劉希成，田 間，李貴清

（山東省水利勘測設計院，山東濟南250013）

水閘設計中關于規(guī)范理解與應用的探討

劉希成，田 間，李貴清

（山東省水利勘測設計院，山東濟南250013）

針對水閘設計過程中存在的消能防沖、變形驗算、抗震設計等常見問題，結合工程實例，在理解有關規(guī)范的基礎上，提醒廣大技術人員一定要充分理解和運用規(guī)范，并注意與水閘設計有關的其他行業(yè)規(guī)范的應用。

規(guī)范；水閘；變形驗算；抗震設計

水閘作為河道擋蓄水建筑物及水利樞紐中的控制性建筑物，在雨洪水資源高效利用、優(yōu)化配置、調(diào)度運行中具有舉足輕重的作用，隨著《全國大中型病險水閘除險加固專項規(guī)劃》的批復，水閘工程建設又將進入一個新階段。但在水閘設計、技術審查、稽查甚至審計中，對水閘設計規(guī)范以及相關規(guī)范的理解和應用有所不同，甚至存在較大分歧，對前期工作進程和后期評估帶來了一定的困擾。筆者結合工程實例，對水閘設計中關于規(guī)范理解與應用的常見問題進行探討，以期拋磚引玉。

1 消能防沖洪水標準問題

1.1 出現(xiàn)的問題

某平原區(qū)水閘洪水標準為20年一遇設計，50年一遇校核，消能防沖設施洪水標準也為20年一遇設計，50年一遇校核。評審過程中有專家認為，消能防沖設施只有設計標準，沒有校核標準，應改為消能防沖設施洪水標準為20年一遇設計。

1.2 規(guī)范規(guī)定

《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（SL 252-2000）第3.3.4規(guī)定：平原、濱海區(qū)水利水電工程的永久性泄水建筑物消能防沖洪水標準，應根據(jù)泄水建筑物的級別，分別按表1和表2確定（此條為強制性條文）；第3.2.4規(guī)定：山區(qū)、丘陵區(qū)水利水電工程的永久性泄水建筑物消能防沖設計的洪水標準，可低于泄水物的洪水標準，根據(jù)泄水建筑物的級別按表3確定，并應考慮在低于消能防沖設計洪水標準時可能出現(xiàn)的不利情況。對超過消能設計標準的洪水，容許消能防沖建筑物出現(xiàn)局部破壞，但必須不危及擋水建筑物及其他主要建筑物的安全，且易于修復，不致長期影響工程運行。

表1 平原區(qū)水利水電工程永久性水工建筑物洪水標準［重現(xiàn)期（年）］

表2 潮汐河口段和濱海區(qū)水利水電工程永久性水工建筑物潮水標準

表3 山區(qū)、丘陵區(qū)水利水電工程消能防沖建筑物洪水標準

建筑《水閘設計規(guī)范》（SL 265-2001）條文，第2.2.7規(guī)定：平原區(qū)水閘閘下消能防沖的洪水標準應與該水閘洪水標準一致，并應考慮泄放小于消能防沖設計洪水標準的流量時可能出現(xiàn)的不利情況。

《水閘設計規(guī)范》條文說明中指出，當水閘行洪時，如果閘下消能防沖設施被沖毀，必然會直接危及閘室的安全，因此平原區(qū)水閘閘下消能防沖的洪水標準應與該水閘洪水標準一致。

1.3 規(guī)范理解與問題探討

筆者認為，平原區(qū)水閘與山區(qū)、丘陵區(qū)水閘在來水、泄水、持續(xù)時間等方面均有很大不同，山區(qū)、丘陵區(qū)一般來水快，泄水也快，持續(xù)時間較短，加之水閘洪水標準一般是稀遇洪水標準，出現(xiàn)的幾率小，從節(jié)省工程投資的角度，其洪水標準采用設計標準，甚至低于該泄水建筑物的洪水標準是合適的；平原區(qū)水閘則有所不同，其來水慢，泄水也慢，持續(xù)時間相對較長，加上很多水閘底板滲流出口一般布置在消力池內(nèi)，甚至有的水閘直接將消力池作為防滲體系的一部分，消力池損壞后必然直接危及閘室安全，消能防沖設施和閘室具有同等重要性，其洪水標準理應一致。因此，本案例中，消能防沖標準應為20年一遇設計，50年一遇校核是合適的。

2 水閘變形驗算的荷載組合問題

2.1 出現(xiàn)的問題

某水閘地基變形驗算中，設計人員直接采用《水閘設計規(guī)范》（SL 265-2011）表7.2.11荷載組合表中的“正常蓄水位情況”。

2.2 規(guī)范規(guī)定

《建筑地基基礎設計規(guī)范》（G B 50007-2011）3.0.5條文第2條款明確規(guī)定：

計算地基變形時，傳至基礎底面上的作用效應應按正常使用極限狀態(tài)下作用的準永久組合，不應計入風荷載和地震作用；相應的限值應為地基變形允許值。

2.3 規(guī)范理解與問題探討

水閘地基變形計算該采用何種荷載效應組合，在《水閘設計規(guī)范》（SL 265-2011）、《水工擋土墻設計規(guī)范》（SL 379-2007）中，均沒有明確規(guī)定，實際運用過程中，設計人員往往直接采用“荷載組合表”中的正常蓄水位情況下的荷載組合，其中包括風壓力和浪壓力，而風壓力和浪壓力作為短時間的可變荷載，對地基變形產(chǎn)生的影響很小。對此，《建筑地基基礎設計規(guī)范》（G B 50007-2011）3.0.5條文第2條款明確規(guī)定：“計算地基變形時，傳至基礎底面上的作用效應應按正常使用極限狀態(tài)下作用的準永久組合，不應計入風荷載和地震作用；相應的限值應為地基變形允許值”（該條為強制性條文）。因此，水閘地基變形計算中，在水利行業(yè)規(guī)范沒有明確規(guī)定的情況下，應注意與工程安全有關的其他行業(yè)規(guī)范的應用，本案例中，應按現(xiàn)行國家標準《建筑地基基礎設計規(guī)范》（G B 50007-2011）的要求，在水閘地基變形計算時考慮長期效應，采用準永久組合。

3 大型水閘抗震設防烈度問題

3.1 出現(xiàn)的問題

某擋潮閘為1級建筑物，蓄水高度5.4m，蓄水量3132萬m3，場區(qū)地震基本烈度為6度，設計單位將地震設計烈度取6度。評審過程中有專家提出大型擋水建筑物應提高1度設防，即地震設計烈度取7度。

3.2 規(guī)范規(guī)定

《水工建筑物抗震設計規(guī)范》（SL 203-97），第1.0.2規(guī)定適用范圍：

設計烈度為6度時，可不進行抗震計算，但對1級水工建筑物仍應按本規(guī)范采取適當?shù)目拐鸫胧?/p>

第1.0.4條款，水工建筑物工程場地地震烈度或基巖峰值加速度，應根據(jù)工程規(guī)模和區(qū)域地震地質(zhì)條件按下列規(guī)定確定：

（1）一般情況下，應采用《中國地震烈度區(qū)劃圖》確定的基本烈度。

（2）基本烈度為6度及6度以上地區(qū)的壩高超過200m或庫容大于100億m3的大型工程，以及基本烈度為7度及7度以上地區(qū)壩高超過150m的大（1）型工程，應根據(jù)專門的地震危險性分析提供的基巖峰值加速度超越概率成果，按本規(guī)范1.0.6的規(guī)定取值。

第1.0.5條款，水工建筑物的工程抗震設防類別應根據(jù)其重要性和工程場地基本烈度按表4的規(guī)定確定。

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A

1672-2469（2015）05-0014-02

10.3969/j.i s s n.1672-2469.2015.05.004

劉希成（1975年—），男，高級工程師。