【题 名】：
水电水利工程泥沙设计规范条文说明
【副 题 名】：
Specification for sediment design of hydropower and water conservancy
project
【起草单位】：
国家电力公司水电水利规划设计总院
【标 准 号】：
DL/T 5089-1999
【代替标准】：
【颁布部门】：
中华人民共和国国家经济贸易委员会
【发布日期】：
【实施日期】：
【批准文号】：
【批准文件】：
国经贸电力[1999]740号
【全 文】：
水电水利工程泥沙设计规范条文说明
前
言
50年代以来，国内兴建了大量水电水利枢纽工程，在处理工程泥沙问题中积累了丰富
的经验，为了总结经验和统一水电水利工程泥沙设计的技术要求而制定本规范。
本规范为原《水利水电勘测设计标准体系》中的一个行业标准。原水利水电规划设计总
院于1990年下达了编写任务。
目前尚未找到国外可以借鉴的工程泥沙设计规范，在国内本规范也是首次编制，因此只
能通过大量调查和收集实测资料，进行专题研究和专家咨询，编制初稿，并广泛征求勘测设
计、运行管理、科研院所和有关高校等单位的意见，经多次修改，形成了本规范。
本规范由国家电力公司水电水利规划设计总院提出并归口。
本规范负责起草单位：成都勘测设计研究院。
本规范参加起草单位：西北勘测设计研究院。
本规范主要起草人：白荣隆、朱鉴远、王静远、许德凤、吴孝仁、杨赍斐、余厚政。
本规范由国家电力公司水电水利规划设计总院负责解释。
1 范
围
1.0.1 我国水电水利工程在泥沙设计方面已取得不少成功的经验，能够通过水库泥沙调度，
改变入库泥沙在库内的淤积部位和高程，而达到排沙减淤的目的，并积极开展利用泥沙资源
的研究。为了总结经验，统一水电水利工程泥沙设计的技术要求，结合泥沙学科发展水平，
特制定水电水利工程泥沙设计规范。
1.0.2 水电水利枢纽工程，指有拦河挡水建筑物的工程，泥沙研究的范围包括库区、坝区
和下游影响河段。本规定未涉及灌溉渠系、河床演变、海涂围垦等泥沙问题。
2
总
则
2.0.1 在水电水利工程设计中，泥沙设计原主要内容是分析工程泥沙问题，研究水库泥沙
调度方式，采取必要的工程措施，制定解决泥沙问题的方案，达到工程长期兴利的目的。鉴
于泥沙设计涉及的范围广，经验性较强，因此，规范强调在泥沙设计过程中，重视基本资料
和对已建工程的调查研究。
2.0.2 根据泥沙对工程和环境的影响程度，水电水利工程的泥沙问题分为严重、不严重两
类，并在设计中区别对待，这样既可满足工程需要又可提高泥沙设计的质量和效率。
泥沙问题严重或不严重，可以参照下列九种情况进行判别，若符合下列情况之一，为泥
沙问题严重，否则为不严重。
1）库容沙量比小于壅水建筑物结构的设计基准期。淤积造成的库容损失是水电水利工程
普遍存在的泥沙问题。根据我国56个水库实测资料分析统计，采用正常蓄水位以下的
库容和入库年输沙量（体积）之比值（简称库沙比，符号Ｋt），作为判别。当水库分
汊时，应以泥沙淤积主库的库沙比作判别。壅水建筑物结构的设计基准期应符合
GB50199-94《水利水电工程结构可靠度设计统一标准》的有关规定，一般为50年～
100年。
2）水库回水末端淤积上延，将涉及重要城市、工矿区、农业基地、交通干线等的安全，
或影响已建或在建大、中型水电水利工程的正常运行。
3）分汊水库，泥沙淤积将出现“拦门沙坎”并影响水库调节功能。
4）在壅水建筑物结构的设计基准期内，坝（闸）前泥沙淤积可能影响取水口或泄流建筑
物的安全和正常运行。
5）枢纽下游河道冲淤变形，可能影响已建重要的防洪、取水、排水等水利工程，或重要
的交通干线、桥梁、港口、航道等的安全和正常运行。
6）低闸引水，推移质和悬移质泥沙将进入取水口和隧洞造成机组磨损，影响机组正常运
行。
7）对已通航河流，水库的变动回水区或船闸上、下游引航道淤积对航运有明显影响。
8）抽水蓄能电站过机含沙量、颗粒级配大于机组所能承受的限度。
9）河口建闸，闸上河道淤积，闸下回淤将影响行洪和闸的输水能力。
工程泥沙问题严重，设计可能遇到一些复杂的泥沙问题，需要开展专题研究。专题研
究内容、深度，由设计人员根据具体情况确定。重要的泥沙问题除通过泥沙分析计算提出设
计成果外，尚需进行泥沙模型试验。以相互验证，使设计成果更为合理可靠。如：坝（闸）
前泥沙淤积形态，枢纽引水防沙设施的布置和排沙效果，局部库区的淤积形态和高程，确定
推移质输沙量等。
4 基本资料的收集及评价
4.1 基本资料的收集
4.1.1 本条规定需要了解的流域基本情况，主要用作产沙分析旁证资料。
4.1.2 执行时，需要注意以下事项。
1）地形图比例尺不小于1／l0000，纵、横断面图要包括水下部分。
3）天然水面线，主要用于推求天然河道综合糙率，不少于丰水、中水、枯水三条；库
周主要城镇、交通干线、规划的衔接梯级，要设立水尺观测水位。床沙（又称河床质）
颗粒级配，是确定推移质输沙量和预测工程下游河道变形的重要基本资料。由专业人
员现场查勘，选择有代表性的河段，确定取样位置，并注意避开塌岸、冲构、泥石流、
人类活动等对床沙组成的影响。确定推移质输沙量的床沙颗粒级配，其取样位置，还
须注意河床冲淤变化不大，易于获得相应的水位与流量、水位与面积关系等水力要素
资料。当水库分汊时，干、支流要分别进行取样。预测工程下游河床变形的床沙颗粒
级配，其取样范围，可根据计算范围确定；点位布置，以反映河床组成的纵向变化为
原则。卵石河床，水下取样难度大，一般在边滩用坑测法取样，试坑要接近洪水期主
流，并考虑在滩头、滩中、滩尾分别取样进行对比分析。试坑面积一般在1㎡，坑
深约2倍最大粒径。沙质河床一般用采样器，在河床横断面的左、中、右取样。
4）库区和下游影响河段内滑坡、塌岸、泥石流沟等资料，主要用于分析库区泥沙淤积，
对坝（闸）址、引水线路、水电站厂房及尾水出口等可能产生的不利影响。
6）工程所在流域水文站的水文、泥沙资料主要用于：对比分析；产沙地区分布分析；
枢纽下游河道变形预测。
7）条文中“有关水电水利工程”主要指已建、在建梯级；对已审批待建的梯级，涉及
到上游拦沙、排沙的，使河流输沙特性发生显著变化的，或涉及到梯级衔接要求的，
也要收集资料。
4.2 基本资料的评价
4.2.1、4.2.2 对基本资料进行可靠性、合理性检查和评价，一般通过对比分析。如：对比
本站流量、含沙量过程线，上、下游水文站含沙量、输沙率过程线等。对发现有重大问题的
资料，要进行修正，无法修正的可以舍弃。当径流资料通过复核有修改时，相应的输沙率资
料也要进行修正。
河道纵、横断面图要求同期施测，水面线同时观测，并有确切的观测时间和对应的流量，
若施测年代久远，河床变形较大，需要重新施测。
5 入库输沙量计算
5.1 流域产沙分析
5.1.1 工程以上流域内干、支流水文站有泥沙测验资料时，根据干、支流水文站的泥沙测
验资料，分析计算流域产沙地区分布、特性和成因。若流域内开展泥沙测验的水文站较少，
可以通过调查进行定性分析。
5.1.2 重点产沙区的调查，着重了解水土流失情况，以及人类活动对水土流失程度的影响。
库区内若有滑坡、塌岸，则是潜在的泥沙来源，需对其可能滑入库内的数量及危害性作出估
计。
5.1.3 设计工程上游已建、在建水电水利工程的拦沙或引水分流分沙，对下游河道输沙特
性产生直接影响时，泥沙设计需根据本工程投产时间，考虑上游拦沙或引水分流分沙后的发
展趋势，分析其影响程度。
5.2
悬 移 质
5.2.1 1984年试行的SDJ214-83《水利水电工程水文计算规范》规定为10年连续系列，
考虑现在又增加10年以上资料，因此本规范规定泥沙资料年限以20年连续系列作为最低
标准。若资料虽有20年但系列不连续，且缺测年份中含有较大的丰水、丰沙年时，也要进
行插补延长。
实测泥沙资料系列较短时，一般通过相关延长系列，条件是有较好的相关关系及具有较
长的插补资料。通常使用设计依据水文站流量与输沙量（输沙率）或流量与含沙量相关延长，
流量、输沙量（输沙率）、含沙量可以为年、月、日平均值。山区卵石河床，河道冲淤变化
小，若上（下）游水文站泥沙测验系列较长，且资料可靠，可以通过上（下）游站相关延长
设计依据水文站的泥沙资料。
5.2.2
1）我国山区易发生大型垮山、滑坡堵江。堵江后随之溃决，发生特大洪峰、沙峰，并
沿程传播、扩散，下游一定范围内的河流水沙过程改变较大。受影响的水文站实测
最大含沙量和含沙量过程，属非正常输沙，若不能修正可以舍弃。
2）考虑上游已建、在建水电水利工程拦沙作用，或引水分流分沙影响，目的在于确定
设计工程的入库输沙量及相应颗粒级配。其影响主要是入库输沙量、输沙过程和颗
粒级配的改变。
上游工程系低坝或闸式枢纽，泥沙淤积年限短，或引水分流分沙回归入设计工程的库内
时，主要影响是输沙过程和颗粒级配。若设计工程同属低坝或闸式枢纽，研究水库泥沙调度
方式时，需考虑其影响；若设计工程水库淤积年限长，可以不考虑其影响。
上游水库泥沙淤积年限长，或引水分流分沙不回归设计工程库内时，设计工程需考虑其
影响。上游工程若有泥沙观测资料时，据以预测拦沙率的发展变化对设计工程的影响；若无
泥沙观测资料时，需对原泥沙淤积预测成果进行分析，或补充计算，确定其拦沙率。
5.2.3 本条与SDJ214-83《水利水电工程水文计算规范》采用一致的规定。入库悬移质输
沙量、含沙量计算成果表参见表1～表3。
表1 ×××工程历年入库流量及悬移质含沙量、输沙量特征值表
各种含沙量的单位：
流量：
┌──┬────────────┬───────────────────┐
│ │
年统计 │ 汛期(×月～×月)统计 |
│年 ├──┬──┬───┬──┼───┬──┬───┬────────┤
│份 │平均│平均│ 实测 │输沙│ 输沙 │平均│平均含│
输 沙 量 │
│ │流量│含沙│ 最大 │ 量 │ 模数 | 流量│ 沙量 ├───┬────┤
│ │ │量 │含沙量│万t │t/k㎡│ │ │输沙量│占年输沙│
│ │ │ │ │ │ │ │ │ 万t │量比值% |
├──┼──┼──┼───┼──┼───┼──┼───┼───┼────┤
│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
├──┼──┼──┼───┼──┼───┼──┼───┼───┼────┤
│多年│ │ │ │ │ │ │ │ │ │
└──┴──┴──┴───┴──┴───┴──┴───┴───┴────┘
表2 ×××工程历年逐月入库悬移质输沙量系列表 万t
┌────┬────────────────────────┬─┐
│ │
月 份 │ │
│
年 ├─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬──┤年│
│ │1 │2 │3 │4 │5 │6 │7 │8 │9 │10│11│ 12 │ │
├────┼─┼─┼─┼─┼─┼─┼─┼─┼─┼─┼─┼──┼─┤
│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
├────┼─┼─┼─┼─┼─┼─┼─┼─┼─┼─┼─┼──┼─┤
│多年平均│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
└────┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴──┴─┘
表 3 ×××工程历年逐月入库悬移质含沙量系列表
（或 g／
）
┌────┬───────────────────────┬─┐
│ │ 月份 │年│
│
年 ├─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┤ │
│ │1 │2 │3 │4 │5 │6 │7 │8 │9 │10│11│12│ │
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│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
├────┼─┼─┼─┼─┼─┼─┼─┼─┼─┼─┼─┼─┼─┤
│多年平均│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
└────┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┘
5.2.4 当坝（闸）址与设计依据水文站的集水面积相差大于3％小于15％，入库输沙
量、含沙量需考虑坝（闸）址与设计依据站的区间来沙影响时，可以按下述情况处理。
1）若区间不是主要产沙区，且无大支流汇入，入库含沙量采用设计依据水文站含沙量，
由入库流量与入库含沙量的乘积，求得入库输沙率、输沙量；若入库流量由面积比
推算，则输沙量亦由面积比推算。
若区间有大支流汇入，入库含沙量可以按式（l）计算。
入库输沙量由入库流量和入库含沙量推求。
（1）
式中：
——入库含沙量；
、
——干、支流设计依据水文站
的输沙率；
、——干、支流设计依据水文
站的流量；
“＋”、“－”号视设计依据水文站与坝（闸）址相对位置确定。
2）区间是主要产沙区，可以按式（2）计算。
（2）
式中：
、
——入库、设计依据水文站的
输沙量；
△A——坝（闸）址与设计依据水文站的区间面积；
Ｍs——区间输沙模数。
5.2.5 库区干、支流设计依据水文站实测最大含沙量，可以分别统计，亦可采用同时实测
含沙量按流量加权计算；若支流年径流量和输沙量小于入库年径流和输沙量的10%，且支流
汇入口远离坝区时，可以采用干流设计依据水文站成果。
悬移质颗粒级配、含沙量历时曲线、流量与累积输沙量曲线的统计系列，可以采用长系
列、代表系列、代表年。若入库干、支流设计依据水文站在2个或2个以上时，采用干、支
流相同时段加权合成后的计算成果。颗料级配、含沙量历时曲线、流量与累积输沙量曲线成
果表，参考表4～表6。
分析悬移质矿物成份的沙样，可以利用设计依据水文站已有的洪水期沙样；亦可以采集
坝址洪水期水样。矿物成分一般计算各粒径组中摩氏（F.Mohs）硬度大于5的硬矿物成含量，
成果表参考表7；若有特殊要求，可统计粒径组中的各类矿物成分含量。
5.2.6 河流输沙特性，主要指输沙量的时程分配特性和水沙对应关系。
1）年际变化，主要统计多年平均输沙量、含沙量，最大、最小年输沙量、含沙量之间
及其与多年平均值的关系，以及连续丰沙年与连续中沙年、少沙年在系列中的分布
情况和所占比重等。
2）输沙量年内分配和集中程度，主要统计分析多年平均汛期、非汛期、逐月输沙量占
多年平均年输沙量的百分数，长系列、代表系列的年最大一日（或三日、七日）输
沙量占该年输沙量百分数，也可以统计分析代表年洪峰过程输沙量占该年输沙量百
分数，或用流量与累积输沙量曲线分析。
3）含沙量年内变化，主要统计分析多年平均汛期、非汛期、逐月含沙量、实测最大含
沙量、含沙量历时曲线等。颗粒级配，主要统计分析丰沙、中沙、枯沙年，多年平
均汛期、非汛期的特征粒径变化。
表4 ×××工程悬移质颗粒级配表
┌───────┬────┬───┬───┬───┬───┬───┐
│
粒径 │ 0.007 │0.010 │0.025 │0.050 │0.100 │0.250 │
│ mm │(0.005) │ │ │ │ │ │
├───────┼────┼───┼───┼───┼───┼───┤
│小于某级粒径的│ │ │ │ │ │ │
│沙重百分数％ │ │ │ │ │ │ │
└───────┴────┴───┴───┴───┴───┴───┘
续上表
┌───────┬──-┬──┬──┬────┬────┬─────┐
│ 粒径 │0.500│1.00│2.00│最大粒径│平均粒径│中数粒径 │
│ mm │ │ │ │ mm │ mm │ mm │
├───────┼─-─┼──┼──┼────┼────┼─────┤
│小于某级粒径的│ │ │ │ │ │ │
│沙重百分数％ │ │ │ │ │ │ │
└───────┴─-─┴──┴──┴────┴────┴─────┘
表5 ×××工程含沙量持续时间曲线表
┌───────┬───┬───┬───┬──┬───┬───┐
│
含沙量 │0.100 │0.200 │0.500 │1.00│2.00 │5.00 │
│
│ │ │ │ │ │ │
├───────┼───┼───┼───┼──┼───┼───┤
│大于等于某含沙│ │ │ │ │ │ │
│量出现天数日 │ │ │ │ │ │ │
├───────┼───┼───┼───┼──┼───┼───┤
│占全年天数 │ │ │ │ │ │ │
│百分数% │ │ │ │ │ │ │
└───────┴───┴───┴───┴──┴───┴───┘
续上表
┌───────┬───┬───┬───┬─────────┐
│
含沙量 │10.0 │20.0 │50.0 │ 最大日平均含沙量 │
│
│ │ │ │××××年×月×日│
├───────┼───┼───┼───┼─────────┤
│大于等于某含沙│ │ │ │ │
│量出现天数日 │ │ │ │ │