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| 标准编号 | NB/T 10390-2020 (NB/T10390-2020) | | 中文名称 | 水电工程沉沙池设计规范 | | 英文名称 | (Design specification for sand basin of hydropower project) | | 行业 | 能源行业标准 (推荐) | | 中标分类 | P59 | | 国际标准分类 | 27.140 | | 字数估计 | 80,835 | | 发布日期 | 2020-10-23 | | 实施日期 | 2021-02-01 | | 旧标准 (被替代) | DL/T 5107-1999 | | 标准依据 | 国家能源局公告2020年第5号 | | 发布机构 | 国家能源局 | NB/T 10390-2020: 水电工程沉沙池设计规范
NB/T 10390-2020 英文名称: (Design specification for sand basin of hydropower project)
中华人民共和国能源行业标准
代替 DL/T 5107-1999
水电工程沉沙池设计规范
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
主编部门：水电水利规划设计总院
中国水利水电出版社
1 总 则
1.0.1 为规范水电工程引水建筑物中沉沙池设计，制定本规范。
1.0.2 本规范适用于水电工程处理悬移质泥沙的沉沙池设计。
1.0.3 水电工程沉沙池设计，除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
3 沉沙池设置条件及设计标准
3.1 基本资料
3.1.1 沉沙池设计应收集下列基本资料：
1 地形、地质资料。
2 工程所在河段实测流量、悬移质含沙量、颗粒级配与分析方法及水温资料。
3 悬移质泥沙矿物成分和硬度资料。
4 沉沙池冲排沙道出口为天然河道时，出口处天然河道的水位流量关系。
5 沉沙池边墙临近天然河道时，该河段的各级流量水面线。
6 河流冰情和气温资料。
7 河流污物来源及其特性。
3.1.2 沉沙池设计应收集下列相关专业设计资料：
1 沉沙池引渠、输水道水位。
2 工程所在河段径流设计成果。
3 设计引用流量。
4 引渠及输水道水流挟沙力。
5 水轮机过流部件耐磨性能、抗磨措施及水轮机大修间隔，水轮机工作水头。
6 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 时段平均入池含沙量应根据取水枢纽引水期入池逐日平均含沙量和逐日平均引水
流量按下式计算：
3.2.2 作为沉沙池设计依据的代表性入池悬移质含沙量和颗粒级配，应根据沉沙池类型、
河流输沙特性和水库沉沙作用，经分析论证后选用。
3.3 沉沙池设置条件及泥沙沉降标准
3.3.1 沉沙池的设置初步判别（图3.3.1）应根据过机多年平均含沙量Sp、过机多年平均
粗粒径含沙量S p´与水轮机额定水头Hr的交点确定。交点均位于图A区的，可不设置沉沙
池；交点均位于图C区的，宜设置沉沙池；交点均位于图B区的，当水轮机过流部件的水
力设计、结构设计及材料采用了可靠的抗磨措施，可不设置沉沙池。
3.3.2 沉沙池设置应在初步判别的基础上，根据水轮机泥沙磨损程度及磨损危害分析计
算成果，考虑电站在系统中的作用、枢纽布置条件、沉沙池的投资、泥沙特性、水轮机
的耐磨水平、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%~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。
4 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 4.0.1-1）或连续冲洗式沉沙池（图 4.0.1-2），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。
4.0.2 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。
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入沉
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。
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0.5m。
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0.2m，
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入一条主廊道。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。冲沙闸闸门及启
闭机械应满足闸门局部开启工况的要求。
5.3.6 沉沙池下游连接段宜采用逐渐收缩型式。
5.4 条渠沉沙池
5.4.1 条渠沉沙池可根据地形条件布置为湖泊形、条带形或梭形。
5.4.2 条渠沉沙池进口、出口宜设置节制闸，按上、中、下分段布置。
5.4.3 条渠沉沙池的围堤、格堤边坡应根据筑堤材料的特性以及条渠的规模等因素确定。
5.4.4 堤顶高程应按水面高程加波浪爬高和安全超高确定。
5.4.5 堤顶宽度应满足交通及防护要求。
5.4.6 条渠布设应采取有效的防渗、截渗和排渗措施。
6 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。
6.3.1 沉沙池工作段尺寸应根据流量、泥沙沉速、淤沙容积、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：
6.3.4 条渠沉沙池水深宜为2.0m～3.5m。
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：
6.3.8 条渠沉沙池工作宽度可按本规范公式（6.3.5）初选尺寸，当出池泥沙允许粒径不
大于0.05mm时，值可取0.20m/s~0.40m/s。
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。
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：
6.3.11 条渠沉沙池和各时段末出池断面分组含沙量可按本规范第A.2节的有关规定计
算。当出池断面颗粒级配和含沙量接近设计标准上限时，可将其累积运行时间作为条渠
沉沙池的使用期限。
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进行技术经济比较确定。
冲洗周期内的淤积体积、淤积时间、冲洗周期可按本规范附录A的有关规定计算。
6.5.3 定期冲洗式沉沙池的设计冲沙单宽流量、冲沙历时可按本规范第C.2节中无压排沙
水力学方法计算。
6.5.4 定期冲洗式沉沙池的冲洗历时可分为泄空冲洗、溯源冲洗和沿程冲洗三个阶段进
行计算。沉沙池冲洗计算可按本规范附录D的有关规定进行。
6.5.5 连续冲洗式沉沙池的廊道水力学计算可按本规范第C.1节中有压排沙水力计算方
法进行。当进行排沙廊道输沙能力复核时，入池含沙量可根据实测最大含沙量选用。
7 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C20，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M10。
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》DL/T 5057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1.5m，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。
7.1.10 沉沙池边墙应有足够的超高，池室的边墙宜高于最高水位 0.5m，隔墙宜高于正
常运行水位 0.5m。边墙外地表宜设排水通道。
7.1.11 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10m～20m。
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型结
构，按T型结构计算。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型结构计算。结构缝应设置止水措施。
8.0.2 沉沙池应根据运行要求设置必要的运行和检修设施、清淤设施或辅助冲洗设施。
8.0.3 运行设计应根据沉沙池功能要求和使用特性，提出检修时机建议。
8.0.4 定期冲洗式沉沙池运行设计，应提出冲洗时机、冲洗方式及闸门调度方式。当引
水含沙量或粒径超过设计控制条件时，应提出减小引水流量直至暂停运行的要求。设计
应提出沉沙池排沙孔运行方式。
8.0.5 连续冲洗式沉沙池运行设计，应提出连续开启冲沙廊道出口闸门排沙的运行方式。
当出现入池含沙量大于设计含沙量时，应提出调整运行安排直至暂停运行的要求。
8.0.6 条渠沉沙池宜采......
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