ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СОВЕТА МИНИСТРОВ СССР ПО ДЕЛАМ СТРОИТЕЛЬСТВА

НОРМЫ И ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

ДЛЯ РАСЧЕТА МАКСИМАЛЬНЫХ РАСХОДОВ ВОДЫ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ НА РЕКАХ

СН 2-57

йшимилн с 1/т. /see? /% СМмП И- И.

ем: £с7 ^9₁ /J6S?. с А/,

МОСКВА - 1957

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СОВЕТА МИНИСТРОВ СССР ПО ДЕЛАМ СТРОИТЕЛЬСТВА

НОРМЫ И ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

ДЛЯ РАСЧЕТА МАКСИМАЛЬНЫХ РАСХОДОВ ВОДЫ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ НА РЕКАХ

СН 2-57

Утверждены Государственным комитетом Совета Министров СССР по делам строительства 30 мартi 1957 г.

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО ЛИТЕРАТУРЫ ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ И АРХИТЕКТУРЕ

Москва — 1957

Редактор инж. А. К. Ефимов

СОДЕРЖАНИЕ

I. Область применения норм и технических условий (пп. 1, 2) .

II. Расчет максимальных расходов воды при наличии гидрометрических наблюдений .............

А. Общие положения

Оценка надежности данных непосредственных гидрометрических наблюдений (п. 3)..............-

Основные принципы оценки вероятности расчетных максимальных расходов

воды (пп. 4—7)..............4

Нормы расчетной вероятности превышения максимальных расходов воды

(пп. 8—14)...............5

Возвышение верха подпорных сооружений над уровнем верхнего бьефа

(цп. 15-19)..............7

Б. Максимальные расходы воды

Выбор расчетных условий для определения максимальных расходов воды

(пп. 20-21)...............10

Состав и качество исходных гидрологических материалов, принимаемых

для расчета максимальных расходов воды (пп. 22—27) .    .    .    ц

Кривые обеспеченности максимальных расходов воды, вычисление их параметров и построение кривых обеспеченности при различной длительности периода наблюдений (пп. 28—35)....... 13

Приведение параметров кривых обеспеченности максимальных расходов

воды к многолетним значениям (пп. 36—38)....... 16

Введение поправок в расчетные максимальные расходы воды в связи с изменением условий формирования стока, вызываемых хозяйственной деятельностью на водосборе реки (пп. 39—40)......19

В. Расчетные гидрографы половодий и паводков

Исходные положения и материалы (пп. 41—43) .    ....    -

Построение расчетных гидрографов    (пп.    44—54)...... 20

Трансформация гидрографов половодий и паводков при движении в подпертых бьефах (пп. 55—56)........... 23

Г. Регулирование стока половодий и паводков

Учет влияния регулирующего воздействия водохранилищ на величину

максимальных расходов воды (п. 57)........24

Регулирование высокого стока при наличии каскада водохранилищ

(пп. 58-61)..............-

Регулирование высокого стока и согласование режима работы водохранилища с требованиями водопользователей    (пп. 62—66) ...    26

Учет прогноза стока при регулировании половодий и паводков (пп. 67—68)    27

III. Расчет максимальных расходов при отсутствии или недостаточности

гидрометрических наблюдений (пп. 69—72).......—

Приложения

1.    Ординаты    кривой    обеспеченности    (Q -    1, С₄ « 2C_v) . ......... 29

2.    Ординаты    кривой    обеспеченности    (Q -    1. C_s - 3C_v) .......... 30

3.    Ординаты    кривой    обеспеченности    (Q —    Ъ C_s ^{ш 4}C_V) .......... 31

4.    Графин Е_р в функции Р и С_р............

	Строительные нормы	СН 2-57
Государственный	Нормы н технические
комитет Совета	условия для расчета
Министров СССР	максимальных расходов	Взамен
по делам	воды при проектировании	ГОСТ 3999-48
строительства	гидротехнических сооружений на реках

I.    ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ НОРМ И ТЕХНИЧЕСКИХ

УСЛОВИЙ

1. Настоящие нормы и технические условия применяются при проектировании гидротехнических сооружений I—V классов согласно классификации, приведенной в главе П-Д2 (Речные гидротехнические сооружения) «Строительных норм и правил».

Примечание. Указания к расчету селевых паводков настоящими нормами и техничесяими условиями не предусматриваются.

2. При проектировании сооружений IV и V классов допускается взамен пп. 41—68 пользоваться упрощенными методами построения расчетного гидрографа, определения зарегулированного расчетного расхода и др. при условии надлежащего обоснования.

II.    РАСЧЕТ МАКСИМАЛЬНЫХ РАСХОДОВ ВОДЫ

ПРИ НАЛИЧИИ ГИДРОМЕТРИЧЕСКИХ НАБЛЮДЕНИЙ

А. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Оценка надежности данных непосредственных гидрометрических наблюдений

3. Данные (Непосредственных гидрометрических наблюдений принимаются как достаточно надежные при определении расчетных величин максимальных расходов воды, если:

Внесены секцией	Утверждены	Срок введения 1 июля 1957 г.
по научной разработке	Государственным комитетом
проблем водного	Совета Министров СССР
хозяйства Академии	по делам строительства
наук СССР	30 марта 1957 г.

3

а)    ряд зарегистрированных наблюдениями максимальных расходов воды включает не менее 20 лет;

б)    определения расходов воды, составляющих ряд наблюдений, достаточно точны;

в)    стандартная ошибка определения расчетной величины максимального расхода воды или «гарантийная поправка», вычисляемая согласно п. 36 при коэффициенте а= 1, не превышают 20% величины максимального расхода;

г)    повторяемость максимальных расходов воды за период наблюдений соответствует принимаемой согласно п. 29 теоретической кривой обеспеченности.

При несоблюдении перечисленных условий необходимо уточнить величину расчетного расхода воды, используя материалы по гидрологически сходным рекам, метеорологические наблюдения и пр.

Основные принципы оценки вероятности расчетных максимальных расходов воды

4.    Критерием при определении величины максимального расхода воды служит ежегодная вероятность превышения этой величины, устанавливаемая по наблюдениям за режимом данной реки, других гидрологически сходных рек и метеорологических факторов.

5.    Величина расчетной вероятности превышения максимального расхода воды устанавливается в соответствии с пп. 8—14.

6.    При определении величин максимальных расходов воды учитывается влияние гидротехнических и других сооружений, расположенных в бассейне реки выше рассматриваемого створа, а также влияние мероприятий, связанных с производственной деятельностью.

7.    Расчетные уровни воды в тех случаях, когда они зависят от величин расходов воды, определяются в соответствии с расчетными значениями последних. В тех случаях, •когда уровни зависят не только от расходов воды, а также от иных факторов, как, например, зажорных и заторных явлений и т. п., расчетные уровни устанавливаются на основании анализа частоты их превышения.

Примечание. Порядок расчета уровней воды в бьефах гидротехнических сооружений для проектирования защитных мероприятий и оценки ущерба от затоплений определяется специальными нормами и техническими условиями.

4

Нормы расчетной вероятности превышения максимальных расходов воды

8.    При проектировании гидротехнических сооружений рассматриваются:

а)    нормальные условия эксплуатации и

б)    чрезвычайные условия эксплуатации.

В нормальных условиях эксплуатации предусматривается совпадение относительно часто наблюдающегося высокого уровня верхнего бьефа с наиболее интенсивным ветровым волнением и нагоном воды.

В чрезвычайных условиях эксплуатации предусматривается пропуск наивысшего расчетного расхода воды при сниженных требованиях в отношении ветрового волнения и нагона.

9.    Расчетная ежегодная вероятность превышения максимальных расходов воды, пропуск которых должен быть обеспечен в нормальных и в чрезвычайных условиях эксплуатации, устанавливается в зависимости от класса капитальности сооружений согласно табл. 1.

Таблица 1

Расчетная вероятность превышения максимальных Условия эксплуатации расходов воды в процентах Класс капитальности сооружений 1 II III IV V Нормальные .... 3 5 10 Чрезвычайные . . . 0,01 0,1 0.5 1

Примечания. 1. При проектировании сооружений I и II классов расчетные вероятности превышения максимальных расходов для нормальных условий эксплуатации устанавливаются в каждом отдельном случае с учетом конструктивных особенностей сооружений и их элементов, требований эксплуатации, условий затопления и др. 2. Если разрушение сооружения при прохождении высокого паводка угрожает катастрофическими последствиями расположенным в нижнем бьефе населенным пунктам, промышленным предприятиям, транспортным магистралям, а также безопасности населения, то расчетная вероятность превышения максимальных расходов воды для чрезвычайных условий эксплуатации устанавливается с учетом возможных последствий катастрофы (т. е. может быть при надлежащем обосновании принята меньшей, чем указано в табл. 1).

10. Для временных сооружений расчетная вероятность превышения максимальных расходов воды устанавливается на основе данных табл. 1 применительно к нормальным ус-

5

ловиям эксплуатации и к режиму стока того периода или сезона, в течение которого производится работа за данной перемычкой или работает данное временное сооружение.

Примечали я. 1. Проверка на пропуск максимальных расходов воды в чрезвычайных условиях эксплуатации для временных сооружений IV и V классов не производится.

2.    Расчетная вероятность превышения максимальных .расходов воды для временных сооружений III класса при чрезвычайных условиях эксплуатации принимается 1%.

3.    Увеличение расчетной вероятности превышения максимальных расходов воды для временных сооружений допускается при соответствующем технико-экономическом обосновании.

11.    Величина расчетного расхода воды, подлежащего пропуску через сооружения гидроузла, должна определяться с учетом:

а)    трансформации стока проектируемым водохранилищем, а также действующими водохранилищами, расположенными выше проектируемого узла сооружений (пп. 58—61);

б)    изменений условий стока, вызываемых хозяйственной деятельностью человека в -бассейне реки;

в)    а также других указаний, приведенных в настоящих нормах и технических условиях.

12.    При наличии особого задания отверстия гидротехнических вооружений должны обеспечивать пропуск расхода, возникающею вследствие полного или частичного разрушения вышерасположенных плотин.

13.    Число, размеры и конструкции водосбросных отверстий устанавливаются в соответствии с величиной максимального расчетного расхода воды, подлежащего пропуску, с учетом:

а)    использования для пропуска максимального расхода воды, помимо основных водосбросных и водоспускных отверстий, в том числе всех турбин гидроэлектростанций и других сооружений гидроузла—специальных водосбросных отверстий в здании ГЭС, водоприемников и водоводов гидроэлектростанций и оросительных систем, с учетом целесообразности внесения в эти сооружения необходимых конструктивных изменений;

б)    полного открытия всех водосбросных и водоспускных отверстий;

в)    условий пропуска льда, шуги, плавающих тел и наносов через сооружения.

Примечания. I. Использование судоходных шлюзов для про-пуска максимальных расходов воды допускается по согласованию с

6

республиканскими министерствами речного флота или другими ведомствами, осуществляющими эксплуатацию водного транспорта на данной реке.

2. Если имеются опасения, что действие всех водосбросных и водоспускных отверстий, а также использование для пропуска максимального расхода воды всех турбин гидроэлектростанций не может быть обеспечено, то число неработающих водосбросных и водоспускных отверстий и турбин для пропуска расчетных максимальных расходов воды допускается устанавливать в соответствии со специальными указаниями министерств и ведомств, ведающих эксплуатацией гидроузлов и сооружений.

14. Указанные в предшествующих пунктах расчеты производятся, как правило, применительно к максимальным мгновенным расходам воды.

На реках с максимальными расходами воды значительной продолжительности (сутки и более) расчеты производятся по средним суточным данным о расходах воды. При регулировании высокого стока длительность расчетною интервала времени устанавливается в соответствии с пп. 57—68.

На реках с острыми пиками паводков, которые могут проходить в промежутках между гидрометрическими измерениями и не полностью ими отмечаться, должны быть исследованы соотношения между зарегистрированными и действительными максимумами и введены соответствующие поправки в расчеты максимальных расходов воды.

Возвышение верха подпорных сооружений над уровнем верхнего бьефа

15. Отметки верха подпорных сооружений (плотин и т. п.) устанавливают, исходя из отметки нормального подпорного уровня верхнего бьефа (НПУ) с учетом форсировки уровня над НПУ, ветровой волны, необходимого запаса высоты сооружения над расчетной отметкой ветровой волны (пп. 16—19).

В каждом случае отметки верха сооружений рассчитываются применительно к нормальным и чрезвычайным условиям эксплуатации и принимается более высокая отметка.

Примечания. 1. Нормальным подпорным уровнем называется высший проектный уровень верхнего бьефа, который подпорные сооружения могут поддерживать в нормальных эксплуатационных условиях в течение длительного времени.

Превышение нормального подпорного уровня, как правило, допускается при исчерпании пропускной способности всех водосбросных

7

оть^рстий гидроузла, за исключением случаев, предусмотренных примечанием 2 к п. 15.

**;. Для тех сооружений, в которых предусматривается возможность частого гоодъема уровня верхнего бьефа выше НПУ (водохранилища, регулирующие половодья и .паводки для уменьшения максимальных расходов роды, пропускаемых в нижний бьеф), а также для сооружений, в которых НПУ не может быть фиксирован (водосливные плотины со свободным, не регулируемым затворами, переливом воды, временные перемычки и т. п.), отметки верха подпорных сооружений устанавливают, исходя из отметок максимальных уровней воды для следующих вероятностей превышения:

в нормальных эксплуатационных условиях:

для сооружений 1    класса...........1 %

.    .    И    .............2%

•    .    прочих    классов    в соответствии с    пп. 9 и    10

в чрезвычайных условиях эксплуатации: в соответствии с пп. 9 и 10 для сооружений всех классов.

3.    Превышение форсированного уровня верхнего бьефа над нормальным подпорным уровнем в нормальных и чрезвычайных условиях эксплуатации устанавливается на основе технико-экономических расчетов.

4.    При наличии в зоне выклинивания подпора, создаваемого сооружениями, значительных затапливаемых объектов может оказаться целесообразным пропускать расчетные максимальные расходы (половодий и паводков) при сниженном (по отношению к НПУ) уровне воды у плотины. В этих случаях при определении отметок верха сооружений расчетный уровень воды принимается равным нормальному подпорному уровню.

16.    Возвышение гребня глухих плотин над нормальным подпорным статическим уровнем водохранилища и над форсированным уровнем в период пропуска расчетных максимальных расходов (половодий и паводков), а также над соответствующими этим условиям расчетными уровнями, определенными с учетом ветрового волнения, должно быть достаточным для предотвращения перелива и переплесков воды через гребень земляных и подобных им плотин и перелива через гребень бетонных, железобетонных и деревянных плотин. Это возвышение должно назначаться в зависимости от условий эксплуатации и класса плотины; при отсутствии специальных требований оно не должно быть менее величин, приведенных в табл. 2.

17.    В случае, если на гребне плотины устраивается водонепроницаемый, достаточно прочный и устойчивый парапет, надлежит требования табл. 2 к превышению над расчетной отметкой волны относить к гребню парапета (а не к гребню плотины). При этом в нормальных условиях эксплуатации превышение гребня плотины независимо от ее

8

Таблица 2

Тип ПЛОТИНЫ Условия Возвышение гребня плотин над расчетной отметкой волны в м эксплуатации Класс капитальности сооружений 1 И in IV 1 V Земляная, из ка- Нормальные 1 0,7 0,5 0,4 0,3 менной наброски и из сухой кладки Чрезвычайные 0.7 0,5 0.4 0,3 0,2 Бетонная, железо- Нормальные 0,7 0,5 0 0 0 бетонная, деревянная Чрезвычайные 0,5 0 0 0 0

Примечания. 1. В чрезвычайных условиях эксплуатации возвышение гребня плотин земляных, из каменной наброски и из сухой кладки над статическим уровнем воды, вычисленным без учета ветрового волнения и нагона, должно быть не менее:

для сооружений I класса.........1,5 м

.    .    П ..........1    .

2.    При проектировании подпорных сооружений, ограждающих водоемы где можно ожидать возникновения заметных ветровых перекосов уровня, следует проверять достаточность приведенных в табл. 2 запасов высот плотин, для чего надлежит определить высоту ветрового нагона, соответствующую расчетной скорости ветра. Превышение гребня плотины над отметкой верха волны, исчисленной с учетом нагона, в нормальных эксплуатационных условиях должно быть: не менее 0,5 м для плотин земляных, из каменной наброски и сухой кладки для сооружений I класса и 0,3 м для плотин указанных типов для сооружении 11 класса. В прочих случаях, а также в чрезвычайных условиях эксплуатации гребень глухих плотин может не превышать расчетной отметки волны, исчисленной с учетом нагона, и не должен быть ниже ее.

3.    Расчетную отметку волны при наклонной грани плотины надлежит принимать с учетом вскатывания волны на откос.

4.    При вертикальной или круто наклонной стенке плотины за расчетную отметку волны принимается гребень стоячей (интерферированной) волны.

класса над статическим уровнем воды должно быть не менее 0,3 ж, а в чрезвычайных условиях эксплуатации при пропуоке расчетного максимального расхода воды гребень плотины должен быть не ниже соответствующего статического уровня воды.

18. Расчетные величины высоты ветрового нагона воды и высоты ветровых воли, учитываемые при определении наивысших уровней верхнего бьефа при пропуске через сооружения максимального расчетного расхода воды, в чрезвычайных условиях эксплуатации, для сооружений всех

9