版强制性规范条文讲座0604

2006版水力发电工程及新能源工程

建设标准强制性条文

交流材料吴鹤鹤中国水电工程顾问集团公司2010年6月厦门1内容提要一、中国水电、风电发展规划和建设现状二、水力发电工程特点及勘测设计阶段划分三、水电、风电标准体系四、2006版水力发电工程强制性条文覆盖的范围和特点五、关于对2006版强制性条文主要内容的说明六、2006～2009年新增标准及强制性条文内容的说明2一、中国水电、风电发展规划和建设现状

1、我国水力资源根据2003年水力资源复查结果，我国水力资源居世界首位。水能理论蕴藏量6.94亿kW，年发电量6.08万亿kWh；技术可开发装机容量5.41亿kW；技术可开发电量2.47万亿kWh；经济可开发装机容量4.02亿kW，年发电量1.75万亿kWh。3一、中国水电、风电发展规划和建设现状2、水电规划和建设原水电规划到2010年，水电装机容量将达到1.9亿kW。2020年水电装机容量将达到3.0亿kW，占水能技术可开发量的55.5％，占水能经济可开发量的75％。到2020年较发达国家基本相当。日本水电开发率为84％，美国为82％，法国为80％，德国为73％。2004年8月，我国水电装机突破l亿kW，占水能技术可开发量的18.5％；2009年底达1.9679亿kW，占水能技术可开发量的36％。电力总装机8.74亿kW，水电占22.5%。4一、中国水电、风电发展规划和建设现状3、我国十三大水电基地(1)长江上游水电基地装机容量为3320万kW，其中三峡1820万kW;(2)金沙江水电基地装机容量6338万kW;(3)澜沧江水电基地装机容量2445.5kW;(4)怒江水电基地中下游河段装机容量1722万kW；(5)大渡河水电基地装机容量2340万kW;(6)雅砻江水电基地装机容量1944万kW;(7)黄河上游水电基地装机容量2003万kW;(8)南盘江红水河水电基地装机容量1431万kW;(9)乌江水电基地装机容量为1080万kW;(10)黄河中游北干流、湘西水电基地、闽浙赣水电基地、东北水电基地。5一、中国水电、风电发展规划和建设现状

4、我国风电资源、规划和建设现状（1）近年来世界风电装机呈快速发展的态势，以年均30％速度增长。据世界风能理事会初步统计，2009年全球新增风电机组容量约3747万kW；截至2009年底，全球风电总装机容量1.6亿kW。美国风电装机3516万kW，居世界第一位，德国风电装机分别为2578万kW。我国2009年新增风电机组容量约1202万kW，2009年底风电总装机容量2412万kW，居世界第三位。6（2）我国风能资源丰富，有良好的开发前景。根据2006年全国风能资源普查成果，初步探明陆域离地面10米高度风能资源总储量43.5亿kW，其中技术可开发量3亿kW。我国的风能资源主要集中在“三北”地区和东南沿海地区。“三北”指东北、华北、西北，包括东北三省、河北、内蒙古、甘肃、宁夏和新疆近200公里宽的地带，是我国连成一片最大的风能资源丰富区。东南沿海地区近10公里宽的地带风能资源丰富，接入系统方便，具有良好的开发条件。7(3)风电规划不断调整。2005年规划，2020年风电发展目标为3000万kW；2008年下半年调整为2020年1亿万kW；2010年上半年，随着千万千瓦风电基地的规划和建设，以及我国减排15％的承诺，提出了2020年1.5亿万kW的宏伟目标。目前我们规划了8个千万千瓦风电基地，河北、蒙东、蒙西、吉林、江苏、甘肃、新疆、山东。（4）在各方努力下，我国风电建设发展很快。我国2009年新增风电机组容量约1202万kW，年增长率99％。截至到2009年底共建设423个风电场，20367台机组，装机容量2412万kW，居世界第三位。具备并网条件的2268万kW。（5）水电规划设计总院作为全国风电建设工作技术归口管理单位，负责全国风电建设的技术管理、鉴定检查和成果验收。8二、水力发电工程特点及勘测设计阶段划分1、水电工程特点（1）水电工程的综合效益和社会效益；发电效益、防洪效益、灌溉效益、供水效益、航运效益（2）水电工程对社会和公众安全的影响；（3）水电工程对环境的影响；（4）水电工程所处自然条件复杂；（5）水电工程技术和施工条件的复杂性。92、水力发电工程勘测设计阶段划分水利水电建设基本程序为:河流规划一预可行性研究－－初步设计一技术设计一施工详图五个阶段，此方法延续到90年代初。电力部于93年提出河流规划一一预可行性研究报告阶段一一可行性研究报告阶段一一招标设计报告阶段一一施工详图阶段等五阶段的水电勘测设计程序。103、水力发电工程各勘测设计阶段工作内容和深度要求各阶段的工作深度直接涉及到工程的规模、投资和工期，并关系到国家财产、人民的安危和公共利益。(1)预可研阶段

《水电工程预可行性研究报告编制规程》DL/T5206-2005将预可研阶段勘测设计工作内容分三个层次：基本确定综合利用要求和主要水文参数或初步查明主要工程地质间题；初步比选坝址、正常蓄水位、装机容量，机组机型、对外交通方式或初评环境影响和经济评价；初拟建设征地、初拟金属结构型式或估算工程和移民投资。该规范基本要求是首先基本确定工程开发任务和水文参数；其他如正常蓄水位，坝址、坝型、装机规模、机组机型都要通过二个以上方案比较后初步确定；并对水库淹没、移民和环保进行初步评价。此规范对新建、扩建大中型水电站抽水蓄能电站工程均是适用的。对特大型工程可以加深，对中小型工程可以简化。11（2）可研报告阶段国家发改委于2007年7月20日发布了《水电工程可行性研究阶段编制规程》（DL/T5020－2007）。2007版《水电工程可行性研究阶段编制规程》使政府主管部门核准工程项目申请报告的主要依据。可行性研究报告编制规程中，涉及到有关强制性条文的主要内容如下：确定工程任务及水文参数；查明水库和建筑物的工程地质条件，选定坝址、厂址；选定水库正常蓄水位，确定枢纽布置和施工总布置；选定装机容量、机组机型、接入系统、主接线；提出消防设计方案和措施，提出劳动安全与工业卫生设计方案；提出环保和水土保持设计及相关规划；进行施工期、运行期节能降耗分析。124．有关可行性研究报告阶段地质设计工作内容和深度的体会对大型和特大型水电工程，在复杂地质条件下比以往增加了选坝阶段、总布置方案、坝型比较等专题，以解决可研报告阶段的重大工程问题。对个别中小型工程因地质条件较好，可以将预可研与可研报告合并为一个阶段，并通过了审查，增加一次中间咨询、专门讨论，节省一个阶段节省时间。可研报告阶段选定坝址是首要任务，过去不少大型工程未抓住本阶段的主要矛盾，而分散力量在两个或两个以上坝址平行工作，造成有限时间内工作深度不够，或者把勘测设计力量集中在其他局部，造成虽然完成了可研报告但审查时不能选定坝址。对地形地质条件较差的大型工程的总布置、坝型或基础处理方案，以及蓄能电站上库防渗，都需要通过1～2轮次的方案比较后才能作出选择。有的工程对主要方案比较，在比较前就有了倾向性，两方案的工作深度不够，作出了明显优劣的结果，失去了对等条件下和客观性的比较，造成审查通不过，且贻误了时间。13三、水电、风电标准体系水电标准体系分为八个部分，共120个标准：通用综合：16个标准地质勘察：22个标准试验部分：5个标准规划环保：11个标准水库移民：8个标准水工：20个标准施工：15个标准机电：23个标准0912水电规划设计技术标准体系表.doc

14风电标准体系分为六个部分：风电场规划设计；风电场施工与安装；风电场运行维护管理；风电并网管理技术；风力机械设备；风电电器设备。20100322风电标准体系框架.doc15四、2006版强制性条文覆盖的范围和特点1．水电篇共分四项主体内容：综合规定4；规划2、勘测1、设计21；施工20、验收4；新能源（风力发电）4。共计60个规范，约700条文，共93页，其中设计和施工占70％内容。2．水电篇强制性条文主要在水力发电及风力发电工程中涉及到人民生命财产安全、人身健康、环境保护和其他公众利益相关的条款。如工程的防洪标准、施工导流、渡汛标准、抗震、防火标准、挡水建筑物结构安全、抗滑稳定安全度、工程环保、劳动安全、水库淹没及移民规划等。3．本篇强制性条文反映了大、中、小型工程的各专业领域。如规划，水文泥沙，地质勘测，工程环保，水库淹没及移民，劳动安全与卫生，水工结构，金属结构，水力机械、一次和二次及其设备，建筑材料，安全监测，施工、安装、监理及风力发电等，几乎涵盖了水力发电和风力发电工程各个专业领域。16四、2006版强制性条文覆盖的范围和特点

4．水电篇强制性条文包含了水力发电及新能源工程的各勘测设计阶段：如规划阶段、预可研阶段、可研阶段、招标设计阶段、施工详图和竣工验收阶段。5．水电篇强制性条文包含了各类建筑物及设备，主要有：（1）水力发电枢纽工程的主体建筑物。a．各类当水建筑物：混凝土重力坝、拱坝、混凝土面板堆石坝、碾压式土石坝、砌石坝等。b．泄水建筑物，泄洪道、泄洪消能建筑物等。c．引水发电建筑物：进水塔，引水隧洞、调压室、压力管道、水电站厂房。（2）金属结构：钢闸门、启闭机等。（3）机电设备：水力机械、电气一次、继电保护、接地、厂用电等。（4）施工导流建筑物，施工供水供电设备、施工开挖、混凝土浇注等。17四、2006版强制性条文覆盖的范围和特点

6．2006版强制性条文新增的主要内容（1）新能源工程（风力发电工程）在我国风电大发展条件下，在国家发改委的领导下，水电水利规划设计总院制定了有关风电工程管理、技术管理和风电技术方面的规程、规范有10余项，并入强制性条款的有：风电工程的风资源测量、风力发电机组安全要求、风力发电场安全运行规程等。目前仍有许多涉及风电工程安全的重要内容尚未编入强制性条款。18

（2）逐步完善了抽水蓄能电站勘测设计技术管理条例和规范。现编入强制性条文的有：抽水蓄能电站设计导则、可逆式抽水蓄能机组启动试验规程。2009年～2010年在建和新投产的抽水蓄能电站共9座，装机容量约1106万kW。预计2015年、2020年抽水蓄能电站总装机规模分别达到3400万kW和5000万kW。（3）灯泡式贯流机组安装技术。（4）水力发电厂、厂用电、水力发电厂继电保护设计、水力发电厂施工安全防护设施。（5）水工建筑物抗冲磨防空蚀砼技术，水利水电工程爆破施工技术、砼防渗墙施工技术及喷锚支护施工技术。19

7、新修改的强制条文随着水力发电事业的蓬勃发展和大中型水力发电工程的成功兴建，在设计、试验研究和施工技术方面有了很大进步，取得很多技术成就，原有技术规范已不能反映现有科技成就，在此基础修订了原有的规范、规程，初步统计在06版新条文中有14个规范是新修订的，如：水利水电工程的等级划分及设计标准，水工建筑物抗震设计、水工隧洞设计、溢洪道设计和水电站压力钢管设计、水力发电厂机电设计等。

水利水电工程施工组织设计、水工砼施工、碾压式土石坝施工、砼面板堆石坝施工、水利水电工程水泥灌浆施工、预应力锚索施工。水轮发电机组安装技术和启动试验。水电水利工程钢闸门制造、安装及验收。20五、关于对06版强制性条文主要内容的说明

1、关于水电枢纽工程的等级划分指标和标准变更《水电枢纽工程等级划分和设计安全标准》DL5180-2003与《水利水电枢钮工程等级划分及设计标准（山区、丘陵区部分）》（SDJ12-78），以及《水利水电枢钮工程等级划分及设计标准（平原、滨海部分）》（SDJ217-87）的补充规定比较，有以下一些主要修改：统一和简化了水电枢纽工程分等指标；调整了拦河坝提高级别的坝高指标，明确了低水头电站降低级别的具体条件；协调和统一了建筑物的洪水设计标准；增加了建筑物抗震设计标准的规定；增加了建筑物整体稳定安全标准的规定；增加了建筑物边坡抗滑稳定安全标准的规定。以下就几个主要变更说明如下：调整了分等指标、反映了水电枢纽工程的现实，工程等别反映了工程规模、重要性及对建筑物级别的影响，调整和增加内容涉及工程安全、建筑物稳定要求。21水电枢纽工程的分等指标工程等别工程规模水库总库容108m3装机容量MW一大（1）型≥10≥1200二大（2）型＜10≥1＜1200≥300三中型＜1.00≥0.10＜300≥50四小（1）型＜0.10≥0.01＜50≥10五小（2）型＜0.01＜10注：水电枢纽工程的防洪作用与工程等别的关系，应按照GB50201-1994的有关规定确定。22四、关于对06版强制性条文主要内容的说明

06版水电工程等级、工程规模和水库总库容三项指标的等别、划分仍同2000版，但取消了城市和农田的防洪和灌溉三项内容，而且提高了水电站装机容量的档次。将原规范中对应一、二、三、四、五等工程，将装机容量分别为75万kW、25万kW、2.5万kW和0.05万kW等级差提高为120万kW、30万kW、5万kW和1万kW，这样既简化了工程分等指标，又更符合我国当前水电设计的技术水平。同时也体现水电枢纽工程，以发电为主，兼顾其他综合利用目标的功能要求。水力发电工程等别的确定应取装机容量和库容中最高者应对的等别为准。23四、关于对06版强制性条文主要内容的说明

2、水工建筑物级别和结构安全级别水工建筑物级别根据建筑物的作用和重要性划分为5级，建筑物级别直接涉及水工建筑物的安全级别、抗震设计、抗滑稳定和工程边坡安全性的选择及技术要求的不同。永久主要水工建筑物级别对应于工程等别的划分。水工建筑物结构安全级别是结构可靠度计算所需，直接关系到结构的安全性，其根据水工建筑物的级别对应亦分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级。水工建筑物级别水工建筑结构安全级别1Ⅰ2、3Ⅱ4、5Ⅲ水工建筑物结构安全级别工程等别永久水工建筑物主要建筑物级别次要建筑物级别一13二23三34四45五55永久水工建筑物级别的划分24四、关于对06版强制性条文主要内容的说明

3、关于水工建筑物等级提高的规定：2006版规范水力发电工程勘测设计阶段划分规定符合下列情况时，水工建筑物提高Ⅰ级，这样可以提高水工建筑物安全度，有利于水电工程的运行安全。失事后损失巨大，影响十分严重的2、3级水工建筑物；当土坝、堆石坝坝高超过100m和80m的2、3级建筑物；砼坝和浆砌石坝坝高超过150m和120m的2、3级建筑物；当地质条件比较复杂或采用新型结构时，如在黄河炳灵电站和汉江上的旬阳电站的溢流厂房新型结构；利用临时性水工建筑物发电（围堰），经技术论证后，该临时建筑物提高一级。25四、关于对06版强制性条文主要内容的说明

4、关于水工建筑物降级规定：当水电工程等级仅由装机容量决定时（如抽水蓄能电站），挡水和泄水建筑物的级别，经技术经济论证可降低1级。当水电工程等级仅由水库总库容大小决定时（如密云水库、官厅水库），引水发电建筑物，经技术经济论证可降低1级。仅由水库总库容大小决定工程等别的低水头挡水建筑物，遇有以下情况时可降低1级：①水库总库容接近分等指标的下限；②挡水建筑物最大水头小于10m；③非常洪水条件下，上下游水位差小于2m（如汉江大流量低水头电站）水工建筑物降级规定是多年来工程的总结，也是经过62个低水头挡水建筑物工程资料调查研究的成果。因为低水头挡水建筑物安全余度大于高水头建筑物，且失事后危害小的特点。可以降低水工建筑物等级，节约工程投资，合理的选择洪水标准。

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5、关于水工建筑物级别与临时性水工建筑物关系大型或特大型水电工程临时性施工围坝，高度超过50m，挡水库容大于1亿m3，运行3-4年（如三峡三期工程混凝土围堰，最大堰高121m，最大长度546.5m，库容140亿m3），其工程失事直接危害下游城镇国家财产、人民生命安全，慎重区分临时水工建筑物特别重要，前规范只是笼统的根据永久性水工建筑物级别对应了临时建筑物3、4、5级。级别保护对象失事危害程度使用年限建筑物规模高度m库容108m33有特殊要求的1级永久性水工建筑物淹没重要城镇、工矿企业、交通干线或推迟总工期及第一台机组发电工期，造成重大灾害和损失>3>50>1.041级、2级永久性水工建筑物淹没一般城镇、工矿企业或影响工程总工期及第一台机组发电工期，造成较大损失3~250~151.0~0.153级、4级永久性水工建筑物淹没基坑，但对总工期及第一台机组发电工期影响不大，经济损失较小<2<15<0.1注：临时性水工建筑物系指仅在枢纽工程施工期使用的建筑物，如围堰、导流洞以及导流明渠、临时挡墙等。本标准钟，临时性水工建筑物限于临时挡水和泄水建筑物。临时性水工建筑物级别27四、关于对06版强制性条文主要内容的说明

6、水工建筑物抗震设计水工建筑物抗震设计直接关系到工程的安全和下游人民生命、财产安全，是设计应特别关注的问题。随着高地震区高坝的成功建设，我国水力发电工程的抗震设计和科研水平跃居世界领先地位。1)涉及到工程安全的主要有以下几方面。明确了符合下列条件之一者，应进行专门地震危险分析：①基本烈度为6度或6度以上，坝高超过200m或水库总库容大于100亿m3的大(1)型工程。②基本型度为7度或7度以上，坝高超过150m的大（1）型工程（如黄河拉西瓦水电站、金沙江）。抗震设计烈度高于9度的水工建筑物，或高度大于250m的壅水建筑物，其抗震设计标准应进行专门论证，报主管部门审查批准。增加场地分类标准，根据场地土的类型和场地覆盖厚度，将场地分为I、II、III、IV类。抗震设计采用以结构、地基和库水相互作用的动力法为主、拟静力法为辅的设计方法，而土石坝则以拟静力法抗震计算为主。要求水电枢纽工程受到水库诱发地震的烈度大于6度时，应进行抗震验算和采取相应的抗震措施。28四、关于对06版强制性条文主要内容的说明

2)土石坝、重力坝、拱坝、地下结构、进水塔、压力管道和地面厂房抗震措施，主要有以下方面:a、土石坝坝线不宜向下游弯曲，宜向上游弯曲；防渗体不宜用刚性心墙，宜加强内部排水；坝体填料不亦用中细沙、粉沙、粉土，应选用级配良好坝料，—1、2级土石坝不宜在坝下埋设输水管。b、重力坝坝顶不宜偏向上游，坝坡避免剧变，宜体型简单，减轻上部重量，增大刚度。坝顶不宜设置笨重桥梁，宜加强闸墩的侧向和整体刚度。对坝基地质缺陷等较弱部位，应进行加固，并提高砼标号。C、拱坝避免两岸坝肩岩体结构刚度相差太大，或座落在单薄山体上，宜对地基内软弱部位进行加固，如小湾、李家峡的左坝肩；避免压力隧洞距坝肩过近，力求降低岩体内渗透透力；合理选择拱坝体型，减少拱座拉应力；减少拱坝上部重量，宜在拱坝中上部拱冠附近，提高砼标号，并设置抗震钢筋，如英古力、小湾。293）2008年5月12日汶川大地震后，国家发改委《关于加强水电工程防震抗震工作有关要求的通知》（发改能源〔2008〕1242号），要求7度以上地震应编制工程防震抗震设计专题报告，并经审查。30四、关于对06版强制性条文主要内容的说明

7、《溢洪道设计规范》（DL/T5166-2002）与《溢洪道设计规范》（SDJ34-89）比较，除将结构设计方法改为按概率论极限状态设计外，还增加了窄缝式消能工及挑流雾化等内容。挑流消能窄缝式挑坎是近20年来在黄河龙羊峡、李家峡水电站、乌江东风、东江等大型工程成功运用。而大中型水电工程的挑流雾化是在下游消能区所发生的有害水力现象，它使新安江、枫滩、黄龙滩水电厂的进厂公路中断，使刘家峡、新安江水电厂被迫停机，使龙羊峡李家峡下游近百万m3的边坡塌滑，影响了水电厂的正常发电和工程安全。31六、2006至2009年新增标准及强制性条文内容说明

1．新增标准和修订标准经水电水利规划设计总院专业处统计，2006年底至2009年期间，水力发电工程和风力风电工程新增和修订标准共48项。其中2006年11月实施的一项，2007年发布实施的34项，2008年3项，2009年10项。就专业分，水力发电工程38项，风力发电10项。根据工程建设标准强制性条文的要求，48项标准中明确标准有工程建设强制性条文的有1项:《水力发电工程地质勘察规范》（GB50287-2006）；属于涉及到强制性条文内容的主要有16个标准，包括：《水电工程可行性研究报告编制规程》（DL/T5020-2007）《水电水利工程环境保护设计规范》（DL/T5402-2007）《水电工程建设征地移民安置规划设计规范》（DL/T5064-2007）《水电工程移民安置城镇迁建规划设计规范》（DL/T5380-2007）《水电工程移民安置专业项目迁建规划设计规范》（DL/T5379-2007）《水电工程农村移民迁建规划设计规范》（DL/T5378-2007）等等……32六、2006至2009年新增标准及强制性条文内容说明

2．新标准中强制性条文简要说明（1）新标准中明确标识有强制性条文的：《水力发电工程地质勘察规范》（GB50287-2006）该规范由建设部和国家质量监督检验检疫总局与2006年7月20日联合发布，替代原1999年版的《水利水电工程地质勘察规范》。GB50287-2006用黑体字明确标识并规定为强制性条文，共有16条强制性条文、50余款，涉及到：水电工程岸坡稳定和不稳定岸坡的勘察内容要求；土石坝、混凝土重力坝、混凝土拱坝、地面及地下厂房、溢洪道及挡水建筑物等涉及工程安全的工程地质勘察要求；工程施工期以及水库蓄水期与安全有关的工程地质问题的勘察要求。33六、2006至2009年新增标准及强制性条文内容说明

（2）新标准中虽未明确标识强制性条文，但内容涉及强制性条文的有关标准，谈些个人看法：①《水电工程可行性研究报告编制规程》该规范关于工程地质区域构造稳定性和水库渗漏对工程和环境影响，水库库岸稳定和水库诱发地震及地质灾害等对工程和环境影响评估等条款，要求对以上内容进行专题研究。该规范中对高水头、大流量的泄水建筑物要求对泄洪消能防冲进行专门水力学试验研究，并作专题研究。对高外水压力及地质条件复杂的长大隧洞和高水头钢筋混凝土管道和岔管进行专门应力分析和结构设计，作专门试验研究并提出专题论证报告。34②《水电工程施工组织设计规范》大型水电工程进行施工时，临时挡水建筑物、围堰多具有相当规模，拦蓄洪水上亿方或几十亿立方米。这些导流建筑物失事将严重危及人民生命财产安全和人身健康，国家对建设征地、环境保护、预防地震灾害