14.1.2 選擇大跨越方案的水文條件應(yīng)符合下列基本要求:
(1)跨越河流應(yīng)選擇河床較窄、河岸較穩(wěn)定的河段,或選在較穩(wěn)定的節(jié)點上。封 凍河流盡可能避開經(jīng)常發(fā)生冰壩或流冰危害較嚴重的河段;
(2)跨越湖泊、水庫、海灣、河口時,應(yīng)選擇水面較窄、岸灘穩(wěn)定或坍塌影響較 小的地段;
(3)跨越行洪區(qū)或通航水域的大跨越工程,應(yīng)不影響行洪與正常通航;
(4)大跨越走向應(yīng)盡量避免與冬季主導(dǎo)風向或結(jié)冰氣流相垂直;
(5)當各大跨越方案均難以滿足上述條件時,必須選擇整治工程量小、整治效果 可靠的大跨越方案。
14.2 水文資料搜集與調(diào)查
14.2.1 對擬定的各跨越方案,必須搜集資料、進行現(xiàn)場初步調(diào)查,并作現(xiàn)場記錄、 草圖描繪或攝影。
14.2.2 本階段應(yīng)搜集以下資料:
(1)水利水電、防洪(潮、澇)工程的現(xiàn)狀與整體規(guī)劃,工程體系(堤、壩、閘、水 泵站、分蓄洪區(qū)等)與設(shè)計標準;
(2)通航水域的航道(或河道)治理工程規(guī)劃與具體位置;
(3)歷史最高洪(潮、澇)水位或防洪最高控制水位以及洪水比降;
(4)實測河道地形圖、航空衛(wèi)星照片、海灣地形圖(或海圖);
(5)跨越兩岸堤防設(shè)計標準、防洪水位與相應(yīng)頻率,歷年潰堤次數(shù)與潰堤口門位 置;兩岸若是分(蓄)洪區(qū),其分洪口門位置,最高分(蓄)洪水位以及運用情況;
(6)結(jié)冰河流、海灣與河口歷年冰災(zāi)情況。
14.2.3 水文調(diào)查應(yīng)包括下列內(nèi)容:
(1)跨越河段的河勢、控制條件、河床邊界條件、河工建筑物、堤防以及洪水等 歷史情況;
(2)跨越湖泊、水庫的兩岸地形地貌特征,岸線變化以及最高水位;
(3)跨越海灣(或河口)地帶的自然地理特征、海域開闊程度、岸灘地質(zhì)地貌、沙 洲、汊道情況以及歷史最高潮位,在水中立塔時應(yīng)對波浪及漂浮物情況作初步查 訪;
(4)跨越水域通航狀況與航道位置;
(5)防洪、航運與其他有關(guān)部門對大跨越工程的意見與要求。
14.3 勘 測 成 果
14.3.1 對各擬定的大跨越方案應(yīng)根據(jù)搜集和調(diào)查資料進行必要的分析計算,編寫可 行性研究階段的工程水文勘測報告。
14.3.2 可行性研究階段工程水文勘測報告應(yīng)包括下列內(nèi)容:
(1)工程所在地的水文地理特性和有關(guān)的水利水電、防洪(防潮)、河道治理工程 規(guī)劃;
(2)各大跨越地段穩(wěn)定條件的初步描述和分析;
(3)各大跨越方案的最高洪(澇、潮)水位或防洪(澇)最高控制水位;
(4)通航水域的航道等級、航運概況、以及航道整治工程規(guī)劃;
(5)河中立塔,應(yīng)有防洪與航道部門的意見和建議文件。
14.3.3 對各大跨越方案必須從工程水文條件進行綜合比較,推薦兩個以上的可行方 案。
15 初步設(shè)計階段勘測
15.1 一 般 規(guī) 定
15.1.1 本階段工程水文勘測應(yīng)在可行性研究階段勘測的基礎(chǔ)上,對大跨越設(shè)計的水 文條件進行全面搜資、調(diào)查與深入分析計算,并提交工程水文勘測報告。
15.1.2 對大跨越地段一般應(yīng)進行歷史洪(潮)水位調(diào)查;有完整的防洪(潮)規(guī)劃設(shè)計 與工程體系的河流與地區(qū),可根據(jù)具體情況采用規(guī)劃設(shè)計成果。
15.1.3 必須對大跨越地段河床、海岸、湖岸、庫岸或塔位處岸坡的歷史演變進行 調(diào)查,結(jié)合已有水文資料和現(xiàn)場條件,對跨越塔位的穩(wěn)定與安全進行分析與論證, 并預(yù)測其今后30~50年發(fā)展趨勢和對塔位可能產(chǎn)生的影響。
15.1.4 在行洪或通航水域立塔,必要時應(yīng)分析立塔對河勢、行洪與航道的影響。
15.1.5 對勘測中引用的基礎(chǔ)資料或成果的可靠性、代表性與一致性,應(yīng)進行核查與 分析;必要時應(yīng)對基礎(chǔ)資料進行轉(zhuǎn)換與還原。
15.1.6 對提交的分析計算成果應(yīng)作合理性分析論證。
15.2 水文資料搜集
15.2.1 跨越江河應(yīng)搜集以下資料:
(1)設(shè)計流域自然地理條件,水利水電工程、河道整治工程和防洪工程體系的現(xiàn) 狀與規(guī)劃,以及防洪標準與防洪最高控制水位;
(2)跨越河段上下游鄰近站歷年最高洪水位、最大流量與相應(yīng)日期(或各種設(shè)計 標準的設(shè)計洪水位與相應(yīng)流量),及歷年大風期(或冬季)平均最低水位;
(3)河中立塔還應(yīng)搜集塔位處最大斷面平均流速、垂線平均流速、水面最大流 速、洪水期最大波浪高及漂浮物(含流冰)種類、大小、密度、相應(yīng)最大流速及其發(fā) 生時間;
(4)大堤背水面立塔塔位鄰近防洪堤設(shè)計標準、防洪水位、堤防質(zhì)量、險工險段、 歷年潰口情況,大堤迎水面臺(灘)地高程、寬度以及穩(wěn)定程度;
(5)通航河流的航道等級、航道寬度、主航道位置、最高通航水位與航道整治規(guī) 劃;
(6)跨越河段歷年水道地形圖、固定大斷面圖、航道圖,以及河床演變分析與總 結(jié)資料等。
15.2.2 跨越內(nèi)澇區(qū)、分(蓄)洪區(qū)應(yīng)搜集以下資料:
(1)內(nèi)澇區(qū)自然地理特性、內(nèi)澇成因、歷年最高內(nèi)澇水位與持續(xù)時間、排澇規(guī)劃 與工程措施,以及內(nèi)澇最高控制水位與設(shè)計標準;
(2)分(蓄)洪區(qū)自然地理特性、分(蓄)洪原因、分洪口門位置與寬度、最高分(蓄) 洪水位、持續(xù)時間、運用情況以及治理規(guī)劃。
15.2.3 跨越湖泊應(yīng)搜集以下資料:
(1)湖泊自然地理特性、流域水系、承雨面積、形態(tài)特征、湖底高程等歷年的變 化及歷年災(zāi)害情況;
(2)湖泊治理規(guī)劃、防洪排澇工程體系、設(shè)計標準、最高控制水位、最低控制水 位,以及防洪排澇工程(含堤防、閘、泵站與調(diào)蓄區(qū)等)運用情況;
(3)歷年實測最高湖水位、發(fā)生原因及日期、持續(xù)時間、最低湖水位、面積曲線、 容積曲線、最大波浪高,以及湖堤標準與質(zhì)量;
(4)湖區(qū)航運現(xiàn)狀與規(guī)劃以及航運路線。
15.2.4 跨越水庫應(yīng)搜集以下資料:
(1)水利樞紐工程概況、工程等級、綜合效益、興建年代、設(shè)計標準與相應(yīng)洪峰 流量、校核標準與相應(yīng)洪峰流量,水庫的調(diào)節(jié)性能、設(shè)計洪水位、校核洪水位、汛 前控制水位、正常高水位、死水位與相應(yīng)庫容,溢洪建筑物的型式、高程、尺寸、 泄洪量、庫容曲線與泄洪曲線;
(2)塔位處庫岸巖土性質(zhì)、穩(wěn)定程度與治理方案;
(3)跨越庫段的回水曲線,以及淤積對回水的影響。
15.2.5 跨越海灣、河口應(yīng)搜集以下資料:
(1)跨越(或鄰近)海域歷年最高潮位、最低潮位、最大波浪高;
(2)海岸帶與河口區(qū)的地形地貌、巖土性質(zhì)、有關(guān)調(diào)查研究成果、防洪與防潮規(guī) 劃設(shè)計、主要工程與設(shè)計標準;
(3)跨越地帶的地形圖、歷年水下地形圖與歷次海圖。
15.3 水 文 調(diào) 查
15.3.1 洪水調(diào)查應(yīng)包括以下內(nèi)容:
(1)調(diào)查前對地方志、水利志等有關(guān)歷史文獻進行的考證;
(2)歷史洪水調(diào)查點的選擇(盡可能靠近工程地段的居民區(qū),盡量避開河床變遷 大或水情變化較復(fù)雜的地區(qū));
(3)歷史洪水發(fā)生次數(shù)、發(fā)生時間(年、月、日)、洪水流態(tài)、洪痕具體位置,當 時的雨情和災(zāi)情,以及河道沖淤情況;
(4)對洪痕與重現(xiàn)期進行的考證與評估,對洪痕點進行的測量或攝影。
15.3.2 河道調(diào)查應(yīng)有一定的河道長度,一般是以跨越處上游控制性能較好的河段 (較穩(wěn)定的節(jié)點或彎道)為起點,下至工程地點以下的一段河長。河道調(diào)查應(yīng)包括以 下內(nèi)容:
(1)河床地質(zhì)條件、河道整治工程的型式、質(zhì)量、興建年代以及運用效果。
(2)跨越河段河勢演變的控制條件與控制性能的變化,岸(灘)進退、心洲消長、 汊道興衰、主流(或深泓)線擺動的幅度、過程與原因,以及大洪水期河床變化。
(3)通航河流的航道等級、主航道位置、最高通航水位、航道整治工程現(xiàn)狀。
(4)大堤背水面立塔處鄰近防洪堤的堤防質(zhì)量、險工險段、歷年潰口次數(shù)、潰口 口門大小與具體位置;潰口處沖刷坑的形狀、平面尺寸與深度、土壤類別;堤迎水 面臺(灘)地高程與寬度,地質(zhì)情況以及穩(wěn)定程度。
(5)河中立塔尚應(yīng)調(diào)查洪水期漂浮物種類、數(shù)量與大。欢窘Y(jié)冰和解冰日期, 有無連底洞、冰壩;流冰期最大流冰體積、密度及其相應(yīng)水位與最大流速,以及一 次洪水河床最大沖刷深度。
15.3.3 內(nèi)澇與分(蓄)洪區(qū)水文調(diào)查應(yīng)包括以下內(nèi)容:
(1)內(nèi)澇區(qū)自然地理環(huán)境特性,歷史最大內(nèi)澇災(zāi)情出現(xiàn)次數(shù)、發(fā)生日期與成因, 歷年最高內(nèi)澇水位與持續(xù)時間,以及治澇工程規(guī)劃、設(shè)計標準與實施情況。
(2)分(蓄)洪區(qū)的分洪原因、分洪口門位置、最高分(蓄)洪水位、持續(xù)時間、運 用情況以及治理規(guī)劃。
15.3.4 湖泊水文調(diào)查應(yīng)包括以下內(nèi)容:
(1)湖泊流域承雨面積、湖泊平面形態(tài)、水面面積,以及湖底高程等的歷年變化;
(2)湖泊歷年最高水位出現(xiàn)次數(shù)、發(fā)生原因及日期、持續(xù)時間與災(zāi)情;
(3)塔位處湖堤(或湖岸)的高度、坡度、土質(zhì)以及歷年潰堤次數(shù)或塌岸的情況;
(4)航運狀況與最高航行水位。
15.3.5 水庫水文調(diào)查應(yīng)包括以下內(nèi)容:
(1)水利樞紐工程概況,大壩防洪設(shè)計標準、質(zhì)量、壩型、壩高,各種設(shè)計水位 與相應(yīng)庫容,工程興建年代與運用情況。
(2)塔位處庫岸的高度、坡度、巖土性質(zhì)、歷年庫岸崩塌原因、距離和治理方 案。
(3)水庫淹沒區(qū)立塔尚應(yīng)調(diào)查洪水期漂浮物種類、數(shù)量和大小,最大浪高;冬季 結(jié)冰狀況、解冰日期、流冰體積與相應(yīng)流速。
(4)跨越水庫下游時,應(yīng)調(diào)查水庫下游的河床演變與地形特征、水庫大壩的防洪 標準、非常防洪措施,以及壩下游工業(yè)區(qū)、居民區(qū)的交通狀況。
15.3.6 海灣、河口水文調(diào)查應(yīng)包括以下內(nèi)容:
(1)歷史最高潮位,發(fā)生時間,當時的風向與風力,以及災(zāi)害情況。
(2)跨越塔位地帶的地形地貌、岸(灘)類型與歷史變化,巖土特性,以及風浪對 岸(灘)演變的影響;河口段的河床、河灣、汊道、沙洲與淺灘的歷史演變過程、原 因與速度。
(3)水中(或灘地)立塔尚應(yīng)調(diào)查灘地或海床的歷史演變情況;最大波浪高度、發(fā) 生時間、當時的風況及災(zāi)情;河口段漂浮物的種類、數(shù)量與大。唤Y(jié)冰地區(qū)結(jié)冰起 止時間、冰凍情況、流冰時間、流冰最大體積與流冰密度。
15.4 水 文 測 驗
15.4.1 凡遇下列情況之一者,應(yīng)設(shè)立水文測驗專用站:
(1)跨越水域?qū)崪y資料短缺、大跨越點的水文條件不能參證長期測站資料來確 定,需要根據(jù)同步水文觀測資料建立相關(guān)關(guān)系再進行轉(zhuǎn)移時;
(2)特殊水文分析計算項目需要時。
15.4.2 水文測驗的主要內(nèi)容應(yīng)包括:
(1)水準點、洪痕點、高程控制點等水準測量及大斷面測量;
(2)跨越河段無實測資料時,尚應(yīng)通過測量洪痕點、水面比降、大斷面和簡易河 道地形圖等推算洪峰流量;
(3)水中立塔時,尚應(yīng)進行水位、流速、流向、斷面、含沙量與河床質(zhì)等的觀 測。
15.4.3 水文測驗專用站的觀測要求以及資料整編應(yīng)按《水文測驗試行規(guī)范》執(zhí)行。
15.5 水文分析計算
15.5.1 陸地水文分析計算內(nèi)容應(yīng)包括:設(shè)計洪峰流量計算,設(shè)計洪水位計算,設(shè)計 流速計算,潰堤、潰壩洪水對塔位影響的分析計算,河床演變分析,天然沖刷深度 的分析以及最高通航水位、設(shè)計低水位分析計算等。計算應(yīng)符合本規(guī)定第17章要 求。
15.5.2 海灣與河口水文計算主要內(nèi)容應(yīng)包括:設(shè)計潮位計算、設(shè)計最大波高與相應(yīng) 的周期和波長的分析計算、岸灘穩(wěn)定性分析計算等。計算應(yīng)符合本規(guī)定第18章要 求。
15.6 勘 測 成 果
15.6.1 本階段勘測成果是根據(jù)大跨越方案、自然地理、設(shè)計要求,全面地提供各種 水文要素,并對塔位穩(wěn)定性作出明確結(jié)論。
15.6.2 水文勘測成果應(yīng)包括下列內(nèi)容。
(1)跨越水域的歷史最高洪(潮、澇)水位、防洪(潮、澇)規(guī)劃、最高控制水位、 防洪(潮、澇)工程體系、防洪(潮、澇)標準以及運行情況。
(2)跨越通航水域的航道等級、航道寬度、航道位置、航道發(fā)展與整治規(guī)劃,以 及最高通航水位。
(3)跨越地段的河床、海岸(灘)、湖岸、庫岸的歷史演變調(diào)查與穩(wěn)定性分析,并 預(yù)測今后30~50年的發(fā)展趨勢,以及對塔位的影響。必要時,應(yīng)提出維護塔位安 全的工程措施建議。
(4)跨越通航水域50年一遇洪(潮、澇)水位,跨越非通航水域100年一遇(或歷 史最高)洪(潮、澇)水位;歷年大風期(或冬季)平均最低水(潮)位。
15.6.3 水中立塔尚應(yīng)提供下列成果:
(1)5年一遇洪(潮)水位,最高設(shè)計洪(潮)水位相應(yīng)的30~50年一遇累積頻率 為5%或1%的設(shè)計波浪高(或出現(xiàn)最大波浪高)。
(2)最高設(shè)計洪水位相應(yīng)的最大斷面平均流速、塔位處垂線平均流速。
(3)塔位處的天然沖刷深度或一次洪水最大沖刷深度。
(4)洪水期漂浮物的種類、大小與數(shù)量,以及設(shè)計洪水位下水面最大流速;結(jié)冰 水域的結(jié)冰日期、解凍日期,冰期內(nèi)有無連底凍、冰壩;流冰期流冰最大尺寸、最 大密度、堆積高度、最大漂流速度與相應(yīng)的水(潮)位和最大流速。
(5)水中含沙量與河床質(zhì)的觀測資料。
(6)必要時應(yīng)分析立塔對河勢與航道的影響。
15.6.4 跨越水庫下游時,應(yīng)對大壩安全進行分析;當水庫防洪設(shè)計標準低于跨越工 程防洪設(shè)計標準,且塔位處地勢較低時,應(yīng)作潰壩洪水演算,分析對塔位安全的影 響。
15.6.5 在江(湖、海)堤外(背水面)立塔時,應(yīng)對大堤安全進行分析;當大堤設(shè)計標 準較低、或堤防質(zhì)量較差、或?qū)匐U工險段時,應(yīng)分析潰堤洪水對塔位沖刷的影響。
15.6.6 在海灣、河口灘地或水中立塔時,尚應(yīng)補充下列成果:
(1)最高潮位相應(yīng)的最大潮流速度與流向;
(2)設(shè)計波高相應(yīng)的波速與波向;
(3)初冰及終冰日期,固定冰初冰及終冰日期,固定冰冰期,固定冰寬度、厚度 及最大堆積高度。
16 施工圖設(shè)計階段勘測
16.1 一 般 規(guī) 定
16.1.1 本階段勘測任務(wù)是在初步設(shè)計階段工程水文勘測的基礎(chǔ)上,根據(jù)工程需要, 進一步補充、修改和完善塔位處的水文資料。
16.1.2 本階段應(yīng)對初步設(shè)計階段遺留問題和客觀條件的變化所引起的結(jié)論合理性 問題,進行分析論證,全面復(fù)核塔位的安全。
16.2 水文資料補充搜集與調(diào)查
16.2.1 水文資料補充搜集與調(diào)查應(yīng)包括下列各項:
(1)跨越水域(江河、湖泊、水庫、海灣與河口)的水利水電工程、防洪(防潮、防 澇)工程規(guī)劃、防洪標準以及航道規(guī)劃等設(shè)計條件變化情況;
(2)跨越地段的河勢、海岸(灘)、湖岸、庫岸以及塔位處岸坡與治理工程等在初 勘后的具體變化;
(3)跨越地段工程水文要素(如洪水、大冰、大潮等)特大值出現(xiàn)情況。
16.2.2 對初步設(shè)計階段工程水文勘測的遺留問題,應(yīng)進行專題搜資、調(diào)查與分析。
16.3 勘 測 成 果
16.3.1 通過本階段的補充調(diào)查、資料搜集,對大跨越塔位的工程水文條件作進一步 分析論證,并編寫施工圖設(shè)計階段的工程水文勘測報告。
16.3.2 跨越水域穩(wěn)定性的補充分析,預(yù)測今后30~50年水域演變發(fā)展趨勢對塔位 安全的影響。
16.3.3 跨越地段水文要素特大值的出現(xiàn)和客觀條件變化的分析論證,以及有關(guān)確保 塔位安全的意見與建議。
17 陸地水文分析計算
17.1 設(shè)計洪水計算
17.1.1 設(shè)計洪峰流量計算按以下方法:
(1)當設(shè)計站(或斷面)有實測流量資料30年以上,并有歷史洪水調(diào)查資料時, 可用數(shù)理統(tǒng)計的方法,求得不同頻率的設(shè)計洪峰流量;
(2)當設(shè)計站(或斷面)實測流量資料不足30年時,可用上下游鄰近站的實測流 量資料,插補延長設(shè)計站(或斷面)的流量系列,并用頻率統(tǒng)計的方法推求不同頻率 的設(shè)計洪峰流量;
(3)當設(shè)計站洪峰流量資料短缺,參證站有長系列洪峰流量資料時,可先計算參 證站設(shè)計洪峰流量,再利用流域面積比擬法,將參證站的設(shè)計洪峰流量移用到設(shè)計 站;
(4)當大跨越方案位于干支流匯合口以下或水庫的下游時,可用洪水組合法或 典型年法進行洪水組合與洪水演進計算,求得設(shè)計斷面的設(shè)計洪峰流量。
17.1.2 設(shè)計洪水位計算按以下方法:
(1)設(shè)計站(或斷面)有實測水位資料連續(xù)30年以上,水域變遷不大,并有歷史 洪水的調(diào)查資料時,可采用頻率統(tǒng)計的辦法推求設(shè)計洪水位;
(2)設(shè)計站實測水位資料不足30年,當水域變遷不大時,可用上下游鄰近站長 系列的水位資料通過相關(guān)分析,延長設(shè)計站(或斷面)的實測水位系列,并用頻率統(tǒng) 計的辦法推算設(shè)計洪水位;
(3)當設(shè)計站(或斷面)有較穩(wěn)定的水位流量關(guān)系時,可用已求得的設(shè)計洪峰流 量,通過水位流量關(guān)系查得設(shè)計洪水位;
(4)當設(shè)計站(或斷面)無實測流量資料時,可用上下游鄰站的水位流量關(guān)系和流 量資料,按上述途徑求得參證站的設(shè)計洪峰流量和設(shè)計洪水位,通過設(shè)計站(或斷 面)與參證站的水位關(guān)系,推求設(shè)計站的設(shè)計洪水位;
(5)當設(shè)計站(或斷面)無實測水位、流量資料時,可采用水力學(xué)公式,計算塔位 斷面處水位流量關(guān)系,并盡量結(jié)合歷史洪水調(diào)查資料,延長其高水部分,利用設(shè)計 洪峰流量確定設(shè)計洪水位,并進行臨時觀測以驗證計算成果;
(6)當設(shè)計站(或斷面)無實測資料,河段水面比降平緩時,可用參證站的設(shè)計洪 水位和洪水比降推求設(shè)計站(或斷面)的設(shè)計洪水位;
(7)有總體防洪規(guī)劃和完整防洪工程體系的河流,應(yīng)以大跨越工程的同等保證率 的防洪規(guī)劃資料為依據(jù),推求設(shè)計站(或斷面)的設(shè)計洪水位;
(8)大型水庫回水區(qū),設(shè)計洪水位應(yīng)以回水曲線方法推算。
17.2 設(shè)計流速計算
17.2.1 在水中立塔,塔位處設(shè)計流速以設(shè)計洪水相應(yīng)的垂線平均流速計,按以下方 法確定:
(1)有實測資料時,可根據(jù)斷面流速分布、深槽橫向擺動范圍及塔位處斷面特 性,確定塔位處的設(shè)計流速;
(2)無實測資料時,可根據(jù)設(shè)計洪峰流量與相應(yīng)水位、塔位處河床斷面或洪水比 降、河床質(zhì),或臨時實測斷面流速分布等途徑來確定設(shè)計流速。
17.2.2 在河灘上立塔,應(yīng)根據(jù)灘地特性、河流主泓擺動范圍,并結(jié)合河段實際情況 分析確定塔位處的設(shè)計流速。
17.2.3 洪水期漂浮物水面最大流速,或流冰期水面最大流速,可根據(jù)大跨越處長期 觀測資料(或短期簡易測驗資料)分析確定。
17.3 河床演變與天然沖刷分析
17.3.1 河床演變分析,是在河床演變調(diào)查和河道觀測資料的基礎(chǔ)上,運用河流動力 學(xué)的理論與方法進行的。
17.3.2 河床演變分析在一定的河長內(nèi)進行,應(yīng)包括以下主要內(nèi)容:
(1)統(tǒng)計分析河段泥沙特征值、水沙控制條件與變化。
(2)分析河段河床演變控制的節(jié)點或穩(wěn)定彎道的變化。
(3)河勢(含岸與洲灘)的歷史變化與原因分析。
(4)主流線(或深泓線)的歷史變化與原因分析。
(5)歷年橫斷面的變化與原因分析。
(6)河床邊界條件(含治河工程與其他河工工程)的歷史變化與對河勢變化影響 的分析。
(7)大水、大沙年沖淤特征的分析。
(8)在上述分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合河道治理規(guī)劃,預(yù)測今后30~50年河床的發(fā)展 趨勢與塔位的穩(wěn)定性。
17.3.3 在水中立塔,應(yīng)考慮天然沖刷深度。河床的天然沖刷深度是在河道調(diào)查、河 床演變分析以及預(yù)測近30~50年河床發(fā)展趨勢的基礎(chǔ)上,確定的塔位處可能出現(xiàn) 的橫向沖刷幅度與最大縱向沖刷深度。其確定方法如下。
(1)搜集與調(diào)查跨越河段或上下游鄰近河段一次洪水最大沖刷深度。
(2)根據(jù)上下游鄰近河段水文站實測最不利斷面,或特大洪水的沖刷斷面與洪水 前的斷面資料比較,確定最大天然沖刷深度。
(3)上述調(diào)查與實測的河床天然沖刷深度,可根據(jù)河床演變分析與河道發(fā)展趨勢 的預(yù)測移用到大跨越處,求得大跨越處的天然沖刷深度。
(4)對沖淤變化定向發(fā)展的河段,應(yīng)根據(jù)具體情況處理。
17.4 潰堤潰壩洪水對塔位影響的分析與計算
17.4.1 在防洪堤背水面立塔,應(yīng)根據(jù)河勢發(fā)展、堤內(nèi)臺地現(xiàn)狀(含標高、寬度和土 質(zhì))、堤防標準、堤防質(zhì)量及堤高等分析判定潰堤的可能性。
17.4.2 潰堤洪水流速可參照實用堰水躍水力方法計算;沖刷坑尺寸可結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查 潰堤洪水沖刷坑資料與相應(yīng)水力條件分析確定。
17.4.3 如大跨越工程位于水庫下游,需分析潰壩洪水對塔位的影響時,應(yīng)根據(jù)水庫 大壩的具體情況,研究分析潰壩方式、主要計算參數(shù),選用適當?shù)姆椒ㄓ嬎銤巫?大洪水流量與過程,并演算到工程地點。有較大的區(qū)間洪水加入時,可采用洪水組 合方法,推求塔位處的設(shè)計洪水位。
18 海灣、河口水文分析計算
18.1 潮 位 計 算
18.1.1 潮汐類型與特征潮位統(tǒng)計應(yīng)符合下列要求:
(1)應(yīng)根據(jù)大跨越附近海區(qū)驗潮資料判別潮汐類型;
(2)對工程設(shè)計使用的高程基準面與潮位基面、海圖基面等各種基準面間的關(guān)系 應(yīng)作考證并換算為同一高程系統(tǒng);
(3)根據(jù)實測資料或延長后的系列,分析與統(tǒng)計大跨越點潮汐性質(zhì)、特性潮位、 潮差、漲落潮歷時等特征值。
18.1.2 設(shè)計潮位的分析與計算應(yīng)符合下列要求:
(1)對使用的潮位資料系列的可靠性、代表性與一致性,應(yīng)進行考證、審查與分 析。
(2)設(shè)計潮位的計算,要求有連續(xù)20年以上的潮位系列,并應(yīng)有歷史最高潮位 的調(diào)查資料,按年極值法選樣,以極值Ⅰ型分布或皮爾遜Ⅲ型分布進行統(tǒng)計。
(3)若潮位資料年限不足或僅具有短期實測資料,其設(shè)計最高潮位應(yīng)采用“相關(guān) 分析法”或“極值同步差比法”與附近有不少于連續(xù)20年資料的驗潮站或港口, 進行同步相關(guān)分析計算。
用“極值同步差比法”分析計算時,兩站應(yīng)符合下列要求:潮汐性質(zhì)相似、地 理位置相近、受河流徑流(包括汛期)的影響相似、風暴潮增減水影響相似。
(4)當大跨越處附近海域無實測潮位資料時,除利用鄰近海域的驗潮站或港口的 50年或100年一遇的最高潮位值,結(jié)合潮位調(diào)查確定跨越斷面的設(shè)計最高潮位外, 尚應(yīng)建立短期潮位站,積累不少于一個月的資料,用以修正潮位值。
(5)對設(shè)計潮位計算成果,應(yīng)通過潮波傳播特性、風暴潮增減水幅度與歷史最高 潮位比較等進行地區(qū)性合理性分析。
(6)設(shè)計潮位過程線的擬定,應(yīng)根據(jù)潮位資料系列的長短,分別選用頻率計算法 或典型潮位法。當潮位資料短缺時,可將參證站的潮位過程線移用于大跨越工程地 點,并應(yīng)進行比測驗證和必要的修正。
18.2 波浪要素的分析與計算
18.2.1 實測波浪資料系列的審定應(yīng)符合下列要求:
(1)若跨越斷面附近有較長期波浪觀測資料時,應(yīng)對測波站與工程點的地理環(huán) 境、地形與水深等進行比較,分方向檢驗測波站資料的適用程度;
(2)對引用的波浪要素系列的一致性與可靠性應(yīng)進行考證與審定。
18.2.2 波浪特性的分析應(yīng)符合下列要求:
(1)根據(jù)實測資料與調(diào)查成果判定波浪的性質(zhì)與成因;若當?shù)厝狈y波資料,可 選擇與大跨越塔位附近地形與海域開闊程度相似、水深接近的鄰近海域參證站作分 析。
(2)當大跨越附近無測波資料,且無法選用參證站時,可按當?shù)貜婏L向、常風向 與大跨越塔位置和地形,分析主要來波方向,并結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查資料判定波浪性質(zhì)。
18.2.3 設(shè)計波高計算應(yīng)按以下方法采用:
(1)當大跨越工程附近海域有連續(xù)15年以上實測資料時,可取年最大值系列, 用皮爾遜Ⅲ型分布,并結(jié)合歷史特大波高調(diào)查資料作頻率分析,確定設(shè)計波高數(shù) 值。
當確定某一波向的設(shè)計波高時,年最大波高一般在該方向左右各一個方位的范 圍內(nèi)選;若需每隔45°的方位角都進行統(tǒng)計時,則對每一波向均只歸并相鄰一 個方位內(nèi)的數(shù)據(jù)。
(2)當資料系列年限較短,不足以直接進行頻率分析時,應(yīng)視已有資料情況與海 域波浪特征,分別選用:
1)分方向建立波高與相應(yīng)風速相關(guān)關(guān)系,以風速資料延長波高系列,并進行頻 率統(tǒng)計;
2)與鄰近海域有長期波浪觀測資料的參證站建立波高相關(guān)關(guān)系,延長短期波高 系列,并作頻率統(tǒng)計;
3)當有不少于一整年的短期測波資料時,可用經(jīng)驗頻率分析法計算所需設(shè)計頻 率的波高數(shù)值。
(3)若大跨越處及其附近海域無實測波浪資料時,其設(shè)計波高數(shù)值可視海域?qū)?度、水深與波浪特性等自然地理條件與氣象資料,用圖解法和地區(qū)性經(jīng)驗公式法進 行計算。
(4)凡用第18.2.3(2)與第18.2.3(3)兩款計算設(shè)計波高時,除應(yīng)采用兩種以上方法 作計算外,尚應(yīng)結(jié)合歷史最大波高調(diào)查資料進行分析比較,確定合理的設(shè)計波高數(shù) 值。
18.2.4 設(shè)計波浪周期的計算應(yīng)采用以下方法:
(1)當大跨越處附近海域的波浪主要是風浪時,可按風浪要素計算圖直接查出與 設(shè)計波高相對應(yīng)的平均周期;
(2)若大跨越處附近海域的波浪主要為涌浪或混合浪時,可將與年波高最大值相 對應(yīng)的周期數(shù)值所組成的系列作頻率分析,采用與設(shè)計波高同一重現(xiàn)期的平均周期 數(shù)值;
(3)由以上兩款計算所得平均周期,均應(yīng)結(jié)合調(diào)查資料和類似地區(qū)經(jīng)驗,通過比 較分析,確定合理的數(shù)值。
18.2.5 設(shè)計波長的數(shù)值,可根據(jù)設(shè)計波浪周期、設(shè)計潮位時相應(yīng)水深按規(guī)則波公式 計算或查有關(guān)圖表確定。
18.2.6 當由18.2.3條確定的具有一定重現(xiàn)期的某一累積頻率的設(shè)計波高與設(shè)計人 員要求的累積頻率不同時,應(yīng)根據(jù)計算的某一累積頻率的波高數(shù)值、相應(yīng)水深等查 有關(guān)圖表,換算為設(shè)計人員所要求的累積頻率的波高數(shù)值。
18.2.7 由以上各條計算出的設(shè)計波高數(shù)值用于塔位處時,應(yīng)根據(jù)測波站或計算點與 塔位處水深、地形、底摩擦、水流、障礙物影響程度等的差別情況,進行淺水波浪 變形、波浪折射、波浪破碎、波浪繞射等計算與分析。當大跨越工程處推算的波高 大于淺水極限波高時,設(shè)計波高應(yīng)按極限波高采用。
18.3 岸灘穩(wěn)定性分析
18.3.1 海岸上立塔時,應(yīng)通過歷次地形圖,海圖的岸線、地形、地貌變化情況,海 堤走向與位置的變遷,結(jié)合調(diào)查資料分析海岸線的變化速度與距離,并根據(jù)海岸帶 的自然地理、巖土特性、海域水文條件等,對塔位處的岸線穩(wěn)定性作出預(yù)測。
18.3.2 海灣水中立塔時,塔位處的穩(wěn)定性可按下述要求分析:
(1)通過對歷次海圖等深線對比,確定塔位處及其附近水域灘槽歷年沖淤變化幅 度、速度與過程;
(2)根據(jù)實測資料統(tǒng)計不同季節(jié)、不同潮型的泥沙來源,懸沙與床沙的顆粒級配 及進出跨越水域的泥沙數(shù)量,判定塔位處海床沖、淤情況;
(3)大跨越處附近沿岸和水域的建、構(gòu)筑物對動力因素、泥沙來源與運移及海灣 灘槽發(fā)展的影響;
(4)綜合前述分析,判斷塔位處沖淤發(fā)展趨勢,必要時,應(yīng)通過理論分析、公式 計算、數(shù)模計算與模型試驗等途徑,對塔位處的穩(wěn)定性進行分析與判斷。
18.3.3 河口段水中立塔時,應(yīng)根據(jù)潮汐強弱、河口發(fā)育特點、沙灘與沙洲外形、邊 界條件及變化情況、來水與來沙條件、風浪特性等資料進行塔位的穩(wěn)定性分析。
附錄 A 測量標樁規(guī)格及埋設(shè)尺寸
圖A 測量標樁規(guī)格及埋設(shè)尺寸(mm)
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