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文檔簡介

ICS編號

CCS編號

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CHESXXX—2023

水庫泥沙淤積及其影響評價技術(shù)規(guī)范

Technicalguidelineforreservoirsiltationandimpactassessment

(征求意見稿)

2023-XX-XX發(fā)布2023-XX-XX實(shí)施

中國水利學(xué)會?發(fā)布

T/CHESXXX—2023

1適用范圍

本文件規(guī)定了水庫泥沙淤積及其影響評價的基本要求、評價指標(biāo)體系構(gòu)建、評價

指標(biāo)計算、評價方法與結(jié)果、評價報告編寫等方面的技術(shù)方法。

本文件適用于水庫泥沙淤積及其影響評價。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅所注日期

的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)

適用于本文件。

GB3838地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

GB/T51280工程泥沙設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

SL339水庫水文泥沙觀測規(guī)范

NB/T35049水電工程泥沙設(shè)計規(guī)范

DB11/T1721水生生物調(diào)查技術(shù)規(guī)范

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

3.1水庫泥沙淤積評價reservoirsiltationassessment

結(jié)合水庫淤積現(xiàn)狀,對水庫淤損和未來淤積發(fā)展趨勢進(jìn)行評價。

3.2水庫泥沙淤積影響評價reservoirsiltationimpactassessment

從行洪輸沙、社會經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境三方面評價水庫泥沙淤積對設(shè)計功能影響的大

小。

3.3減淤功能siltreductionfunction

水庫設(shè)有調(diào)水調(diào)沙庫容,通過抬高水庫上游水位,增強(qiáng)水流對下游河床泥沙的沖

刷力,達(dá)到減淤效果的作用。

1

4基本要求

4.1基本資料收集

4.1.1水庫泥沙淤積及其影響評價需要收集以下資料:

a)工程特性設(shè)計資料,包括特征水位與特征庫容,防洪、減淤、發(fā)電、供

水、航運(yùn)等設(shè)計功能指標(biāo)等;

b)地形勘察資料,宜采用斷面法對水庫淤積現(xiàn)狀進(jìn)行全面勘察,斷面法測

量應(yīng)履行SL339-2006;

c)歷史調(diào)度運(yùn)行資料,包括入庫水沙資料、出庫水沙資料、發(fā)電量及發(fā)電

保證率、供水量及供水保證率、航運(yùn)噸位及通航保證率、水域面積及水深等資料;

d)水質(zhì)監(jiān)測資料,水質(zhì)等級履行GB3838;

e)生物調(diào)查資料,水庫物種調(diào)查履行DB11/T1721。

4.1.2水庫泥沙淤積及其影響評價中收集的數(shù)據(jù)資料應(yīng)進(jìn)行合理性檢查,不符合

要求時應(yīng)重新測量或重新調(diào)查。

4.2評價原則

4.2.1整體與局部相結(jié)合。水庫泥沙淤積及其影響評價既要考慮泥沙淤積對水庫

單一功能的影響,同時也要考慮對水庫整體功能的綜合影響。

4.2.2定性與定量相結(jié)合。水庫泥沙淤積及其影響評價應(yīng)在定性評價的基礎(chǔ)上,

進(jìn)一步結(jié)合數(shù)學(xué)方法進(jìn)行定量評價。

4.2.3直接與間接相結(jié)合。水庫泥沙淤積及其影響評價既要考慮泥沙淤積對水庫

設(shè)計功能發(fā)揮的直接影響,同時也要考慮對減淤、生態(tài)等功能的間接影響。

4.3評價流程

4.3.1水庫泥沙淤積及其影響評價流程應(yīng)按圖1實(shí)施。

2

T/CHESXXX—2023

圖1水庫泥沙淤積及其影響評價流程圖

4.3.2水庫泥沙淤積及其影響評價方案制定應(yīng)包括以下工作:

a)組建評價工作小組;

b)確定評價對象、范圍和要求;

c)確定評價類型和評價指標(biāo)。

4.3.3水庫泥沙淤積及其影響評價應(yīng)開展水庫勘察調(diào)研和資料收集,調(diào)查表見附

錄A。

5評價指標(biāo)體系構(gòu)建

5.1指標(biāo)選取原則

評價指標(biāo)選取應(yīng)符合以下原則:

a)代表性。評價指標(biāo)選取應(yīng)結(jié)合水庫設(shè)計功能、泥沙淤積現(xiàn)狀、水庫調(diào)度

方式等資料,能充分反映水庫泥沙淤積程度及其對水庫功能的影響。

b)獨(dú)立性。評價指標(biāo)應(yīng)互不影響,避免重復(fù)考慮某一影響因素。

c)明確性。評價指標(biāo)應(yīng)含義明確,便于理解,避免使用過程中引起歧義。

d)操作性。評價指標(biāo)相關(guān)資料應(yīng)易于獲取,可通過監(jiān)測數(shù)據(jù)、公式計算、

數(shù)值模擬、專家評審等方式進(jìn)行采集。

3

5.2評價指標(biāo)體系

5.2.1水庫泥沙淤積評價應(yīng)按照表1指標(biāo)體系進(jìn)行綜合評價。

表1水庫泥沙淤積評價指標(biāo)體系

目標(biāo)層準(zhǔn)則層指標(biāo)層

水庫泥沙淤積評價水庫淤損(B1)淤損率(C1)

(1)

A淤積發(fā)展趨勢(B2)年均淤損率變化(C2)

5.2.2水庫泥沙淤積影響評價應(yīng)按照表2指標(biāo)體系進(jìn)行綜合評價。

表2水庫泥沙淤積影響評價指標(biāo)

目標(biāo)層準(zhǔn)則層指標(biāo)層

防洪庫容變化(C3)

行洪輸沙(B3)庫尾河床高程變化(C4)

調(diào)水調(diào)沙庫容變化(C5)

發(fā)電總量變化(C6)

發(fā)電保證率變化(C7)

供水總量變化(C8)

水庫泥沙淤積影響評價

供水保證率變化(C9)

(2)

A社會經(jīng)濟(jì)(B4)

航運(yùn)噸位變化(C10)

通航保證率變化(C11)

水域面積變化(C12)

平均水深變化(C13)

水質(zhì)等級變化(C14)

生態(tài)環(huán)境(B5)

物種豐富度指數(shù)變化(C15)

5.2.3水庫泥沙淤積影響評價指標(biāo)體系構(gòu)建應(yīng)結(jié)合水庫設(shè)計運(yùn)用功能,選擇其中

單項(xiàng)指標(biāo)或若干多項(xiàng)指標(biāo)展開評價,以反映水庫泥沙淤積對某一個或某幾個設(shè)計功能

產(chǎn)生的影響。

6評價指標(biāo)計算

6.1水庫淤損(B1)

水庫淤損率C1按照以下公式進(jìn)行計算:

VV

0()

C11

V0

4

T/CHESXXX—2023

6.2淤積發(fā)展趨勢(B2)

水庫年均淤損率R按照以下公式進(jìn)行計算:

C

R1(2)

N

式中:

N——水庫已投入運(yùn)營時間(年)。

水庫年均淤損率變化C2按照以下公式進(jìn)行計算:

()

C2(RR0)/R03

式中:

R0——水庫設(shè)計年均淤損率(年),對于具有攔沙功能的水庫,取值為設(shè)計攔沙

庫容/設(shè)計使用年限/水庫設(shè)計庫容;對于不具有攔沙功能的水庫,取值為0。

6.3行洪輸沙(B3)

泥沙淤積對水庫行洪輸沙功能的影響,主要是指對水庫防洪、減淤兩項(xiàng)功能的影

響。

6.3.1防洪庫容變化C3的計算公式為:

C3(Vf0Vf)/Vf0(4)

式中:

83

Vf0——水庫設(shè)計條件下防洪庫容(×10m);

83

Vf——水庫現(xiàn)狀條件下防洪庫容(×10m)。

6.3.2庫尾河床高程變化C4的計算公式為:

C4(ZZ0)/(ZmaxZ0)(5)

式中:

Z——水庫現(xiàn)狀條件下庫尾斷面高程(m);

Z0——水庫設(shè)計條件下庫尾斷面高程(m);

Zmax——水庫沖淤平衡條件下的理想庫尾高程(m)。

6.3.3調(diào)水調(diào)沙庫容變化C5的計算公式為:

C5(Vt0Vt)/Vt0(6)

式中:

5

83

Vt0——水庫設(shè)計條件下調(diào)水調(diào)沙庫容(×10m);

83

Vt——水庫現(xiàn)狀條件下調(diào)水調(diào)沙庫容(×10m)。

6.4社會經(jīng)濟(jì)(B4)

泥沙淤積對水庫社會經(jīng)濟(jì)功能的影響,主要是指對水庫發(fā)電、供水、航運(yùn)、旅游

四項(xiàng)功能的影響。發(fā)電、供水、航運(yùn)等指標(biāo)通過水庫調(diào)度模型模擬進(jìn)行獲取。

6.4.1發(fā)電總量變化C6的計算公式為:

C6(E0E)/E0(7)

式中:

8

E0——水庫設(shè)計多年平均年發(fā)電量(×10kW.h);

E——水庫現(xiàn)狀條件下多年平均年發(fā)電量(×108kW.h)。

6.4.2發(fā)電保證率變化C7的計算公式為:

C7(R0EDE/TE)/R0E(8)

式中:

R0E——水電站設(shè)計保證率(%);

DE——水電站現(xiàn)狀條件下發(fā)電量達(dá)到設(shè)計發(fā)電量的天數(shù)(d);

TE——年內(nèi)總天數(shù)(d);

6.4.3供水總量變化C8的計算公式為:

C8(W0W)/W0(9)

式中:

83

W0——水庫設(shè)計年引水量(×10m);

W——水庫現(xiàn)狀條件下供水量(×108m3)。

6.4.4供水保證率變化C9的計算公式為:

C9(R0WDW/TW)/R0W(10)

式中:

R0W——水庫設(shè)計供水保證率(%);

DW——水電站現(xiàn)狀條件下供水量達(dá)到設(shè)計供水標(biāo)準(zhǔn)的天數(shù)(d);

TW——年內(nèi)總天數(shù)(d);

6

T/CHESXXX—2023

6.4.5航運(yùn)噸位變化C10的計算公式為:

C10(N0N)/N0(11)

式中:

N0——水庫設(shè)計航運(yùn)噸位(t);

N——水庫現(xiàn)狀條件下航運(yùn)噸位(t)。

6.4.6通航保證率變化C11的計算公式為:

C11(R0NDN/TN)/R0N(12)

式中:

R0N——水庫設(shè)計通航保證率(%);

DN——水電站現(xiàn)狀條件下允許正常通航達(dá)的天數(shù)(d);

TN——年內(nèi)總天數(shù)(d);

6.4.7水域面積變化C12的計算公式為:

C12(A0A)/A0(13)

式中:

2

A0——水庫原始水域面積(m);

A——水庫現(xiàn)狀條件下水域面積(m2)。

6.4.8平均水深變化C13的計算公式為:

C13(H0H)/H0(14)

式中:

H0——水庫原始平均水深(m);

H——水庫現(xiàn)狀條件下平均水深(m)。

6.5生態(tài)環(huán)境(B5)

6.5.1水質(zhì)等級變化C14是指現(xiàn)狀條件下水庫水質(zhì)等級相較于水庫投入運(yùn)營初期水

質(zhì)等級的變化,水庫水質(zhì)等級分為Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類、Ⅳ類、Ⅴ類等五類。

6.5.2物種豐富度指數(shù)變化C15的計算公式為:

C15(S0S)/S0(15)

式中:

7

S0——水庫原始物種豐富度指數(shù);

S——水庫現(xiàn)狀條件下豐富度指數(shù)。

7評價方法與結(jié)果

水庫泥沙淤積及其影響評價分為單項(xiàng)指標(biāo)評價和綜合評價。根據(jù)指標(biāo)變化大小判

斷水庫泥沙淤積程度和水庫泥沙淤積對水庫功能影響的大小,對指標(biāo)進(jìn)行賦分。影響

越大,指標(biāo)賦分越低。

7.1單項(xiàng)指標(biāo)評價

7.1.1水質(zhì)等級變化C14賦分標(biāo)準(zhǔn)見表3。

表3水質(zhì)等級變化賦分標(biāo)準(zhǔn)表

水質(zhì)等級變化賦分

C14相較于水庫投入運(yùn)營前水質(zhì)未變差100

C14低于水庫投入運(yùn)營前水質(zhì)一個等級50

C14低于水庫投入運(yùn)營前水質(zhì)一個等級以上0

7.1.2指標(biāo)Cn(n=1~13,15)賦分標(biāo)準(zhǔn)見表4。

表4指標(biāo)Cn(n=1~13,15)賦分標(biāo)準(zhǔn)表

指標(biāo)變化賦分

Cn≤0100

0<Cn≤100%100-100Cn

Cn≥100%0

7.1.3將指標(biāo)賦分結(jié)果寫成矩陣形式,水庫泥沙淤積評價的指標(biāo)賦分為D1=[d1,d2],

水庫泥沙淤積影響評價的指標(biāo)賦分為D2=[d3,d4,…,d14,d15]。

7.2綜合評價

7.2.1采用層次分析法確定水庫泥沙淤積評價的層次總排序?yàn)閃1=[ω1,ω2],水庫

泥沙淤積影響評價的層次總排序?yàn)閃2=[ω3,ω4,…,ω14,ω15],層次分析法確定權(quán)重方

法見附錄B。

7.2.2水庫泥沙淤積評價結(jié)果A1的計算方法為:

T

A1W1D1(16)

7.2.3水庫泥沙淤積評價是根據(jù)綜合得分A1將水庫分為五類,見表5。

8

T/CHESXXX—2023

表5水庫泥沙淤積程度分類標(biāo)準(zhǔn)

得分0(含)~2020(含)~4040(含)~6060(含)~8080(含)~100

水庫淤積Ⅴ類(極為嚴(yán)Ⅳ類(嚴(yán)重淤Ⅲ類(明顯淤Ⅱ(輕微淤Ⅰ類(幾乎無

程度等級重淤積)積)積)積)淤積)

7.2.4水庫泥沙淤積影響評價結(jié)果A2的計算方法為:

T

A2W2D2(17)

7.2.5水庫泥沙淤積影響評價是根據(jù)綜合得分A2將水庫分為5個等級,見表6。

a)Ⅰ類水庫:水庫泥沙淤積對設(shè)計功能幾乎無影響,維持現(xiàn)狀運(yùn)行即可;

b)Ⅱ類水庫:水庫泥沙淤積輕微影響設(shè)計功能,但是對水庫正常運(yùn)行無明顯影

響,可定期監(jiān)測水庫淤積發(fā)展?fàn)顩r;

c)Ⅲ類水庫:水庫泥沙淤積明顯影響水庫正常運(yùn)行,可通過水庫調(diào)水調(diào)沙調(diào)度

等非工程措施進(jìn)行改善;

d)Ⅳ類水庫:水庫泥沙淤積嚴(yán)重影響水庫正常運(yùn)行,需積極采取非工程措施與

工程措施相結(jié)合的水庫泥沙淤積治理方式,恢復(fù)水庫設(shè)計功能;

e)Ⅴ類水庫:水庫泥沙淤積極大影響了水庫正常運(yùn)行,需調(diào)整水庫功能定位,

并立即進(jìn)行水庫泥沙淤積治理專項(xiàng)研究。

表6水庫泥沙淤積影響大小分類標(biāo)準(zhǔn)

得分0(含)~2020(含)~4040(含)~6060(含)~8080(含)~100

水庫淤積Ⅴ類(極大影Ⅳ類(嚴(yán)重影Ⅲ類(明顯影Ⅱ(輕微影Ⅰ類(幾乎無

程度等級響)響)響)響)影響)

8評價報告編寫

8.1評價報告應(yīng)從水庫淤損和淤積發(fā)展趨勢兩方面量化水庫泥沙淤積程度,從行

洪輸沙、社會經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境三方面量化泥沙淤積對水庫設(shè)計功能造成的影響大小。

并分析問題產(chǎn)生原因,提出對策建議。

8.2評價報告內(nèi)容應(yīng)包括基本資料收集、評價指標(biāo)構(gòu)建、評價指標(biāo)計算、評價結(jié)

果與分析、對策及建議等方面的內(nèi)容,水庫泥沙淤積及其影響評價報告大綱可參考附

錄E。

8.3評價報告附表包括勘測斷面資料、調(diào)查表、評價結(jié)果等。

9

附錄A

(資料性附錄)

水庫泥沙淤積及其影響評價指標(biāo)調(diào)查表

調(diào)查單位(蓋章):調(diào)查人員(簽字):調(diào)查時間:年月日

水庫泥沙淤積及其影響評價指標(biāo)調(diào)查表

水庫名稱所在位置省縣(區(qū))鎮(zhèn)

水庫管理單位所在河流水系

建成時間年月流域面積(km2)

總庫容(×108m3)壩型

壩頂高程(m)壩基高程(m)

年均徑流量(×108m3)年均輸沙量(×108t)

入庫泥沙中值粒徑(mm)河床比降(%)

主要功能:防洪灌溉減淤供水發(fā)電航運(yùn)其他

水庫功能

綜合功能:防洪灌溉減淤供水發(fā)電航運(yùn)其他

原設(shè)計現(xiàn)狀

特征水位(m)相應(yīng)庫容(×108m3)特征水位(m)相應(yīng)庫容(×108m3)

校核水位總庫容校核水位總庫容

水庫

設(shè)計水位防洪庫容設(shè)計水位防洪庫容

特征

正常蓄水位興利庫容正常蓄水位興利庫容

防洪限制水位共用庫容防洪限制水位共用庫容

死水位死庫容死水位死庫容

運(yùn)營前庫尾河床高程(m)現(xiàn)狀庫尾河床高程(m)

設(shè)計調(diào)水調(diào)沙庫容(×108m3)現(xiàn)狀調(diào)水調(diào)沙庫容(×108m3)

設(shè)計多年平均發(fā)電量(×108kW.h)設(shè)計發(fā)電保證率(%)

設(shè)計年引水量(×108m3)設(shè)計供水保證率(%)

設(shè)計航運(yùn)噸位(t)設(shè)計通航保證率(%)

運(yùn)營前水域面積(km2)現(xiàn)狀水域面積(km2)

運(yùn)營前平均水深(m)現(xiàn)狀平均水深(m)

運(yùn)營前水質(zhì)等級現(xiàn)狀水質(zhì)等級(m)

運(yùn)營前物種豐富度指數(shù)現(xiàn)狀物種豐富度指數(shù)

有無淤積檢測資料有無最新淤積檢測時間年月日

水庫總淤積量(×108m3)有效庫容淤積量(×108m3)

泥沙調(diào)度方式攔沙排沙綜合其他

是否實(shí)施過清淤是否主要清淤方式水力機(jī)械

補(bǔ)充說明:

10

T/CHESXXX—2023

附錄B

(資料性附錄)

層次分析法確定權(quán)重

B.1構(gòu)造層次判斷矩陣

對隸屬于某一準(zhǔn)則的指標(biāo)層m個因素進(jìn)行兩兩對比,并采用Saaty的1-9標(biāo)度法

確定各因素對該準(zhǔn)則的相對重要程度,并寫成矩陣形式,構(gòu)成指標(biāo)層判斷矩陣Km×m,

判斷矩陣具有如下性質(zhì):

1

()

kijB-1

kji

式中,kij表示因素i相對于因素j的重要性。i=1,2,…,m;j=1,2,…,m。

表B.1判斷矩陣重要性標(biāo)度及其含義

標(biāo)度因素i與因素j相比

1同等重要

3略微重要

5比較重要

7非常重要

9極度重要

2,4,6,8兩相鄰判斷的中間值

準(zhǔn)則層判斷矩陣構(gòu)造方法類似。

B.2層次單排序及一致性檢驗(yàn)

求解判斷矩陣K最大特征根λmax的特征向量,經(jīng)歸一化后記為M。M的元素

為指標(biāo)層各因素對于準(zhǔn)則層某準(zhǔn)則的相對重要性排序權(quán)值。判斷矩陣Km×m需具

有較高的一致性,即最大特征值與該矩陣的維數(shù)相差不大。一致性指標(biāo)計算方法

如下:

m

CImax(B-2)

m1

式中,CI為一致性指標(biāo),CI=0表示有完全的一致性,CI接近于0表示有滿意的一致

性,CI越大表示不一致性越嚴(yán)重。

查找平均隨機(jī)一致性指標(biāo)(RI),1~15階矩陣的RI值如表B.2所示。

11

表B.2判斷矩陣的RI值

階數(shù)12345678

RI000.520.891.121.261.361.41

階數(shù)9101112131415

RI1.461.491.521.541.561.581.59

計算一致性比例(CR)

CI

CR

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