水工设计手册 第2卷 规划、水文、地质 第2版pdf电子书版本下载

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第1章 流域规划 3

1.1 流域规划的主要内容和总体要求 3

1.1.1 流域规划的主要内容 3

1.1.1.1 基本任务 3

1.1.1.2 规划内容 3

1.1.2 编制流域规划需要的基本资料 3

1.1.3 编制流域规划应遵循的基本原则 3

1.1.4 编制流域规划的基本要求 4

1.1.5 流域规划报告的结构体系 4

1.1.5.1 流域基本状况 4

1.1.5.2 流域经济社会发展预测与需求分析 4

1.1.5.3 流域总体规划 4

1.1.5.4 专业规划 4

1.1.5.5 干流及主要支流与湖泊规划 5

1.1.5.6 环境影响评价 5

1.2 流域经济社会发展预测与需求分析 5

1.2.1 流域经济社会发展现状的调查与分析 5

1.2.2 流域经济社会发展预测 5

1.2.2.1 流域经济社会发展态势和布局分析 5

1.2.2.2 流域规划水平年经济社会发展主要指标预测 5

1.2.3 流域经济社会发展对河流治理开发与保护的要求 6

1.2.4 流域经济社会发展预测方法 6

1.3 流域总体规划 6

1.3.1 规划范围与规划水平年 6

1.3.1.1 规划范围 6

1.3.1.2 规划水平年 6

1.3.2 规划目标与任务 7

1.3.2.1 规划目标 7

1.3.2.2 规划任务 7

1.3.3 河流功能分区 7

1.3.3.1 河流功能 7

1.3.3.2 河流功能分区体系 7

1.3.4 控制指标 7

1.3.4.1 控制指标与控制标准确定的原则 7

1.3.4.2 控制指标及其选取需考虑的因素 8

1.3.4.3 控制断面的选取原则 8

1.3.5 流域治理开发与保护总体布局 8

1.3.5.1 流域治理开发与保护体系总体布局 8

1.3.5.2 流域治理开发与保护体系控制性措施布局 8

1.4 水资源供需平衡分析与配置 9

1.4.1 水资源分区 9

1.4.2 水资源评价 9

1.4.2.1 水资源现状评价 9

1.4.2.2 水资源开发利用现状评价 9

1.4.2.3 水生态环境现状评价 10

1.4.3 水资源供需预测 10

1.4.3.1 需水预测分析 10

1.4.3.2 供水预测分析 10

1.4.4 水资源配置 11

1.4.4.1 水资源供需平衡分析 11

1.4.4.2 水资源配置方案比选与推荐 11

1.5 防洪规划 12

1.5.1 防洪形势分析 12

1.5.1.1 流域气象与洪水特性分析 12

1.5.1.2 现状防洪能力评价 13

1.5.1.3 存在问题分析 13

1.5.1.4 经济社会发展对防洪的要求 13

1.5.2 防洪区划 13

1.5.3 防洪标准 13

1.5.4 防洪总体布局 13

1.5.4.1 规划原则 13

1.5.4.2 防洪目标 13

1.5.4.3 综合防洪体系 13

1.5.4.4 规划方案比选 14

1.5.5 防洪工程措施规划 14

1.5.5.1 堤防工程规划 14

1.5.5.2 水库工程规划 14

1.5.5.3 蓄滞洪区规划 14

1.5.5.4 河道整治规划 15

1.5.6 防洪非工程措施规划 15

1.5.6.1 管理制度 15

1.5.6.2 设施建设和管理 15

1.5.6.3 洪水风险管理 15

1.5.6.4 防御洪水方案和洪水调度方案的编制 15

1.6 治涝规划 15

1.6.1 治涝现状与存在问题分析 15

1.6.1.1 治涝现状分析 15

1.6.1.2 存在问题分析 15

1.6.2 治涝规划目标与任务拟定 15

1.6.2.1 治涝方针 15

1.6.2.2 治涝规划目标 15

1.6.2.3 治涝任务 15

1.6.3 治涝片区划分与治涝标准拟定 16

1.6.3.1 治涝片区划分 16

1.6.3.2 治涝标准 16

1.6.4 治涝工程总体布局 16

1.6.4.1 基本原则 16

1.6.4.2 治涝工程布局 16

1.6.4.3 总体布局方案的综合分析 17

1.7 河道整治规划 18

1.7.1 河道整治规划的任务与整治原则 18

1.7.1.1 规划任务的确定 18

1.7.1.2 河道整治规划需遵循的基本原则 18

1.7.2 河道演变分析 18

1.7.2.1 分析范围的确定 19

1.7.2.2 分析的主要内容 19

1.7.2.3 分析的主要方法 19

1.7.3 河势控制规划 19

1.7.4 治导线规划 19

1.7.4.1 治导线的分类 19

1.7.4.2 治导线确定的方法及基本要求 20

1.7.5 不同类型河段河道整治的基本原则与整治措施 20

1.7.5.1 顺直型河段 20

1.7.5.2 分汉型河段 20

1.7.5.3 游荡型河段 21

1.7.5.4 弯曲型河段 21

1.7.5.5 河口河段 21

1.8 城乡生活及工业供水规划 21

1.8.1 供水规划目标与任务 21

1.8.1.1 供水规划目标 21

1.8.1.2 供水规划任务 21

1.8.2 供水分区与供需分析 21

1.8.3 供水规划方案 22

1.8.3.1 供水水源规划 22

1.8.3.2 输水工程规划 22

1.8.3.3 供水保证率 22

1.8.3.4 应急供水措施 23

1.9 灌溉规划 23

1.9.1 灌溉现状与发展需求分析 23

1.9.1.1 农业灌溉现状 23

1.9.1.2 发展需求分析 23

1.9.2 灌溉发展目标与规划任务拟定 23

1.9.2.1 灌溉发展目标 23

1.9.2.2 灌溉规划任务 23

1.9.3 灌溉分区与灌溉设计标准拟定 23

1.9.3.1 灌溉片区划分 23

1.9.3.2 灌溉设计标准 23

1.9.4 规划区水土资源供需平衡分析 23

1.9.4.1 农用地资源潜力分析 23

1.9.4.2 可供水量分析 24

1.9.4.3 灌溉用水量分析 24

1.9.4.4 水土资源平衡分析 24

1.9.5 灌区总体布局与水源工程 25

1.9.5.1 灌区总体布局 25

1.9.5.2 水源工程 25

1.10 水力发电规划 25

1.10.1 流域水能资源量分析 25

1.10.1.1 理论蕴藏量 26

1.10.1.2 技术可开发量 26

1.10.1.3 经济可开发量 26

1.10.1.4 已开发量和在建开发量 26

1.10.2 供电范围初拟与电力供求分析 26

1.10.2.1 供电范围初拟 26

1.10.2.2 设计水平年及负荷特性 26

1.10.2.3 电力供求分析 26

1.10.3 水能计算要点与水电开发工程规模初拟 26

1.10.3.1 水能计算要点 26

1.10.3.2 水电开发工程规模初拟 27

1.10.4 小水电规划 28

1.11 航运规划 28

1.11.1 航运现状调查与分析 28

1.11.1.1 航运现状调查 28

1.11.1.2 航运现状分析 28

1.11.2 拟定航运发展目标与方案 28

1.11.2.1 航运发展目标 28

1.11.2.2 航运发展方案 28

1.11.3 航运量预测 28

1.11.4 通航标准 29

1.11.5 开辟和改善航道方案 29

1.12 跨流域调水规划 29

1.12.1 拟定供水水源、供水范围与供水目标 29

1.12.2 水源区可调水量分析及受水区水资源配置 30

1.12.2.1 水源区可调水量分析及受水区水资源配置计算要点 30

1.12.2.2 调水工程水利计算要点 30

1.12.3 调水工程总体布局 30

1.12.3.1 明渠输水工程总体布置 30

1.12.3.2 管道输水工程总体布置 31

1.12.4 跨流域调水的调度运行原则 31

1.12.5 跨流域调水对水源区的影响分析与补偿措施 31

1.12.5.1 调水工程影响分析 32

1.12.5.2 调水工程影响补偿措施安排原则 32

1.12.6 跨流域调水规划应注意的事项 32

1.13 水土保持规划 32

1.13.1 水土流失与水土保持现状分析 32

1.13.2 水土保持目标、任务与规模 33

1.13.2.1 水土保持目标 33

1.13.2.2 水土保持任务与规模 33

1.13.3 水土保持分区与总体布局 33

1.13.4 预防规划 33

1.13.5 综合治理规划 33

1.13.6 监督规划 34

1.13.7 监测规划 34

1.13.8 重点项目布局 34

1.13.9 实施保障措施 34

1.14 水资源保护规划 34

1.14.1 现状调查与评价 34

1.14.1.1 现状调查 34

1.14.1.2 现状评价 35

1.14.2 水功能区复核与划分 35

1.14.2.1 水功能区复核 35

1.14.2.2 水功能区调整与划分 36

1.14.3 规划目标与总体布局 36

1.14.3.1 规划目标的拟定 36

1.14.3.2 规划的总体布局 36

1.14.4 水资源保护措施规划 36

1.14.4.1 水域纳污能力与限制排污总量 37

1.14.4.2 入河排污口布局与整治 37

1.14.4.3 水源涵养与水源地保护 37

1.14.4.4 面源控制与内源治理 37

1.14.4.5 地下水水资源保护 38

1.14.4.6 水资源保护监测与综合管理 38

1.14.5 水生态保护与修复规划 38

1.14.5.1 水生态功能分区 38

1.14.5.2 水生态保护措施 39

1.15 河流梯级开发规划 40

1.15.1 河流开发任务拟定 40

1.15.2 河流梯级开发方案与各梯级开发任务拟定 40

1.15.2.1 河流梯级开发方案拟定 40

1.15.2.2 河流各梯级开发任务拟定 41

1.15.2.3 河流梯级开发方案比选 41

1.15.3 河流梯级开发方案和生态与环境保护 41

1.15.4 重要枢纽工程的规划内容 41

1.16 流域管理规划 41

1.16.1 流域管理体制建设规划 42

1.16.2 流域管理运行机制建设规划 42

1.16.3 流域管理制度体系建设规划 43

1.17 环境影响评价 43

1.17.1 环境现状调查与评价 44

1.17.1.1 调查内容 44

1.17.1.2 现状分析与评价 44

1.17.2 流域规划分析 44

1.17.2.1 规划协调性分析 44

1.17.2.2 规划不确定性分析 44

1.17.2.3 制约因素分析 44

1.17.3 环境保护目标与评价指标 44

1.17.3.1 环境保护目标 44

1.17.3.2 评价指标 44

1.17.4 环境影响分析、预测与评价 45

1.17.4.1 规划开发强度分析 45

1.17.4.2 水文水资源影响分析 45

1.17.4.3 水环境影响分析 46

1.17.4.4 生态影响分析 46

1.17.4.5 社会环境影响预测与评价 46

1.17.4.6 可持续发展战略影响分析 46

1.17.4.7 环境敏感区影响 46

1.17.4.8 水资源、土地资源承载力评价 47

1.17.4.9 生态风险分析 47

1.17.5 规划方案合理性论证 47

1.17.6 环境保护对策措施 47

1.18 规划实施效果分析与评价 47

1.18.1 社会效益分析 47

1.18.2 经济效益分析 48

1.18.3 综合分析与评价 48

参考文献 48

第2章 工程等级划分、枢纽布置和设计阶段划分 48

2.1 水工建筑物的分类 53

2.1.1 挡水建筑物 53

2.1.1.1 重力坝 53

2.1.1.2 拱坝 55

2.1.1.3 支墩坝 55

2.1.1.4 土石坝 56

2.1.1.5 混凝土面板堆石坝 58

2.1.1.6 胶凝砂砾石坝及堆石混凝土坝 58

2.1.1.7 灰坝及尾矿坝 58

2.1.1.8 堤防及海堤 59

2.1.1.9 施工围堰 59

2.1.2 泄水建筑物 59

2.1.2.1 溢流坝 59

2.1.2.2 坝身泄水孔（含排漂孔） 59

2.1.2.3 河岸溢洪道 60

2.1.2.4 泄洪隧洞（含冲沙排沙洞） 60

2.1.2.5 水闸 60

2.1.2.6 橡胶坝 60

2.1.2.7 泄水建筑物的消能防冲 60

2.1.3 输（引）水建筑物 62

2.1.3.1 渠道 63

2.1.3.2 输水管道 63

2.1.3.3 交叉建筑物 64

2.1.4 取水建筑物 66

2.1.4.1 自流取水 66

2.1.4.2 提水取水（泵站） 67

2.1.5 水电站建筑物 67

2.1.5.1 进水建筑物 68

2.1.5.2 引水建筑物 68

2.1.5.3 调压井（塔） 68

2.1.5.4 水电站厂房枢纽 68

2.1.5.5 尾水建筑物 68

2.1.5.6 抽水蓄能电站 69

2.1.6 过坝建筑物 69

2.1.6.1 船闸 69

2.1.6.2 升船机 70

2.1.6.3 过木建筑物 70

2.1.6.4 鱼道 70

2.1.6.5 鱼闸、升鱼机 71

2.1.7 整治建筑物 71

2.1.7.1 丁坝 71

2.1.7.2 顺坝 71

2.1.7.3 锁坝 71

2.1.7.4 潜坝 71

2.1.7.5 护岸工程 71

2.2 工程等级划分及洪水标准 72

2.2.1 工程等别 72

2.2.1.1 水利水电工程等别划分 72

2.2.1.2 水电枢纽工程等别划分 73

2.2.2 水工建筑物级别 73

2.2.2.1 水利水电工程的水工建筑物级别 74

2.2.2.2 水电枢纽工程的水工建筑物级别 75

2.2.3 洪水标准 76

2.2.3.1 水利水电工程的水工建筑物洪水标准 77

2.2.3.2 水电枢纽工程的水工建筑物洪水设计标准 79

2.2.4 建筑物超高 82

2.2.4.1 水利水电工程的建筑物超高 82

2.2.4.2 水电枢纽工程的建筑物超高 83

2.3 枢纽布置 83

2.3.1 影响枢纽布置的因素 84

2.3.1.1 水文气象条件 84

2.3.1.2 地形及河道自然条件 84

2.3.1.3 地质条件 84

2.3.1.4 建筑材料 85

2.3.1.5 施工条件 85

2.3.1.6 征地移民 85

2.3.1.7 生态环境 85

2.3.1.8 综合效益 85

2.3.2 枢纽布置的原则 85

2.3.2.1 安全可靠，经济合理 86

2.3.2.2 保护生态环境 86

2.3.2.3 方便运行 86

2.3.2.4 方便施工，尽早投产 86

2.3.3 枢纽布置的步骤和方案优选 86

2.3.3.1 枢纽布置的步骤 86

2.3.3.2 枢纽布置的方案优选 87

2.3.4 枢纽场址选择 87

2.3.4.1 坝址、坝轴线选择 88

2.3.4.2 闸址选择 88

2.3.4.3 水电站厂房厂址选择 88

2.3.4.4 泵站站址选择 88

2.3.5 小型水利枢纽布置特点和要求 89

2.3.6 典型水利枢纽布置 89

2.3.6.1 高重力坝枢纽的布置特点及主要经验 89

2.3.6.2 高拱坝枢纽的布置特点及主要经验 91

2.3.6.3 高土石坝枢纽的布置特点及主要经验 92

2.3.6.4 通航河道上大坝枢纽的布置特点及主要经验 97

2.3.6.5 抽水蓄能电站的布置特点及主要经验 99

2.3.6.6 引水式水电站枢纽的布置特点及主要经验 102

2.3.6.7 灌排水利枢纽的布置 105

2.4 工程设计阶段划分及报告编制要求 109

2.4.1 水利水电工程设计 109

2.4.1.1 项目建议书 110

2.4.1.2 可行性研究报告 110

2.4.1.3 初步设计 111

2.4.1.4 招标设计 112

2.4.1.5 施工详图设计 112

2.4.2 水电工程设计 112

2.4.2.1 预可行性研究报告 112

2.4.2.2 可行性研究报告 113

2.4.2.3 招标设计 114

2.4.2.4 施工详图设计 115

2.4.3 水利水电工程中有关专项设计报告的编制要求 115

2.4.3.1 节能减排设计报告编制要求 115

2.4.3.2 消防设计报告编制要求 116

2.4.3.3 劳动安全与工业卫生报告编制要求 116

2.4.3.4 水利水电工程运行管理报告编制要求 118

参考文献 119

第3章 工程地质与水文地质 123

3.1 工程地质基础 123

3.1.1 基础地质 123

3.1.1.1 岩石 123

3.1.1.2 构造地质 125

3.1.1.3 地质年代 131

3.1.1.4 地貌 132

3.1.2 物理地质现象 132

3.1.2.1 风化 132

3.1.2.2 卸荷变形 132

3.1.2.3 斜坡变形 139

3.1.2.4 泥石流 140

3.1.3 岩（土）体分类 141

3.1.3.1 土的地质成因分类 141

3.1.3.2 土的工程分类 141

3.1.3.3 岩体结构及其类型 142

3.1.3.4 岩体工程分类 142

3.1.4 岩土物理力学性质 143

3.1.5 岩土渗透性分级 144

3.1.6 软弱夹层 144

3.2 水文地质 144

3.2.1 地下水类型及其特征 144

3.2.1.1 地下水类型 144

3.2.1.2 各类地下水基本特征 144

3.2.2 水文地质试验 144

3.2.2.1 抽水试验 144

3.2.2.2 注水试验 145

3.2.2.3 钻孔压水试验 146

3.2.2.4 地下水示踪试验与流向流速测定 146

3.2.2.5 渗透变形试验 147

3.2.2.6 同位素水文地质测试技术 147

3.2.3 地下水动态观测 147

3.2.3.1 观测内容 147

3.2.3.2 观测网点布设原则 147

3.2.4 地下水的性质及其评价 148

3.2.4.1 地下水的主要性质 148

3.2.4.2 地下水的化学成分 148

3.2.4.3 水质评价标准 148

3.2.5 岩溶水文地质 149

3.2.5.1 岩溶发育的影响因素 149

3.2.5.2 碳酸盐岩岩组类型划分 152

3.2.5.3 岩溶含水系统 152

3.2.5.4 岩溶水排泄基准面 152

3.2.5.5 河谷岩溶水动力条件类型 152

3.2.5.6 河谷岩溶水文地质结构类型 153

3.2.5.7 可溶岩体透水性介质类型 153

3.2.6 灌区水文地质 153

3.2.6.1 灌区地质、水文地质条件 153

3.2.6.2 土壤改良水文地质 153

3.3 区域构造稳定性 155

3.3.1 区域构造稳定性的研究目的 155

3.3.2 区域构造稳定性的研究内容 155

3.3.2.1 区域构造背景研究 155

3.3.2.2 活断层判定和断层活动性研究 155

3.3.2.3 地震危险性分析和场地地震动参数确定 155

3.3.2.4 工程场地的区域构造稳定性综合评价 156

3.3.3 坝（场）址选择准则 156

3.3.4 场址区区域构造稳定重点勘察内容 156

3.4 水库区工程地质 157

3.4.1 水库渗漏 157

3.4.1.1 渗漏条件 157

3.4.1.2 渗漏量的估算 157

3.4.1.3 岩溶渗漏问题 157

3.4.2 水库浸没 159

3.4.2.1 浸没初判 159

3.4.2.2 浸没复判 162

3.4.3 水库库岸稳定性 163

3.4.3.1 土质库岸稳定性 163

3.4.3.2 岩质库岸稳定性 165

3.4.4 泥石流 165

3.4.4.1 泥石流对水库工程的危害 165

3.4.4.2 泥石流形成的基本条件 166

3.4.4.3 泥石流的工程分类 166

3.4.4.4 泥石流活动强度的影响因素 166

3.4.4.5 泥石流勘察方法 166

3.4.5 水库诱发地震 167

3.4.5.1 水库诱发地震的特点 167

3.4.5.2 水库诱发地震的类型 167

3.4.5.3 水库诱发地震的主要影响因素 167

3.4.5.4 水库诱发地震预测研究的内容和方法 167

3.4.5.5 易于产生水库诱发地震的地质条件 170

3.4.5.6 我国的部分水库诱发地震案例 170

3.5 坝（闸）、堤防工程地质 170

3.5.1 坝址选择 170

3.5.1.1 坝址选择的地质要求 170

3.5.1.2 不同坝型对地质条件的要求 170

3.5.2 坝基（拱座）岩体抗滑稳定 171

3.5.2.1 坝基抗滑稳定的基本模式 171

3.5.2.2 坝基抗滑稳定的地质边界分析 172

3.5.2.3 拱座抗滑稳定 173

3.5.2.4 岩体（石）物理力学参数的选择 173

3.5.3 坝基（拱座）岩体变形 176

3.5.3.1 影响岩体变形的主要地质因素 176

3.5.3.2 基坑开挖岩体变形 176

3.5.3.3 变形参数的确定 176

3.5.4 坝基及绕坝渗漏 177

3.5.4.1 产生渗漏的主要地质因素 177

3.5.4.2 渗漏类型 177

3.5.5 水闸、泵站工程地质 178

3.5.5.1 水闸闸址、泵站场址选择的地质原则 178

3.5.5.2 水闸、泵站主要工程地质问题 178

3.5.5.3 土的物理力学参数选择 178

3.5.5.4 地基承载力 180

3.5.5.5 地基沉降及压缩变形 181

3.5.5.6 地基的抗滑稳定 181

3.5.6 堤防工程地质 181

3.5.6.1 堤防主要工程地质问题 181

3.5.6.2 堤防工程地质评价 182

3.6 边坡工程地质 182

3.6.1 影响边坡稳定的因素 182

3.6.2 边坡工程地质分类 183

3.6.3 边坡稳定分析 183

3.6.3.1 边坡稳定性计算参数选择 183

3.6.3.2 边坡稳定性分析方法 189

3.6.4 边坡坡比参考数值 189

3.7 地下洞室工程地质 190

3.7.1 地下洞室的基本要求 190

3.7.2 影响地下洞室稳定的地质因素 190

3.7.3 地下洞室围岩工程地质分类 191

3.7.4 地下洞室主要工程地质问题 194

3.7.4.1 涌水、涌泥问题 194

3.7.4.2 外水压力问题 195

3.7.4.3 岩爆 195

3.7.5 围岩抗力 197

3.7.5.1 影响围岩弹性抗力系数的因素 197

3.7.5.2 围岩弹性抗力系数的确定 197

3.7.5.3 确定围岩弹性抗力系数时需考虑的问题 197

3.7.6 大跨度地下洞室及洞室群工程地质 197

3.7.6.1 主要工程地质问题 197

3.7.6.2 围岩稳定性评价 198

3.7.7 深埋长隧洞工程地质 199

3.7.7.1 深埋长隧洞的主要工程地质问题 199

3.7.7.2 深埋长隧洞勘察方法 199

3.7.7.3 深埋长隧洞施工期的超前探测和预报 200

3.7.8 影响TBM掘进的地质因素 201

3.8 溢洪道工程地质 201

3.8.1 溢洪道布置的基本地质要求 201

3.8.2 闸室地基稳定 202

3.8.2.1 地基稳定条件分析 202

3.8.2.2 冻胀对闸室地基稳定的影响 202

3.8.3 陡槽段地基稳定 202

3.8.3.1 冲刷对地基稳定的影响 202

3.8.3.2 地下渗透水流对底板稳定的影响 202

3.8.3.3 冻胀对底板稳定的影响 203

3.8.3.4 陡槽段及挑流鼻坎对地基的要求 203

3.8.4 出口消能段地基稳定 203

3.8.4.1 消能建筑物的地基稳定条件 203

3.8.4.2 下游冲刷坑形成的地质控制因素 203

3.8.4.3 挑流鼻坎下游冲刷坑对地基稳定的影响 203

3.8.5 溢洪道边坡稳定 203

3.9 渠道及渠系建筑物工程地质 204

3.9.1 渠道工程地质问题 204

3.9.2 渠道水文地质条件及评价 204

3.9.2.1 渠道开挖施工期间的涌水、涌沙和底板突涌问题 204

3.9.2.2 衬砌抗浮稳定问题 204

3.9.2.3 渠道渗漏问题 204

3.9.2.4 地下水水质对工程的影响 204

3.9.2.5 各种地质条件区段的渠道水文地质条件及评价 204

3.9.3 渠道边坡稳定 204

3.9.3.1 渠道边坡稳定性控制因素 204

3.9.3.2 渠道边坡失稳类型 205

3.9.3.3 渠道坡比确定 205

3.9.4 渠系建筑物工程地质 205

3.10 若干工程地质问题 207

3.10.1 深厚覆盖层坝基 207

3.10.1.1 深厚覆盖层坝基主要工程地质问题 207

3.10.1.2 深厚覆盖层工程地质勘察方法 207

3.10.2 渗透稳定 207

3.10.2.1 土的渗透变形判别 207

3.10.2.2 流土、管涌的临界水力比降 208

3.10.2.3 无黏性土的允许水力比降的确定 208

3.10.3 地震液化 208

3.10.3.1 土的地震液化初判 208

3.10.3.2 土的地震液化复判 209

3.10.4 承压水问题 210

3.10.4.1 承压水对水利水电工程的不良影响或危害 210

3.10.4.2 基坑突涌的表现形式 210

3.10.4.3 基坑突涌的判别 210

3.10.4.4 承压水基坑或地下洞室突涌的预防和处理措施 210

3.10.5 含易溶盐地层问题 210

3.10.5.1 含易溶盐地层的危害 210

3.10.5.2 含易溶盐地层的防治措施 210

3.10.6 膨胀土渠道工程地质问题 210

3.10.6.1 膨胀土对渠道工程的影响 210

3.10.6.2 膨胀土判别 211

3.10.6.3 膨胀土渠道处理要点 211

3.10.7 黄土湿陷性工程地质问题 211

3.10.7.1 黄土的地质特征 211

3.10.7.2 黄土的主要工程地质问题 211

3.10.7.3 黄土湿陷性的判别 211

3.10.7.4 黄土渠道的稳定问题 212

3.10.7.5 湿陷性黄土处理要点 212

3.10.8 采空区工程地质问题 212

3.10.8.1 采空区地质特征 212

3.10.8.2 采空区对水利水电工程的危害 213

3.10.8.3 采空区勘察方法 213

3.10.8.4 采空区治理思路 213

3.11 天然建筑材料工程地质评价 214

3.11.1 储量计算精度要求 214

3.11.2 质量鉴定标准 214

3.11.2.1 砂砾料 214

3.11.2.2 土料 214

3.11.2.3 石料 217

3.11.2.4 骨料碱活性判定 219

参考文献 220

第4章 水文分析与计算 225

4.1 水文分析与计算的主要任务和内容 225

4.1.1 主要任务 225

4.1.2 主要内容 225

4.1.2.1 径流分析计算 225

4.1.2.2 根据流量资料计算设计洪水 225

4.1.2.3 设计洪水地区组成 225

4.1.2.4 入库设计洪水 226

4.1.2.5 根据暴雨资料计算设计洪水 226

4.1.2.6 水位流量关系和设计水位 226

4.1.2.7 其他水文分析与计算 226

4.1.2.8 水文自动测报 226

4.2 基本资料 227

4.2.1 资料的收集与整理 227

4.2.1.1 流域、河流基本情况 227

4.2.1.2 水文气象资料 227

4.2.1.3 资料整理 227

4.2.2 资料的复核 227

4.2.2.1 流域基本资料复核 227

4.2.2.2 水文气象资料复核 227

4.2.3 资料系列的可靠性分析 228

4.2.4 资料系列的一致性分析 228

4.2.4.1 径流系列的一致性分析及处理 228

4.2.4.2 洪水系列的一致性分析及处理 229

4.2.5 资料系列的插补延长 229

4.2.5.1 雨量资料的插补延长 229

4.2.5.2 径流资料的插补延长 230

4.2.5.3 洪水资料的插补延长 230

4.2.5.4 水位系列的插补延长 230

4.2.6 资料系列的代表性分析 230

4.3 径流分析计算 231

4.3.1 径流分析计算的内容 231

4.3.2 径流特性分析 231

4.3.2.1 径流地区组成分析 231

4.3.2.2 径流年内、年际变化分析 232

4.3.3 设计径流分析 232

4.3.3.1 有流量资料条件下的设计径流分析 232

4.3.3.2 资料短缺条件下的径流分析计算 232

4.3.4 设计年径流的年内分配 234

4.3.4.1 代表年的选择 234

4.3.4.2 设计年径流的年内分配计算 234

4.3.5 枯水径流的分析计算 235

4.3.5.1 有实测水文资料时的设计枯水径流计算 235

4.3.5.2 短缺流量资料时的设计枯水径流计算 235

4.3.5.3 缺乏水文资料时的设计枯水径流计算 235

4.3.6 日平均流量历时曲线 236

4.3.6.1 日平均流量历时曲线类型 236

4.3.6.2 日平均流量历时曲线绘制方法 236

4.3.7 径流系列随机模拟 237

4.4 根据流量资料计算设计洪水 237

4.4.1 洪峰流量及时段洪量选样原则及方法 237

4.4.2 历史洪水调查与考证 237

4.4.2.1 历史洪水调查 237

4.4.2.2 历史洪水峰量估算 237

4.4.2.3 历史洪水重现期分析考证 238

4.4.2.4 古洪水 238

4.4.3 洪水频率分析 239

4.4.3.1 经验频率公式 239

4.4.3.2 洪水频率曲线线型 240

4.4.3.3 频率曲线参数估计方法 243

4.4.3.4 设计洪水估计值的抽样误差 246

4.4.4 设计洪水过程线 249

4.4.4.1 典型洪水过程的选取 249

4.4.4.2 设计洪水过程线的放大 249

4.4.5 汛期分期设计洪水 250

4.4.5.1 汛期分期的划分 250

4.4.5.2 汛期分期洪水选样 251

4.4.5.3 汛期分期洪水频率计算 251

4.4.6 施工分期设计洪水 251

4.4.6.1 施工分期的划分 251

4.4.6.2 施工分期洪水选样 251

4.4.6.3 施工分期洪水频率计算 252

4.4.6.4 施工分期设计洪水成果合理性分析 252

4.4.6.5 施工分期设计洪水的应用 252

4.4.6.6 受上游水库调蓄影响的施工分期设计洪水 252

4.5 设计洪水地区组成 253

4.5.1 受水库调洪影响的几种常见类型 253

4.5.1.1 单库下游有防洪对象 253

4.5.1.2 梯级水库 253

4.5.1.3 并联水库下游有防洪对象 253

4.5.2 洪水地区组成规律分析 254

4.5.2.1 设计流域暴雨的地区分布规律 254

4.5.2.2 不同量级洪水的地区组成及其变化 254

4.5.2.3 各分区洪水的峰量关系分析 255

4.5.2.4 各分区之间及与设计断面之间洪水的组合遭遇规律分析 255

4.5.2.5 设计断面与分区洪水关系图分析 255

4.5.3 设计洪水地区组成分析的途径和方法 255

4.5.3.1 地区组成法 255

4.5.3.2 频率组合法 255

4.5.3.3 随机模拟法 255

4.5.4 地区组成法 255

4.5.4.1 设计洪水地区组成分析的计算步骤和内容 255

4.5.4.2 设计洪水地区组成分析 256

4.5.4.3 各分区设计洪水过程线 258

4.5.4.4 区间设计洪水计算 258

4.5.4.5 成果的合理性分析 259

4.6 入库设计洪水 262

4.6.1 入库洪水基本概念 262

4.6.2 入库洪水分析计算 262

4.6.2.1 根据流量资料推求入库洪水 262

4.6.2.2 根据雨量资料推求入库洪水 264

4.6.2.3 根据入库洪水与坝址洪水的关系推求入库洪水 265

4.6.3 入库设计洪水计算 265

4.6.3.1 频率分析法 265

4.6.3.2 根据坝址设计洪水计算入库设计洪水 265

4.6.3.3 由坝址设计洪水放大倍比放大典型入库洪水过程线 266

4.7 根据暴雨资料计算设计洪水 268

4.7.1 设计暴雨分析计算 268

4.7.1.1 暴雨选样 268

4.7.1.2 特大暴雨值的处理 268

4.7.1.3 设计点暴雨分析 270

4.7.1.4 暴雨点面关系 273

4.7.1.5 设计面暴雨分析 274

4.7.1.6 设计暴雨雨型分析及分期设计暴雨 275

4.7.2 可能最大暴雨 275

4.7.2.1 可能最大暴雨计算 276

4.7.2.2 可能最大暴雨成果确定及合理性分析 281

4.7.3 根据设计暴雨计算设计洪水 281

4.7.3.1 设计净雨计算 281

4.7.3.2 单位线法汇流计算 283

4.7.3.3 推理公式 287

4.7.3.4 地区综合经验公式法计算设计洪水 288

4.7.4 可能最大洪水 289

4.7.4.1 可能最大洪水计算 289

4.7.4.2 可能最大洪水成果确定及合理性检查 289

4.8 水位流量关系和设计水位 290

4.8.1 水位流量关系 290

4.8.1.1 有实测水位流量资料条件下水位流量关系的拟定 290

4.8.1.2 缺乏或无实测流量资料时水位流量关系的拟定 290

4.8.1.3 特殊水位流量关系的拟定 291

4.8.1.4 水位流量关系曲线的高、低水延长 293

4.8.2 设计水位 293

4.8.2.1 由设计洪峰流量计算设计水位 293

4.8.2.2 由实测水位推求设计水位 293

4.8.2.3 采用实际典型年实测或调查水位作为设计水位 293

4.8.2.4 平原滨海地区设计水位和设计潮位 294

4.9 其他水文分析计算 295

4.9.1 水面蒸发 295

4.9.1.1 水面蒸发观测仪器 295

4.9.1.2 水面蒸发量的计算 295

4.9.2 冰情分析 296

4.9.2.1 冰情分析的主要内容 296

4.9.2.2 冰情分析计算方法 297

4.9.3 上游水库溃坝对设计洪水的影响 298

4.9.4 水利和水土保持措施对设计洪水的影响 298

4.9.4.1 估算方法简述 298

4.9.4.2 估算过程中应注意的问题 299

4.10 水文自动测报系统规划设计 299

4.10.1 系统规划 299

4.10.1.1 系统建设必要性论证 299

4.10.1.2 系统建设目标、任务和范围 299

4.10.1.3 水文预报方案配置 300

4.10.1.4 站网规划 300

4.10.1.5 通信组网方案 300

4.10.1.6 设备及土建 300

4.10.1.7 投资估算 300

4.10.2 系统总体设计 301

4.10.2.1 系统总体方案 301

4.10.2.2 水文预报方案及水文预报系统 301

4.10.2.3 站网论证 301

4.10.2.4 信息采集与信息传输设计 301

4.10.2.5 遥测站集成设计 301

4.10.2.6 中心站集成设计 302

4.10.2.7 土建工程设计 302

4.10.2.8 工程管理 302

4.10.2.9 投资概算 302

参考文献 302

第5章 水利计算 307

5.1 水利计算的主要内容 307

5.1.1 水利计算的概念 307

5.1.2 水利计算的任务和内容 307

5.1.3 水利水电工程的主要特征值 307

5.1.3.1 水库（大坝） 308

5.1.3.2 水闸 308

5.1.3.3 泵站 308

5.1.3.4 水电站 308

5.1.3.5 河道及堤防 309

5.1.3.6 蓄滞洪区 309

5.1.3.7 承泄区和蓄涝区 309

5.1.3.8 输水建筑物 309

5.1.4 水利水电工程的方案比选 309

5.2 防洪工程 309

5.2.1 堤防与河道 309

5.2.1.1 堤防设计洪（潮）水位 309

5.2.1.2 河道安全泄量 310

5.2.1.3 设计洪水水面线推算 310

5.2.1.4 河道洪水演进计算 311

5.2.2 分洪工程 312

5.2.2.1 分洪工程运用判别指标 312

5.2.2.2 分洪量计算 312

5.2.2.3 分洪闸设计水位、设计流量计算 313

5.2.2.4 分洪道设计水位、设计流量计算 313

5.2.3 水库 314

5.2.3.1 基本资料 314

5.2.3.2 水库调洪计算方法 314

5.2.3.3 下游防洪的水库调度方式 315

5.2.3.4 防洪库容及防洪限制水位 316

5.2.3.5 分期洪水防洪调度 317

5.2.4 防洪工程组合 317

5.2.4.1 分洪工程联合运用 317

5.2.4.2 堤防、水库及蓄滞洪区配合运用 317

5.3 治涝工程 317

5.3.1 治理标准 318

5.3.1.1 排涝标准 318

5.3.1.2 治渍排水标准 318

5.3.1.3 防治盐碱化排水标准 318

5.3.2 蓄涝区和承泄区 318

5.3.2.1 蓄涝面积的确定 318

5.3.2.2 蓄涝区水位的确定 318

5.3.2.3 承泄区水位的确定 319

5.3.3 排水沟道 319

5.3.3.1 设计排涝流量计算 319

5.3.3.2 设计水位的确定 321

5.3.4 排水闸 321

5.3.4.1 设计水位的确定 321

5.3.4.2 设计流量的确定 322

5.3.5 挡潮闸 322

5.3.5.1 设计来水过程线 323

5.3.5.2 闸下设计潮型 323

5.3.6 排水泵站 324

5.3.6.1 设计水位和设计扬程计算 324

5.3.6.2 设计排水流量的计算 325

5.3.6.3 泵站装机容量的确定 326

5.3.7 地下水位控制 326

5.3.7.1 地下水排水流量 326

5.3.7.2 日常水位的计算和确定 327

5.4 供水工程 328

5.4.1 供水设计标准 328

5.4.2 供水水源 328

5.4.2.1 地下水 328

5.4.2.2 地表水 328

5.4.3 城镇用水 329

5.4.3.1 用水户需水量计算 329

5.4.3.2 供水的水量损失 329

5.4.3.3 城镇用水过程 329

5.4.3.4 跨流域调水工程 329

5.4.4 水库工程 330

5.4.4.1 水库的调节性能 330

5.4.4.2 径流调节的计算方法 330

5.4.5 引水、提水工程 333

5.4.5.1 引水工程 333

5.4.5.2 提水工程 333

5.4.6 输水工程 334

5.4.7 水资源系统模拟模型 334

5.4.7.1 调水工程水资源系统的组成 334

5.4.7.2 水资源系统分析的指标 335

5.4.7.3 水资源系统水利计算公式 336

5.4.7.4 水资源系统调度方式和调水规模 337

5.5 灌溉工程 337

5.5.1 计算依据 337

5.5.1.1 灌溉设计标准 337

5.5.1.2 灌溉水源 337

5.5.2 灌溉制度和灌溉用水量 338

5.5.2.1 作物需水量 338

5.5.2.2 作物灌溉制度 338

5.5.2.3 灌水率、灌水率图及其修正 339

5.5.2.4 灌溉水利用系数 343

5.5.2.5 灌溉用水量及用水过程 343

5.5.2.6 非充分灌溉 343

5.5.3 蓄水灌溉工程 345

5.5.4 引水灌溉工程 346

5.5.4.1 有坝引水工程 346

5.5.4.2 无坝引水工程 346

5.5.5 提水灌溉工程 346

5.5.5.1 设计提灌流量 346

5.5.5.2 出水池水位 346

5.5.5.3 进水池水位 347

5.5.5.4 设计扬程 347

5.5.6 灌溉渠系工程 347

5.5.6.1 各级渠道设计流量推算 347

5.5.6.2 渠道水位推算 349

5.6 水力发电工程 349

5.6.1 水能计算 349

5.6.1.1 基本资料及计算公式 349

5.6.1.2 无调节、日调节水电站的水能计算 350

5.6.1.3 年调节水电站的水能计算 350

5.6.1.4 多年调节水电站的水能计算 351

5.6.1.5 水能计算成果 351

5.6.2 电力系统简介 352

5.6.2.1 电力系统的组成 352

5.6.2.2 电力负荷特性 352

5.6.2.3 电力系统容量组成 353

5.6.2.4 电力系统中的各类电源及其技术特性和运行方式 353

5.6.3 装机容量选择 354

5.6.3.1 水电站装机容量组成 354

5.6.3.2 电力电量平衡 354

5.6.3.3 重复容量 357

5.6.3.4 装机容量选择步骤 358

5.6.4 发电调度图 358

5.6.4.1 调度图的组成 358

5.6.4.2 调度图绘制的基本原则 359

5.6.4.3 年调节水库调度图绘制 359

5.6.4.4 发电调度规则 360

5.6.4.5 多年调节水库调度图绘制 360

5.6.5 抽水蓄能电站 361

5.6.5.1 工作原理和分类 361

5.6.5.2 计算任务和基本资料 362

5.6.5.3 水源分析计算 363

5.6.5.4 洪水调节计算 363

5.6.5.5 特征水头计算和选择 364

5.6.5.6 能量特性 364

5.6.5.7 水库泥沙冲淤及过机含沙量计算 366

5.7 航运工程 367

5.7.1 航道等级 367

5.7.2 天然内河航道 367

5.7.2.1 通航水位和通航流量 367

5.7.2.2 通航水流条件 368

5.7.3 水库航道 368

5.7.3.1 通航水位和通航流量 368

5.7.3.2 通航水流条件 369

5.7.4 航道整治工程 369

5.7.4.1 航道水深计算 369

5.7.4.2 设计水位计算 369

5.8 综合利用水库 369

5.8.1 防洪与兴利关系的处理 370

5.8.1.1 防洪与兴利库容的结合形式 370

5.8.1.2 防洪与兴利库容结合形式的适用条件 370

5.8.1.3 防洪和兴利重叠库容的确定步骤 370

5.8.2 兴利调节计算 371

5.8.2.1 兴利调节计算方法 371

5.8.2.2 水库两级调节计算 371

5.8.2.3 水库多级调节计算 371

5.8.3 水库特征水位的选择 372

5.8.3.1 正常蓄水位 372

5.8.3.2 死水位 373

5.8.3.3 运行控制水位 373

5.8.3.4 设计和校核洪水位 374

5.8.4 水库运用与调度图的绘制 374

5.8.4.1 防洪调度线绘制 374

5.8.4.2 兴利两级调节调度图绘制 374

5.8.4.3 防洪与兴利调度线的协调 376

5.8.5 水库初期蓄水 376

5.8.5.1 水库初期蓄水的计算方法 377

5.8.5.2 水库初期蓄水的计算过程 377

5.9 水库群 377

5.9.1 水库群的洪水调节计算 377

5.9.1.1 梯级水库设计洪水标准的确定 377

5.9.1.2 并联水库设计洪水标准的确定 378

5.9.1.3 水库群对下游防洪的调度计算 378

5.9.2 蓄供水次序判别 379

5.9.3 梯级水电站发电补偿调节计算 379

5.9.3.1 水电站蓄（供）水控制线 380

5.9.3.2 梯级水电站蓄能调度图绘制 380

5.9.3.3 梯级水电站群发电补偿调度计算步骤 381

5.10 水库水力学 382

5.10.1 水库回水计算 382

5.10.1.1 计算任务和标准 382

5.10.1.2 计算方法 382

5.10.1.3 回水计算前期工作 383

5.10.1.4 水库回水曲线计算 383

5.10.1.5 库区沿程淤积后的回水曲线计算 385

5.10.1.6 回水计算成果分析 385

5.10.2 溃坝洪水计算 385

5.10.2.1 概述 385

5.10.2.2 基本理论和基本方程 386

5.10.2.3 坝址最大流量 388

5.10.2.4 坝址流量过程 390

5.10.2.5 溃坝洪水演进计算 391

5.10.3 日调节水电站下游非恒定流计算 392

5.10.3.1 计算任务 392

5.10.3.2 计算方法 392

5.10.3.3 计算条件 392

5.10.3.4 计算内容 393

5.11 河道水力学 394

5.11.1 计算内容和基本资料 394

5.11.1.1 计算内容 394

5.11.1.2 基本资料 394

5.11.1.3 计算要求 394

5.11.2 河道一维非恒定流模型 394

5.11.2.1 定解问题 394

5.11.2.2 数值模型 394

5.11.2.3 河道计算方法 395

5.11.2.4 河网计算方法 396

5.11.3 河道水流模型验证 397

5.11.3.1 边界条件选择 397

5.11.3.2 模型率定计算 397

5.11.3.3 模型验证计算 397

5.11.4 河道洪水演进计算 397

5.11.4.1 马斯京根法 397

5.11.4.2 圣维南方程组数值解法 398

5.11.5 一维河道非恒定流算例 398

参考文献 399

第6章 泥 沙 403

6.1 泥沙的基本特征和运动特性 403

6.1.1 泥沙的几何特征 403

6.1.1.1 泥沙颗粒的形状与大小 403

6.1.1.2 泥沙颗粒级配的表达方式 403

6.1.1.3 表征泥沙组成的特征值 403

6.1.1.4 泥沙的分类 403

6.1.2 泥沙的重力特征 403

6.1.2.1 泥沙的密度、容重 403

6.1.2.2 泥沙淤积物的干容重 404

6.1.3 浑水的特征 404

6.1.3.1 浑水的容重 404

6.1.3.2 浑水的含沙量 405

6.1.3.3 浑水的流变性质 405

6.1.4 泥沙的沉降速度 405

6.1.4.1 泥沙清水沉速 405

6.1.4.2 泥沙群体沉速 406

6.1.5 推移质运动 407

6.1.5.1 泥沙的起动 407

6.1.5.2 推移质输沙率 408

6.1.6 悬移质运动 409

6.1.6.1 水流挟沙力 409

6.1.6.2 高含沙水流的流变特性 412

6.1.6.3 高含沙水流的运动特性 412

6.1.6.4 悬移质平衡输沙和不平衡输沙 413

6.2 基本资料及分析 413

6.2.1 水、沙基本资料 413

6.2.1.1 流量资料 413

6.2.1.2 泥沙资料 414

6.2.1.3 泥沙颗粒级配 415

6.2.1.4 泥沙的矿物组成资料 415

6.2.2 地形及相关资料 416

6.2.3 水工建筑物资料 417

6.3 水沙特性及设计水沙条件 417

6.3.1 水沙特性及水沙变化 417

6.3.1.1 径流量、输沙量年际变化 417

6.3.1.2 水沙特征统计值 417

6.3.1.3 径流量、输沙量年内分配和集中程度 417

6.3.1.4 悬移质颗粒级配的年内、年际变化 418

6.3.1.5 洪水过程中的水沙关系分析 418

6.3.1.6 河流悬移质全沙沙量估算 418

6.3.2 工程设计水沙条件分析计算 419

6.3.2.1 工程设计水平和设计水平年的分析拟定 419

6.3.2.2 悬移质泥沙的分析计算 419

6.3.2.3 推移质泥沙的分析计算 419

6.3.3 库区和工程上、下游泥石流、滑坡、库岸坍塌分析计算 421

6.3.3.1 泥石流 421

6.3.3.2 水库塌岸 421

6.3.4 泥沙矿物组成和硬度分析 423

6.3.4.1 泥沙的矿物组成 423

6.3.4.2 泥沙硬度分析 423

6.3.5 工程设计水平年水沙过程设计 423

6.4 水库泥沙设计 423

6.4.1 水库泥沙设计内容 423

6.4.2 水库淤积控制和长期使用 424

6.4.3 水库淤积部位和淤积末端的控制 425

6.4.3.1 水库淤积部位的控制 425

6.4.3.2 水库淤积末端的控制 425

6.4.4 水库运用对泥沙冲淤的控制 426

6.4.4.1 通过水库运用控制泥沙冲淤的几种类型 426

6.4.4.2 水库运用性能指标 426

6.4.5 水库有效库容形态和有效库容计算 426

6.4.5.1 水库有效库容形态 426

6.4.5.2 水库有效库容计算 426

6.4.5.3 水库干、支流“拦门沙坎”对有效库容影响的研究 426

6.4.5.4 水库有效库容分布 426

6.4.5.5 水库运用限制水位 427

6.4.6 异重流孔口排沙问题 427

6.4.7 抽水蓄能电站泥沙设计 427

6.4.7.1 库址位置选择 427

6.4.7.2 有泥沙河流上抽水蓄能电站的泥沙设计 427

6.4.8 水库泥沙调度设计 428

6.4.8.1 防洪、减淤为主综合利用水库泥沙调度 428

6.4.8.2 发电、航运为主综合利用水库泥沙调度 428

6.4.8.3 供水、灌溉为主综合利用水库泥沙调度 428

6.4.8.4 滞洪排沙运用水库泥沙调度 428

6.4.8.5 多年调节水库泥沙调度 428

6.4.8.6 梯级水库联合泥沙调度 428

6.4.9 水库淤积形态分析计算 428

6.4.9.1 水库淤积纵剖面形态分析 428

6.4.9.2 水库纵向淤积形态计算 431

6.4.9.3 水库淤积横断面形态 436

6.4.10 水库糙率计算 438

6.4.10.1 糙率特性分析 438

6.4.10.2 糙率计算方法 438

6.4.11 梯级水库衔接和水资源利用与泥沙防治 440

6.4.12 水库悬移质淤积为主的三角洲淤积形态估算方法 440

6.4.13 水库排沙计算方法 441

6.4.14 水库异重流计算方法 441

6.4.15 水库泥沙淤积估算方法 443

6.4.15.1 水库淤积年限和库容淤损率估算 443

6.4.15.2 水库河床淤积长度和淤积纵剖面形态估算 444

6.5 枢纽防沙设计 445

6.5.1 水库枢纽防沙设计的主要内容和方法 445

6.5.1.1 枢纽防沙设计的主要内容 445

6.5.1.2 枢纽防沙设计的方法 445

6.5.2 水沙运动特性分析 445

6.5.2.1 坝（闸）前河道性水流悬移质含沙量和分组泥沙含沙量垂向分布分析 445

6.5.2.2 水库坝前实测含沙量和泥沙中数粒径垂向分布分析 446

6.5.2.3 水库推移质泥沙运动影响分析 449

6.5.3 枢纽布置的防沙设计 450

6.5.3.1 枢纽工程的泥沙危害 450

6.5.3.2 水库枢纽总体布置和进水口布置的型式 450

6.5.4 坝前冲刷漏斗形态及其作用分析 453

6.5.4.1 坝前冲刷漏斗形态 453

6.5.4.2 坝前冲刷漏斗作用分析 455

6.5.5 泄水孔口防沙设计 456

6.5.5.1 泄水孔口防淤堵和电站防沙的泄水建筑物布置 456

6.5.5.2 排沙洞高程 456

6.5.5.3 泄水孔口分流比与分沙比 456

6.5.6 通航建筑物防沙设计 457

6.5.6.1 通航建筑物平面布置 457

6.5.6.2 泥沙防治的工程措施 457

6.5.6.3 枢纽建成后的运行管理设计 457

6.5.7 枢纽防沙设计的其他相关问题 457

6.6 引水及河防工程泥沙设计 458

6.6.1 引水及引洪工程泥沙设计 458

6.6.1.1 引水口平面位置选择 458

6.6.1.2 引水角度确定 458

6.6.1.3 引水闸底坎高程确定 458

6.6.1.4 引水闸前引水渠设计 459

6.6.1.5 引水防沙设计 459

6.6.1.6 沉沙池设计和泥沙冲淤计算 459

6.6.1.7 引洪工程用洪用沙设计 462

6.6.2 堤防工程布局和泥沙设计 462

6.6.2.1 堤防工程布局 462

6.6.2.2 堤防工程泥沙设计 463

6.6.3 河道整治工程泥沙问题 464

6.6.3.1 泥沙运动和河床演变分析 464

6.6.3.2 河道整治方案和治导线 465

6.6.3.3 防护建筑物附近的冲刷水深计算 466

6.6.3.4 高含沙量水流在治河中的影响和作用 466

6.7 水库运用对下游河道影响分析 467

6.7.1 水库下游河道河床演变过程 467

6.7.2 水库不同运用方式对下游河道影响分析 467

6.7.2.1 水库蓄水拦沙运用对下游河道影响分析 467

6.7.2.2 水库滞洪排沙运用对下游河道影响分析 469

6.7.2.3 水库“蓄清排浑”运用对下游河道影响分析 469

6.7.2.4 水库防洪减淤为主兼顾供水等综合利用运用对下游河道影响分析 469

6.7.2.5 水库日调节运用对下游河道影响分析 469

6.7.2.6 水库群运用对下游河道影响分析 469

6.7.3 水库下游河道冲刷估算 470

6.7.3.1 冲刷极限状态法 470

6.7.3.2 河床冲刷粗化计算方法 470

6.7.3.3 水库下游河床冲刷粗化计算的泥沙数学模型 471

6.8 泥沙数学模型和物理模型 472

6.8.1 泥沙数学模型 472

6.8.1.1 泥沙冲淤计算模型类型 472

6.8.1.2 泥沙冲淤计算内容 472

6.8.1.3 泥沙冲淤计算条件 472

6.8.1.4 中国水利水电科学研究院泥沙数学模型（水文水动力学法） 472

6.8.1.5 黄河勘测规划设计有限公司泥沙数学模型（水文水动力学法） 474

6.8.1.6 中国水利水电科学研究院泥沙数学模型 479

6.8.1.7 长江水利水电科学研究院泥沙冲淤计算数学模型 480

6.8.1.8 武汉大学一维非恒定流河网水沙数学模型 483

6.8.1.9 南京水利科学研究院河道二维水流泥沙数学模型 484

6.8.1.10 黄河勘测规划设计有限公司一维泥沙数学模型 486

6.8.2 物理模型试验研究方法 487

6.8.2.1 力学的相似性原理 487

6.8.2.2 模型定律 488

6.8.2.3 物理模型设计的一般考虑 488

6.8.2.4 河工模型的设计 488

6.8.2.5 水库河床演变动床模型试验研究方法 489

6.8.2.6 河道河床演变动床模型试验研究方法 492

6.8.2.7 物理模型试验涉及的其他问题 493

参考文献 493

第7章 技术经济论证 499

7.1 技术经济论证的要求与基础 499

7.1.1 论证的目的和任务 499

7.1.2 论证的基本原则 499

7.1.3 基本术语 499

7.1.4 论证所需基本资料与项目规划设计基础 502

7.1.4.1 基本资料 502

7.1.4.2 建设项目的需求分析成果 504

7.1.4.3 建设项目的任务及规模设计成果 504

7.2 资金筹措方案分析 504

7.2.1 建设项目的投资构成 504

7.2.2 建设项目的费用构成 505

7.2.2.1 财务评价中的费用 505

7.2.2.2 国民经济评价中的费用 505

7.2.3 资金筹措 505

7.2.3.1 融资方式及成本 505

7.2.3.2 资本金筹措 506

7.2.3.3 债务资金筹措与偿还 507

7.3 费用分摊 508

7.3.1 费用分摊的目的和原则 508

7.3.1.1 费用分摊的目的 508

7.3.1.2 费用分摊的原则 509

7.3.2 费用分摊方法 509

7.3.2.1 专用费用与共用费用的划分方法 509

7.3.2.2 可分离费用与剩余共用费用的划分方法 510

7.3.2.3 共用费用的分摊方法 510

7.3.3 费用分摊的基本步骤 510

7.3.4 费用分摊结果检查 510

7.4 国民经济评价 514

7.4.1 评价的内容 514

7.4.2 评价的基本步骤 514

7.4.3 评价采用的费用和效益 515

7.4.4 影子价格 515

7.4.4.1 劳动力的影子价格 515

7.4.4.2 土地的影子价格 515

7.4.4.3 国际贸易货物的影子价格 516

7.4.4.4 水利水电建设项目部分影子价格的估算方法 516

7.4.5 费用计算方法 516

7.4.6 效益计算方法 516

7.4.6.1 国民经济评价效益计算的主要方法与基本内容和步骤 516

7.4.6.2 防洪效益的计算方法 517

7.4.6.3 治涝效益的计算方法 519

7.4.6.4 灌溉效益的计算方法 520

7.4.6.5 城镇供水效益的计算方法 522

7.4.6.6 发电效益的计算方法 523

7.4.6.7 航运效益的计算方法 524

7.4.6.8 其他水利效益的计算 525

7.4.7 国民经济评价指标与经济费用效果 525

7.4.7.1 评价指标与判据 525

7.4.7.2 经济费用效果分析 526

7.5 财务评价 526

7.5.1 财务评价的内容与方法 526

7.5.2 费用分析 527

7.5.2.1 投资计算 527

7.5.2.2 年费用计算 527

7.5.2.3 税费计算 530

7.5.3 效益分析 530

7.5.3.1 财务效益的计算原则 530

7.5.3.2 财务效益的计算方法 531

7.5.4 财务生存能力分析 531

7.5.5 债务偿还能力分析 532

7.5.5.1 财务收入的开支顺序 532

7.5.5.2 利息备付率（ICR） 532

7.5.5.3 偿债备付率（DSCR） 532

7.5.5.4 资产负债率（LOAR） 532

7.5.5.5 还款方式与还款期 532

7.5.6 盈利能力分析 533

7.5.6.1 财务内部收益率（FIRR）与判据 533

7.5.6.2 财务净现值（FNPV）与判据 534

7.5.6.3 总投资利润率（ROI）与判据 534

7.5.6.4 项目资本金利润率（ROE）与判据 534

7.5.6.5 财务外部收益率（FERR）与判据 534

7.5.6.6 财务净现值率（FNPVR）与判据 535

7.5.6.7 财务效益费用比（FBCR）与判据 535

7.5.7 财务评价结论 535

7.5.7.1 防洪、治涝等公益性水利项目 535

7.5.7.2 水力发电、城市供水等项目 535

7.6 供水项目水价测算 544

7.6.1 测算的目的及考虑要素 544

7.6.1.1 进行拟建供水项目水价测算的主要目的 545

7.6.1.2 进行拟建供水项目水价测算需要考虑的主要因素 545

7.6.2 水价设计的基本原则 545

7.6.3 水价设计方法和测算要求 546

7.6.3.1 水价体系设计方法 546

7.6.3.2 水价测算方法 546

7.6.3.3 水价测算要求 546

7.6.4 用水户的水价承受能力分析 547

7.6.5 水价的合理性分析 547

7.7 水力发电项目电价测算 551

7.7.1 水力发电项目电价测算的目的与要求 551

7.7.2 电力系统的电价体系及其特点 551

7.7.3 常规水电站上网电价的测算方法 551

7.7.4 抽水蓄能电站上网电价的测算方法 552

7.7.4.1 抽水蓄能电站的运行特点 552

7.7.4.2 电网企业统一建设经营管理模式 553

7.7.4.3 电力企业独立建设经营管理模式 553

7.7.4.4 可避免成本法 554

7.8 不确定性分析与风险分析 556

7.8.1 敏感性分析 556

7.8.1.1 敏感性分析的方法与步骤 556

7.8.1.2 单因素敏感性分析 557

7.8.1.3 多因素敏感性分析 557

7.8.1.4 敏感性分析应注意的问题 557

7.8.2 盈亏平衡分析 558

7.8.2.1 产品成本 558

7.8.2.2 盈亏分析计算 559

7.8.3 风险分析 559

7.8.3.1 风险的基本概念 559

7.8.3.2 简单情形下的风险分析方法 560

7.8.4 未来价格变化引起的需要注意的问题 560

7.9 方案经济比较 560

7.9.1 方案经济比较及其要求 560

7.9.2 不同情况下的经济比较方法 561

7.9.2.1 各种情况下方案经济比较方法的选择 561

7.9.2.2 差额投资内部收益率法 562

7.9.2.3 增量分析法 562

参考文献 563