TCI 206-2023 涉河建设项目防洪评价分析与计算规程

ICS93.160CCSP55/59T团 体 标 准T/CI206-2023涉河建设项目防洪评价分析与计算规程GuidelinesonCalculationandAnalysisforConstructionProjectsWithinWater2023-11-30发布 2023-11-30实施中国国际科技促进会 发布T/CI206-2023T/CI206-2023目次前 言 III引言 IV涉河建设项目防洪评价分析与计算规程 1范围 1规范性引用文件 1术语和定义 1总体原则与要求 3河道演变 3防洪评价分析与计算 4附录A（资料性） 11阻水比计算 11投影面积法 11复杂滩槽结构涉河建设项目阻水比计算方法 11阻力面积法 11附录B（资料性） 13最大壅水高度计算公式 13公式1 13公式2 14附录C（资料性） 15冲淤计算公式 15一般冲刷计算 15局部冲刷计算 18一般冲刷后墩前行进流速计算 20港池航道回淤公式 21堤脚冲刷公式 22附录D（资料性） 24分流、分沙比计算 24非感潮河段分流比计算 24感潮河段分流比计算 24汊道分沙比 24附录E（资料性） 25纳潮量计算 25平均纳潮量计算 25涨、落潮期纳潮量计算 26T/CI206-2023T/CI206-2023PAGE\*ROMANPAGE\*ROMANIV前 言GB/T1某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本文件由珠江水利委员会珠江水利科学研究院提出。本文件由中国国际科技促进会归口。本文件主要起草人：刘培、许劼婧、郑金海、何用、邓飞、刘悦轩、杨留柱、李慧婧、本文件为首次发布。引言-审查-审批”工作，制定本文件。T/CI206-2023T/CI206-2023PAGEPAGE10涉河建设项目防洪评价分析与计算规程范围本文件提供了涉河建设项目防洪评价分析与计算方法，包括河道演变、水文分析计算、规范性引用文件（包括所有的修改单）适用于本文件。GB50286-2013堤防工程设计规范SL99-2012河工模型试验规程JTGC30-2015公路工程水文勘测设计规范JTS145-2015港口与航道水文规范水力计算手册（第二版）术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1河道rivercourses水流的通道。主要包括河流、河口、人工水道、行洪区、蓄洪区、滞洪区。3.2河口estuary3.3感潮河段tidalreach从河口的口门到潮区界之间的河段。潮区界为潮差为零的地点。3.4重要河段Importantreach重点防洪工程所在河段或具有重要防洪任务的河段。3.5深泓线talweg深泓线即沿河流方向最大水深处的连线。沿此线的剖面为河流的纵剖面。3.6岸线shoreline河流、湖泊、水库或海洋等水体周边一定范围内水陆相交的带状区域。3.7主槽 mainchannel中水期河道主流所通过的、水深较大的河床部分，是行洪的主体。3.8边滩 marginalshoal河床中与岸相连的，枯水位出露而中、高水位淹没的浅滩区域。3.9阻水比areablock-waterratio3.10壅水backwater壅水是指因水流受阻而产生的水位升高现象。3.11纳潮量tidalprism河口可以接纳潮水的体积。3.12咸界saltyzone河道纵向上含氯度为250mg/L的位置与河口之间距离。3.13水动力轴线talweg3.14河道管理范围thescopeofmanagementforrivercourses为维护河道生态健康、行洪畅通、河势稳定而划定的河道管理区域。3.15中值粒径MedianParticleDiameter0%D0表示。3.16潮汐tide总体原则与要求防洪评价所采用的各项基础资料和数据应具有可靠性、一致性和代表性。防洪评价应根据涉河建设项目和所在河段的河道整治规划、河道特征、洪水特性、水利工程布置及防洪调度、相关其他工程等情况合理确定分析计算范围。防洪评价除应符合本标准规定下，尚应符合国家和行业现行有关标准的规定。河道演变河道演变分析应包含历史演变分析、近期演变分析及演变趋势分析。对于河段实测地形资料丰富的涉河建设项目：3个及以上年份的测图；3~10倍河宽范围；d）31个。分析内容包括河宽、平均水深、深泓高程、过水面积、宽深比等特征参数变化。冲淤特性分析宜统计年平均淤积/冲刷量、年平均淤积/冲刷速率等特征参数。对于实测地形资料匮乏的河段，宜结合枯水期或低潮位遥感影像分析河道岸线、滩槽平面变化。位于重要防洪河段或河势变化剧烈河段的涉河建设项目，应采用数学模型计算或物理模型试验方法预测河道演变趋势；其他河道上的涉河建设项目宜采用河相系数等方法定性分析所在河段的河道演变趋势。对于河口湾宽阔水域的涉河建设项目：横跨河口湾的线状建设项目，应采用大范围实测地形和水沙遥感影像相结合分析滩槽演变；河口湾内点状建设项目，重点分析工程附近水域河床演变。防洪评价分析与计算一般要求涉河建设项目防洪评价分析计算工况应包括：a）涉河建设项目所在堤防、护岸工程现状及规划防洪标准对应工况；b）涉河建设项目设计防洪标准对应工况；涉河建设项目施工期洪水标准对应工况；对于感潮河段，宜选取具有代表性的典型洪潮水文组合对应工况；e）其他根据评价需要计算的工况。防洪评价分析与计算，资料不全的河段可采用相关规程规范推荐的经验公式、计算方法；重要河段或河势变化剧烈河段应进行数学模型计算或物理模型试验。采用经验公式分析计算时：应根据涉河建设项目的结构型式、附近流速流态、河道边界条件等具体情况，合理选取或计算有关参数，并分析其来源和依据；应说明选用的计算水文条件，宜选用已有批复相关规划的水文成果。采用数学模型计算时，内容应包括：模型的基本原理、计算范围、采用的地形测图、模型的率定与验证、计算水文条件、工程概化、计算工况等内容。采用物理模型试验时，内容应包括：模型研究范围、比尺、测量设备及方法、水文条SL99-2012的要求。所有分析计算的成果均应满足国家制订的有关规程规范和技术规定的要求。水文分析水文分析计算主要内容应包括：a）资料的审查与分析，并详细说明引用资料的来源及其依据；b）采用的计算方法、公式、有关参数的选取及其依据；~成果的合理性分析。计算方法应根据项目所在河段的具体情况有针对性地选用：涉河建设项目所在河段已有水文分析计算成果的，宜进行复核，在成果相差不超过20%20%时，需进一步分析论证成果的合理性；壅水和行洪能力分析计算壅水和行洪能力计算应主要包括：阻水比、壅水高度、壅水范围和工程建设前后河道行洪能力变化。阻水比计算A；50m范围内存在河道卡口，宜将工程投影至卡口断面，取阻水比不利值；临河顺岸布置的工程如跨度较长，应选取多个断面计算阻水比，综合比较后取最大值；位于河口末端或直面外海的建（构）筑物无法选择过流断面时可不计算阻水比。壅水分析壅水分析计算应包括壅水高度及壅水范围；B；建设项日施工临时建筑物占用河道行洪断面的，应进行施工期壅水计算。行洪能力分析应根据阻水和壅水等计算数据，分析项目建设对河道行洪排涝能力的影响程度；行洪能力影响分析应包括相关工况下影响的水位、流量等量化指标；冲刷淤积计算与河势影响分析冲刷淤积计算对于重要河段与河势变化剧烈的河段，应采用数学模型或物理模型进行冲淤分析计算，计算内容包括河道主槽及边滩冲刷深度、淤积厚度、冲淤范围等内容的计算。采用数学模型计算或物理模型试验时，应根据涉河建设项目方案、所在河段的水文冲刷淤积计算分析成果应包括深（厚）度、时空分布特征、总量等内容。成果精度应符合有关规范规程要求。对于其他河段，冲刷淤积计算宜根据涉河建设项目工程类型采用合适的经验公式，C。河势影响分析流速流态变化流速流态变化分析成果应包括流速、流向等变化；当工程建设对近岸流速造成影响时，宜开展近岸冲刷分析。水动力轴线变化汊道演变汊道演变分析应重点分析汊道分流比，分流比统计的采样断面宜选取分汇流口上下D；当涉河建设项目位于河口及感潮河段时，分别统计一个潮周期内涨、落潮平均流量的分流比变化值。堤防及岸坡稳定分析计算涉河建设项目涉及以下情形，应进行堤防、岸坡稳定分析计算：a）建筑物穿越堤身设计断面或下穿堤防、岸坡；b）支墩（柱）或基础位于堤防、岸坡管理范围内；c）涉河建设项目利用堤身、岸坡作为临时或永久交通通道的；d）其他可能影响堤防稳定的情形。堤防稳定分析主要包括渗流、抗滑和抗倾覆稳定分析计算。堤防稳定计算应符合GB50286要求。其它有关计算纳潮影响分析涉河建设项目位于河口及感潮河段时，应开展纳潮影响分析。纳潮影响分析宜通过潮位、潮差、纳潮量的变化来分析潮汐动力的变化，从而分析涉河建设项目对防潮、排涝及河口稳定的影响。潮位及潮差变化宜分析典型洪潮组合条件下，工程附近及河口口门处代表站点高高潮位、低低潮位、潮差变化。纳潮量变化a）纳潮量的统计方法主要包含河口平均纳潮量及涨、落潮期纳潮量等，参见附录E；b）纳潮量宜选取大潮期水文组合进行统计；c）采用涨、落潮期纳潮量统计方法计算纳潮量时，断面选取应具有代表性，如河口区域宜选取湾口处。灌、排设施影响分析当涉河建设项目建在排涝河道管理范围内或附近有重要灌溉、排涝设施，且项目建灌溉、排涝影响主要分析涉河建设项目对周边地区灌溉、排涝能力的影响。包括周边地区灌溉、排涝标准和灌溉、排涝能力变化、运行方式变化等的复核分析。灌溉、排涝影响主要计算内容包括：分析洪水水文条件下排涝设施下游的水位变化值，并分析水位变化对排涝设施的影响；分析中水、枯水水文条件下灌溉、引水设施上游的水位变化值，并分析水位变化对该设施的影响。潮排、潮灌以中、枯水条件进行计算分析；考虑到中水低潮位抬高对农田潮排不利，潮排主要分析项目附近及口门代表性站点中水低潮位变化；考虑到枯水高潮位降低会影响农田引水，潮灌主要分析项目附近及口门代表性站点枯水高潮位变化。供水影响分析在感潮河段开展航道建设等对供水影响较大的工程时，应开展供水影响分析计算，并根据所在河道具体情况和工程规模选择合适的模型。供水影响分析主要包括工程建设前后咸界变化、含氯度变化及取水超标时间变化统计分析。咸界变化250mg/L的位置与河口之间距离；咸界变化计算应选取典型枯水年或频率枯水流量水文组合，计算周期宜超过一个半月潮周期，即涵盖大、中、小潮周期的咸潮上溯过程；250mg/L能达到的最远位置变化。含氯度变化取水超标时间变化统计咸界以下、工程影响范围内的水厂、取水泵站等位置的含氯度超过250mg/L的情况，统计内容包含计算水文组合周期内取水超标时间的变化，宜按小时统计。其他水利设施安全计算涉河建设项目可能对距离较近的水文站、水闸、泵站等水利设施安全稳定产生影响时，应开展影响分析计算。附录A（资料性）阻水比计算投影面积法之比，为阻水比，以百分数统计；

�=

（A.1）式中，d——阻水比;�——涉河工程阻水面积（m2）；��——过水断面总面积（m2）。复杂滩槽结构涉河建设项目阻水比计算方法以桥梁为例，结合桥梁的桥轴线与河道主流方向，确定桥梁的投影断面的位置；根据设计水位下投影断面附近的平面流场特征,确定各桥墩所在投影断面位置的流速����；��:��=����� A.）为桥墩总数；�=Σ��；通过桥墩的总阻水流量�Q,得到阻水比�=��

（A.3）阻力面积法对于斜交角度较大的桥梁以及正交的横向占用河道宽度一致、纵向长度不一致的工程，考虑到对河道水位、流速等因素实际影响程度，可采用阻力计算法；�=�

���2×�2+2�ℎ （A.4）��=���1+�−1������ （A.5）�=��3 （A.6）�=𝑆 （A.7）式中，��——阻水比;�——桩柱处流速（m/s）；H——断面平均水深（m）；A——单桩在垂直于流体运动方向平面上的投影面积（m2）；��——过水断面总面积（m2）；��——单桩绕流系数，相关取值查《港口工程荷载规范》续表；��——两桩间横向影响系数，相关取值查《港口工程荷载规范》续表；��——两桩间纵向影响系数，相关取值查《港口工程荷载规范》续表；��——交角影响系数，相关取值查《港口工程荷载规范》续表。B（资料性）1式中：∆�——桥前最大壅水高度（m/s）；�——壅水系数；K——壅水系数；Ky——1.0；KN——定床壅水系数；

（B.1）（B.2）（B.3）（B.4）（B.5）VM——冲刷后桥下平均流速（m/s），当桥下河床为岩石或有铺砌时，即为V’M；V’M﹔——冲刷前桥下平均流速（m/s），为设计流量除以桥下净过水面积；V0M——天然状态下桥孔部分的平均流速（m/s）；vc——河槽平均流速（m/s）；d50——河床质中值粒径，即按质量计累计粒度分布百分数达到50%时所对应的粒径(mm)。对粘性土河床，可按表B.1换算。表B.10天然孔隙比B＞1.21.2~0.60.6~0.30.3~0.2（m）0.15310502（B.6）式中：�——系数，见表B.2；¯——（ms，可按表B.3采用；¯——（ms；¯——（ms；��——设计流量(m3/s)；�(m)表B.2�值表的比值(，含上不含下）＜1010~3030~50>50�0.050.070.100.15表B.3¯土质土壤类别桥下平均流速松软土淤泥、细砂、中砂、淤泥质亚粘土¯=¯中等土粗砂、砾石、小卵石、亚粘土和粘土¯=1��+¯¯¯� 2� ��密实土大卵石、大漂石、粘土¯=��� �附录C（资料性）冲淤计算公式一般冲刷计算非粘性土一般冲刷计算河槽部分64-2简化式 Q0.90

0.66h1.04A2

c h

（C.1）p dQ 1B mQ2

c pp

cg

（C.2） B0.15Az

（C.3）Hd H z式中：hp——桥下一般冲刷后的最大水深（m）；Qp——频率为P%的设计流量（m3/s）；Q2——河槽部分通过的设计流量（m3/s）；Qc——天然状态下河槽部分的设计流量（m3/s）；Qt1——天然状态下桥下河滩部分的设计流量（m3/s）；Bc——天然状态下河槽宽度（m）；Bcg——桥长范围内的河槽宽度（m），当河槽可能扩宽至全桥时取用桥孔长度；Bz——造床流量下的河槽宽度（m），对复式河床可取平滩水位时河槽宽度；λ——设计水位下，在Bcg宽度范围内，桥墩阻水总面积与过水面积的比值；�——桥墩水流侧向压缩系数，参考规范表C.1桥墩水流侧向压缩系数值确定；hcm——桥下河槽最大水深（m）；Ad——单宽流量集中系数；当Ad>1.8时，可采用1.8；Hz——造床流量下的河槽平均水深（m），对复式河床可取平滩水位时河槽平均水深。以上各参数取值按《公路工程水文勘测设计规范》（JTGC30-2002）7.3条规定采用。表C.1桥墩水流侧向压缩系数值 表设计流速Vs(m/s)单孔净跨径L0(m)≤101316202530354045<11.001.001.001.001.001.001.001.001.001.00.960.970.980.990.990.990.990.990.991.50.960.960.970.970.980.980.980.990.992.00.930.940.950.970.970.980.980.980.982.50.900.930.950.960.960.970.970.980.983.00.890.910.930.950.960.960.970.970.983.50.870.900.920.940.950.960.960.970.97≥40.850.880.910.930.940.950.960.960.97注1:系数�是指墩台侧面因漩涡形成滞流区而减少过水面积的折减系数。2:L0>45m时，可按�=1-0.375Vs/L0L0等跨的桥孔，可采用各孔�值的平均值。单孔净跨径>200m时，取�≈1.0。64-1修正式（C.4）式中：Bcj——河槽部分桥孔过水净宽(m)，当桥下河槽能扩宽至全桥时，即为全桥桥孔过水净宽;hcq——桥下河槽平均水深(m);——（m);E——与汛期含沙量有关的系数，可按表C.2选用。其余符号意义同前。表C.2E值表含沙量(kgm)＜1.01~10＞10E0.460.660.86注：含沙量ρ采用历年汛期月最大含沙量平均值。河滩部分式中:Q1——桥下河滩部分通过的设计流量（m3/s)；hm——桥下河滩最大水深（m)；htq——桥下河滩平均水深（m)；Btj——河滩部分桥孔净长(m)；VH1——1m时非粘性土不冲刷流速(m/s）C.3其余符号意义同前。表C.3水深1m时非粘性土不冲刷流速表

（C.5）（C.6）河床泥沙C(mm)1河床泥沙C(mm)1砂细0.05~0.250.35~0.32卵石小20~401.50~2.00中0.25~0.500.32~0.40中40~602.00~2.30粗0.50~2.000.40~0.60大60~2002.30~3.60圆砾小2.00~5.000.60~0.90漂石小200~4003.60~4.70中5.00~10.000.90~1.20中400~8004.70~6.00大10~201.20~1.50大>800>6.00粘性土一般冲刷计算河槽部分

（C.7）式中：AC—单宽流量集中系数，取1.0～1.2；IL——冲刷坑范围内粘性土液性系数，适用范围为0.16～1.19。其余符号意义同前。河滩部分式中符号意义同前。局部冲刷计算非粘性土局部冲刷公式65-2简化式当V≤V0时

（C.8）（C.9）当V>V0时，式中：hb——桥墩局部冲刷深度（m）——JG302015的附录；Kη2——河床颗粒影响系数；

（C.10）（C.11）（C.12）（C.13）（C.14）B——桥墩计算宽度（m）；hp——一般冲刷后的最大水深（m）；d——河床泥沙平均粒径（mm）；V——一般冲刷后墩前行近流速（m/s）；——河床泥沙起动流速（m/s）；'——（/s；n2——指数。其余符号意义同前。65-1修正式当V≤V0时h�=����2�0.6（�−�'） （C.15）1 0当V>V0时，�−�'h�=����1�0.6ℎ0.15( 0)�1 （C.16）01 �010hpd 0.72pp

�0�'

（C.17）V0 d 11

（C.18）K1

0.8d

0.45

0.15d d0.06' B

（C.19）1V0.25d

0.19n10

（C.20）V式中：hb——桥墩局部冲刷深度（m）；Kζ——墩形系数；B1——桥墩计算宽度（m），适用范围为0m~11m；hp——一般冲刷后的最大水深（m），适用范围为0.2m~30m；——（m0.1m500mm；V——一般冲刷后墩前行近流速（m/s）0.1m/s~6m/s；V0——河床泥沙起动流速（m/s）；V0’——墩前泥沙起冲流速（m/s）；Kη1——河床颗粒影响系数；n1——指数。其余符号意义同前。C.2.2粘性土局部冲刷公式

（C.21）（C.22）式中：IL——冲刷坑范围内粘性土液性指数，适用范围为0.16～1.48。其余符号意义同前。一般冲刷后墩前行进流速计算当采用式（64-2C.1）计算一般冲刷深度时：式中：

（C.23）Vc——河槽平均流速（m/s）；hc——河槽平均水深（m）。其余符号意义同前。当采用式(C.4)计算一般冲刷深度时：当采用式(C.5)计算一般冲刷深度时：

（C.24）（C.25）当采用式(C.7)计算一般冲刷深度时： （C.26）当采用式(C.8)计算一般冲刷深度时：（C.27）港池航道回淤公式“八五”重点攻关曹祖德航道公式本公式适用于淤泥质海岸开敞航道的回淤计算：p()0.56cos2()3sin2h2 h2（C.28）式中：p——年平均淤强（m）；k——经验系数；ω——泥沙动水沉降速度，根据工程区域泥沙粒径，泥沙沉速ω=0.01cm/s；S——水体多年平均含沙量，取遥感系列资料统计的全多年平均含沙量；t——泥沙淤积时间（s）；γ0——淤积泥沙的干容重，取γ0=732kg/m3；h1、C1—开挖前平均海平面下平均水深(m)；h2、C2—开挖后平均海平面下平均水深(m)；θ——水流流向与开挖航道走向所夹之锐角（°）。罗肇森公式本公式适用于河口航道开挖后的回淤计算：pS*T

v2

H1 1 (v)(

)cosn

（C.29）c 1 2式中：p—年平均淤积强度（m）；�—为淤积经验系数；ω—泥沙沉降速度（cm/s）；S*—为工程前水流挟沙力；t—泥沙沉降时间，按一年的总秒数计；r0—淤积物的干容重（kg/m3）；H1及H2—分别为港池或回旋水域加深前、后平均水面下水深（m）；θ—水流方向与航道轴线的交角（°）；n—为水流通过挖深航槽的转向系数。港口与航道水文规范冲淤平衡淤泥质浅滩淤积公式本公式适用于冲淤平衡淤泥质浅滩的淤积计算：K't d' 1 AAP0 1(1)3]exp[ A

)1/3]d2'd20 2 0（C.30）式中：P――港池底面的淤积强度（m）；K0――经验系数；S――相应于口门处平均水深d范围内水域的平均含沙量（kg/m3）；1 1d、d――分别代表港口口门外一定范围水域的平均水深和港池开挖后的水深（m）；1 2C――港池内浅滩的水域面积（m2）；C0――港池总水域面积，包括港池和港内的水下浅滩（m2）。堤脚冲刷公式水流平行于岸坡时冲刷公式采用《堤防工程设计规范》（G350286-2013）中C2.2顺坝及平顺护岸冲刷深度计算公式：hs

UcpnUH0[( )Uc

1]

（C.31）Ucp

U1

（C.32）式中：hs——局部冲刷深度（m）；H0———冲刷处的水深（m）；Ucp——近岸垂线平均流速（m/s）；U——行近流速（m/s），根据U=Q/A计算；——.2.2Uc泥沙起动流速（m/s）；n——与防护岸坡在平面上的形状有关，取n=1/4～1/6。表C.4水流流速不均匀系数<15°20°30°40°50°60°70°80°90°η1.001.251.501.752.002.252.502.753.00水流斜冲防护岸坡时冲刷公式计算方法根据《水力计算手册（第二版）》，采用水流平行于岸坡时产生的冲刷公式进行计算：

23���1+∆ℎ�=1+

�2�

−30� （C.33）式中：∆ℎ�——从河底算起的局部冲深（m）;�——水流流向与岸坡交角（°）；�——防护建筑物迎水面边坡系数；�——坡脚处土壤计算粒径（cm），对非粘性土壤，取大于15%(按重量计）的筛孔直径，对粘性土壤，取表C.4中对应的当量粒径值；�——（/s。表C.4土壤粒径当量值土壤性质空隙比（空隙体积/干容重非粘性土壤