汾 等 市 黄 河 沿 线 山 丘 区 提 水 工 程。3.1黄 河 大 北 干 流黄 河 从 偏 关 老 牛 湾 至 禹 门 口 河 段。3.2管 井井 较 深、井 径 较 小，由 井 口、井 壁 管、过 滤 器 及 沉 淀 管 组 成 的 水 井。3.3大 口 井井 深 一 般 不 超 过 1 5 m、井 径 在 2 m 以 上 的 水 井。3.4渗 渠为 拦 截 并 收 集 重 力 流 动 的 河 床 渗 透 水 而 水 平 埋 设 在 含 水 层 中 的 集 水 管（涵）。D B 1 4/T 2 1 1 7 2 0 2 023.5沉 砂 池（渠）用 以 沉 降 挟 沙 水 流 中 泥 沙 颗 粒 大 于 设 计 沉 降 粒 径 的 悬 移 质 泥 砂，降 低 水 流 中 含 沙 量 的 建 筑 物。3.6反 滤 层在 大 口 井 或 渗 渠 进 水 处 铺 设，粒 径 沿 水 流 方 向 由 细 到 粗 的 级 配 砂 砾 层。3.7黄 河 原 水未 经 水 处 理 的 黄 河 河 道 天 然 地 表 水。4 总 则4.1 西 山 提 水 工 程 建 设 根 据 当 地 河 床 地 形 地 貌、河 势 变 化 情 况，坚 持 工 程 安 全、供 水 可 靠、低 能 耗 的原 则，实 现 分 区 段（库 区 或 河 道）、分 时 段（高、低 含 沙 期）高 效 取 水 目 标。4.2 取 水 方 式 选 择 应 结 合 经 济 指 标、土 地 占 用、动 力 资 源、施 工 条 件 和 建 设 周 期、水 源 的 环 境 保 护 和泥 沙 处 置、主 材 消 耗 等 条 件 多 方 案 比 选。4.3 在 进 行 取 水 位 置 选 择 时，按 照 G B 5 0 2 6 5 对 不 同 建 筑 物 的 防 洪 和 取 水 要 求，黄 河 大 北 干 流 河 段 设 计特 征 水 位 参 考 值 相 关 信 息 参 见 附 录 A。5 河 床 渗 透 水 取 水 方 式 及 建 筑 物5.1 一 般 规 定5.1.1 取 水 建 筑 物 场 地 选 择 应 避 开 滑 坡、泥 石 流、崩 塌 堆 积 和 边 坡 不 稳 定 体 等 不 良 地 质 现 象 分 布 地 段。5.1.2 大、中 型 河 床 渗 透 水 取 水 建 筑 物，应 对 拟 选 水 源 地 进 行 水 文 地 质 勘 察，方 法 及 内 容 应 符 合 G B5 0 0 2 7、S L 4 5 4 的 要 求。对 于 小 型 取 水 建 筑 物，可 在 水 文 地 质 测 绘 基 础 上，通 过 布 置 勘 探 生 产 井，取 得相 当 于 详 勘 阶 段 的 勘 察 报 告，作 为 设 计 依 据。5.1.3 沿 黄 河 床 渗 透 水 取 水 建 筑 物 型 式 的 选 择，应 根 据 取 水 类 型、水 位 埋 深、含 水 层 总 厚 度 及 底 板 埋深、水 文 地 质 特 征、设 计 取 水 量 等 条 件，通 过 技 术 经 济 性 比 较 确 定，河 床 渗 透 水 不 同 取 水 建 筑 物 适 用 范围 可 参 考 表 1。5.2 管 井5.2.1 规 模 较 小 的 取 水 工 程 由 单 井 供 水，出 水 量 按 照 稳 定 流 完 整 井 公 式 计 算。规 模 较 大 取 水 井 群，出水 量 计 算 按 照 稳 定 流 干 扰 井 群 公 式 计 算，其 最 大 降 深 应 满 足 使 用 要 求。5.2.2 管 井 的 结 构、过 滤 器 的 设 计 应 符 合 G B 5 0 2 9 6 有 关 规 定。5.2.3 采 用 管 井 取 水 应 设 备 用 井，备 用 井 的 数 量 宜 按 2 5%3 0%的 设 计 水 量 所 需 井 数 确 定。D B 1 4/T 2 1 1 7 2 0 2 03表 1 河 床 渗 透 水 不 同 取 水 建 筑 物 适 用 范 围型 式 规格尺寸适用范围类型 水位埋深含水层总厚度及底板埋深水文地质特征 设计取水量管 井井径 2 0 0 m m 8 0 0 m m潜水、承压水、裂隙水、孔隙水各种埋深含水层总厚度大于5 m、底板埋深大于1 5 m适 用 于 各 种 透 水性良好的含水层一般5 0 0 m3/d 2 0 0 0 m3/d大口井 井径 2 m 1 2 m 潜水、裂隙水 一般1 0 m含水层总厚度为 5 m1 0 m、底板埋深小于 2 0 m砂、砾石、卵石、裂 隙 发 育 的 硬 质岩一般5 0 0 m3/d 5 0 0 0 m3/d渗 渠渗 管 直 径4 5 0 m m 1 5 0 0 m m或矩形地表水、潜水一 般 在 2 m 以内，最大不超8 m含水层厚度小于 5 m中、粗砂、砾石、卵石一般5 m3/(d m)3 0 m3/(d m)辐射井 井径 2 m 6 m 潜水 一般1 0 m含 水 层 有 可 靠 补 给水 源、底 板 埋 深 小于 3 0 m砂、砾石、卵石，裂 隙 发 育 的 硬 质岩等一般1 0 0 0 m3/d 5 0 0 0 m3/d5.3 大 口 井5.3.1 大 口 井 取 水 宜 选 用 圆 筒 形 井 底 进 水 的 非 完 整 井 型 式，应 将 井 底 设 在 富 水 带 下 部。5.3.2 井 底 反 滤 层 的 滤 料 级 配 根 据 井 底 含 水 层 情 况 区 别 设 置。当 含 水 层 为 卵 石 时，可 不 设。当 含 水 层为 砾 石、中 粗 砂 时，可 设 两 层，总 厚 0.4 m 0.6 m。当 含 水 层 为 细、粉 砂 时，可 设 4 5 层，总 厚 0.7 m 1.2 m。5.3.3 与 含 水 层 接 触 的 第 一 层 滤 料 直 径 d 按 下 式 确 定：id d 8)(7 式 中：id 当 含 水 层 为 细 砂 或 粉 砂 时，4 0 id d；当 含 水 层 为 中 砂 时，3 0 id d；当 含 水 层 为 粗 砂 时，20 id d；当 含 水 层 为 砾 石 时，1 5 1 0 id d d；40d、30d、20d、15d、10d 指 小 于 这 一 粒 径 的 含 水 层 颗 粒 占 总 重 量 的 百 分 数。两 相 邻 反 滤 层 的 粒 径 比 宜 为 3 5 倍。5.3.4 大 口 井 出 水 量 计 算 应 根 据 黄 河 原 水 含 沙 量 考 虑 淤 塞 调 整 系 数，建 议 选 用 值 0.6 0.7 5。5.4 渗 渠5.4.1 渗 渠 人 工 滤 层 的 层 数、厚 度 和 级 配，根 据 含 水 层 颗 粒分 析 确 定，符 合 本 导 则 第 5.3.2、5.3.3规 定。5.4.2 渗 渠 中 管（渠）的 断 面 尺 寸，应 按 下 列 要 求 计 算 确 定：滤 速 不 宜 大 于 0.0 1 m/s；管 内 流 速 建 议 值 0.2 m/s 0.3 m/s；D B 1 4/T 2 1 1 7 2 0 2 04 管（渠）充 满 度 一 般 采 用 0.4 0.8；管 底 最 小 坡 度 大 于 0.3%。5.4.3 考 虑 枯 水 期 水 位 变 幅、黄 河 原 水 泥 沙 引 发 淤 塞 等 不 利 影 响，渗 渠 设 计 出 水 量 计 算 应 设 置 调 整 系数，建 议 选 用 值 0.6 0.7 5。5.5 辐 射 井5.5.1 根 据 集 水 类 型、含 水 层 水 文 地 质 条 件、设 计 取 水 量 等 确 定 辐 射 井 布 置 型 式，设 计 应 符 合 G B/T5 0 6 2 5 有 关 规 定。5.5.2 黄 河 滩 地 设 置 辐 射 井 以 水 平 集 水 为 主，建 议 通 过 反 冲 洗 等 措 施 实 现 滤 体 重 复 利 用。6 地 表 水 取 水 方 式 及 建 筑 物6.1 一 般 规 定6.1.1 地 表 水 取 水 建 筑 物 的 位 置 选 择 应 根 据 取 水 河 段 的 水 质、水 文、地 形、工 程 地 质、河 流 综 合 利 用和 施 工 条 件 等 综 合 考 虑，重 点 从 流 量、水 位、流 速 等 方 面 进 行 系 统 分 析。6.1.2 取 水 口 应 设 在 不 受 冰 凌 直 接 冲 击 的 河 段，附 近 不 应 有 易 被 流 冰 堵 塞 的 浅 滩、回 流 区。6.2 固 定 式 河 道 取 水 建 筑 物6.2.1 当 岸 边 式、河 床 式 取 水 方 式 均 可 行 时，优 选 岸 边 式 取 水 建 筑 物。6.2.2 当 河 床 岸 坡 较 陡，工 程 地 质 条 件 良 好，且 主 流 近 岸 时，宜 选 用 岸 边 式 取 水 建 筑 物。一 般 情 况 下，建 议 集 水 井 和 泵 房 分 建。6.2.3 当 河 床 较 稳 定，河 岸 平 坦，枯 水 期 水 深 不 足，宜 选 用 河 床 式 取 水 建 筑 物。6.3 移 动 式 河 道 取 水 建 筑 物6.3.1 当 水 位 变 幅 较 大 时，建 议 选 用 移 动 式 取 水 建 筑 物。6.3.2 当 移 动 取 水 建 筑 物 浮 船（桶）型 式、缆 车 型 式 均 可 行 时，建 议 优 选 浮 船（桶）式 取 水 建 筑 物。7 取 水 防 沙 措 施7.1 一 般 规 定7.1.1 应 遵 循 错 峰 避 沙、工 程 沉 沙、科 学 用 沙 的 原 则，保 障 取 水 系 统 高 效 运 行。7.1.2 综 合 考 虑 水 源 含 沙 量 年 内 变 化 特 征 确 定 合 理 的 引 水 时 段，实 现 避 沙 引 水，黄 河 大 北 干 流 河 段 泥沙 特 性 参 考 值 相 关 信 息 参 见 附 录 B。7.1.3 应 设 置 水 源 泥 沙 监 测 点，取 水 时 定 期 进 行 含 沙 量、悬 移 质 粒 径 组 成 等 监 测，黄 河 含 沙 量 大 时，宜 不 引 或 少 引 水，引 水 含 沙 量 根 据 水 泵 和 泵 站 输 水 系 统 要 求 进 行 设 计。7.1.4 应 进 行 引 黄 泥 沙 的 平 衡 计 算，提 出 年 引 沙 量 及 其 处 置 利 用 方 案。7.1.5 与 主 体 工 程 同 步 建 设 泥 沙 处 理、退 水 退 沙 监 测 等 设 施。7.2 工 程 措 施7.2.1 黄 河 滩 洼 地 具 备 条 件 时，建 议 在 取 水 建 筑 物 附 近 设 置 预 沉 设 施。7.2.2 黄 河 直 接 取 水 宜 设 置 沉 砂 池，应 符 合 S L 2 6 9 有 关 规 定。当 地 形 条 件 受 限 时，宜 采 用 曲 线 形 沉 砂池（渠）。D B 1 4/T 2 1 1 7 2 0 2 057.2.3 在 进 水 口 前 宜 设 置 拦 沙 坎、导 沙 墙 等 防 沙 设 施。7.2.4 为 取 得 含 沙 量 较 小 的 表 层 水，建 议 引 水 闸 前 设 置 拦 沙 叠 梁 闸。7.2.5 当 取 水 规 模 较 小 时，宜 选 用 水 沙 分 离 器、叠 片（筛 网）过 滤 器 等 组 合 过 滤 系 统。7.2.6 结 合 取 水 方 式，建 造 低 扬 程 临 河 取 水 泵 站，降 低 水 泵 转 速 和 单 泵 流 量 等 措 施 减 少 水 泵 磨 蚀。D B 1 4/T 2 1 1 7 2 0 2 06A A附 录 A（资 料 性 附 录）黄 河 大 北 干 流 河 段 设 计 特 征 水 位 参 考 值A.1 对 历 史 洪 水 进 行 重 现 期 分 析 考 证 的 基 础 上，以 黄 河 干 流 府 谷、吴 堡 和 龙 门 3 处 水 文 站 实 测 洪 水 资料（建 站 2 0 1 6 年）进 行 频 率 分 析 计 算，得 到 各 频 率（p=1%、p=2%、p=3.3 3%、p=5%）相 应 的 设 计 洪 峰流 量。根 据 相 应 流 量 面 积 关 系、各 控 制 断 面 汇 水 面 积 求 得 相 应 控 制 断 面 不 同 频 率 设 计 流 量，作 为 其 下 游段 设 计 流 量 采 用 值。A.2 水 面 线 计 算 选 用 武 汉 水 院 编 制 的 天 然 河 道 水 面 线 计 算 软 件，得 到 部 分 断 面 的 设 计 水 位 成 果（表 A.1），按 桩 号 内 插 可 得 到 黄 河 沿 线 地 区相 关 设 计 水 位。表 A.1 西 山 沿 黄 提 水 工 程 设 计 特 征 水 位 参 考 值序号 地理位置不同频率设计洪水位(m)设计枯水位（m)p=1%p=2%p=3.3 3%p=5%1 石圪垯 8 1 3.1 5 8 1 2.3 9 8 1 1.9 1 8 1 1.3 1 8 0 1.6 62 金盆湾 7 9 0.2 0 7 8 9.2 1 7 8 8.5 4 7 8 7.6 0 7 7 7.4 83 黑峪口 7 7 3.2 1 7 7 2.4 7 7 7 2.0 1 7 7 1.4 3 7 6 4.5 54 黄家洼 7 5 7.1 3 7 5 6.1 6 7 5 5.6 7 7 5 5.0 4 7 4 6.1 45 大峪口 7 3 3.4 9 7 3 2.4 9 7 3 1.8 6 7 3 1.0 6 7 2 3.2 26 蔡家洼 7 2 2.4 2 7 2 1.2 2 7 2 0.4 2 7 1 9.3 6 7 0 7.6 77 郭家里 7 0 5.9 9 7 0 5.1 3 7 0 4.5 8 7 0 3.8 7 6 9 6.5 18 郭塔家 6 9 1.5 1 6 9 0.4 3 6 8 9.7 6 6 8 8.8 9 6 7 9.7 49 陈家圪垛 6 7 0.3 1 6 6 9.4 2 6 6 8.8 6 6 6 8.1 3 6 5 6.0 61 0 港村 6 5 9.1 3 6 5 8.0 0 6 5 7.2 5 6 5 6.2 6 6 4 5.1 91 1 上庄 6 3 8.7 2 6 3 7.5 9 6 3 6.8 8 6 3 5.9 7 6 2 6.1 11 2 曹家垣 6 2 5.4 8 6 2 4.1 4 6 2 3.3 3 6 2 2.2 9 6 0 8.4 71 3 贺家洼 5 9 8.1 6 5 9 6.8 0 5 9 5.9 6 5 9 4.8 0 5 8 3.6 41 4 下庄 6 2 1.6 3 6 2 0.3 3 6 1 9.5 4 6 1 8.5 5 6 0 6.7 41 5 后山里 5 3 7.2 2 5 3 5.8 7 5 3 5.0 4 5 3 3.8 9 5 2 1.7 41 6 康里 5 0 4.6 3 5 0 3.4 9 5 0 2.7 7 5 0 1.7 7 4 8 8.8 81 7 枣岭 4 0 7.6 8 4 0 6.1 6 4 0 5.2 2 4 0 3.9 3 3 9 1.0 3D B 1 4/T 2 1 1 7 2 0 2 07B B附 录 B（资 料 性 附 录）黄 河 大 北 干 流 河 段 特 性 泥 沙 参 考 值B.1 河 龙 区 间 年 均 含 沙 量 变 化2 0 0 6-2 0 1 5 年 府 谷 站、吴 堡 站 和 龙 门 站 年 均 含 沙 量、汛 期 多 年 平 均 含 沙 量 如 表 B.1，断 面 平 均 含 沙量 采 用 单 断 沙 关 系 曲 线 法 推 求。表 B.1 多 年 平 均 含 沙 量 表单位：k g/m3站名 多年平均含沙量 汛期（6-9 月）多年平均含沙量府谷站 0.7 8 2 0.7 4 1吴堡站 2.8 8 6 4.6 4 8龙门站 4.8 2 2 8.4 2 5B.2 河 龙 区 间 多 年 月 均 含 沙 量 变 化2 0 0 6-2 0 1 5 年 府 谷 站、吴 堡 站 和 龙 门 站 多 年 月 均 含 沙 量 年 内 分 布 如 表 B.2，断 面 平 均 含 沙 量 采 用 单断 沙 关 系 曲 线 法 推 求。表 B.2 多 年 月 均 含 沙 量 表单位：k g/m3站名 1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 1 0 月 1 1 月 1 2 月府谷站 0 0 2.8 2 1 0.2 6 9 0 0.0 9 2 0.8 2 6 1.1 5 0 0.8 9 4 0.0 4 6 0 0吴堡站 0.3 0 2 0.5 5 0 3.5 8 3 1.2 5 2 0.5 6 5 1.1 6 0 6.7 4 0 6.8 5 2 3.8 4 1 1.2 9 8 0.5 3 5 0.7 6 1龙门站 0.7 7 6 0.9 3 3 3.4 1 9 1.8 1 3 0.6 8 5 1.3 7 7 1 2.3 0 2 1 2.8 4 1 7.1 8 8 2.1 7 7 1.0 3 8 1.1 1 2B.3 河 龙 区 间 多 年 平 均 悬 移 质 颗 粒 级 配 情 况黄 河 吴 堡、龙 门 水 文 站 悬 移 质 泥 沙 颗 粒 分 配 情 况 如 图 B.1。D B 1 4/T 2 1 1 7 2 0 2 08图 B.1 吴 堡-龙 门 多 年 平 均 颗 粒 级 配 曲 线B.4 河 龙 区 间 泥 沙 特 征 粒 径 关 系泥 沙 含 量 常 用 参 数 主 要 有 中 值 粒 径 d50、平 均 粒 径 dcp，府 谷 站、吴 堡 站 和 龙 门 站 2 0 0 6-2 0 1 5 年 多 年月 均 中 数 粒 径、多 年 月 均 平 均 粒 径 如 表 B.3、表 B.4。表 B.3 多 年 月 均 中 数 粒 径 表单位为毫米站名 1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 1 0 月 1 1 月 1 2 月府谷站 0 0 0.0 1 2 0.0 0 7 0 0.0 1 1 0.0 1 1 0.0 1 0 0.0 1 2 0.0 2 7 0 0吴堡站 0.1 4 2 0.1 0 2 0.0 2 7 0.0 2 9 0.0 6 8 0.0 2 7 0.0 1 9 0.0 1 4 0.0 2 6 0.0 3 8 0.0 4 9 0.0 5 5龙门站 0.0 9 9 0.0 7 7 0.0 3 2 0.0 2 5 0.0 5 0 0.0 2 6 0.0 1 6 0.0 2 4 0.0 2 3 0.0 3 7 0.0 5 5 0.0 7 9表 B.4 多 年 月 均 平 均 粒 径 表单位为毫米站名 1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 1 0 月 1 1 月 1 2 月府谷站 0 0 0.0 2 1 0.0 1 1 0 0.0 1 8 0.0 2 0 0.0 1 6 0.0 1 8 0.0 3 5 0 0吴堡站 0.1 6 9 0.1 4 3 0.0 6 7 0.0 6 8 0.1 1 3 0.0 6 5 0.0 4 3 0.0 3 4 0.0 4 7 0.0 7 3 0.0 9 7 0.1 0 4龙门站 0.1 4 3 0.1 0 8 0.0 6 9 0.0 5 7 0.0 8 6 0.0 6 0 0.0 3 2 0.0 2 9 0.0 3 8 0.0 5 8 0.0 7 9 0.1 1 1_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
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