DB21T 3381-2021 北方寒區(qū)水工結(jié)構(gòu)防冰凍技術(shù)規(guī)程

21Technicalspecificationforantifreezingofhydraulicstructuresinno遼寧省市場(chǎng)監(jiān)督管理局發(fā)布I 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 5 5 5 5 5 5 6 6 6 本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定河水庫(kù)管理局有限責(zé)任公司、綏中縣猴山水庫(kù)建設(shè)管理烈、潘興輝、孫放、倪自榮、劉先鋒、賈輝、王剛本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)對(duì)于該專利的真實(shí)性、有效性和范圍無任1北方寒區(qū)水工結(jié)構(gòu)防冰凍技術(shù)規(guī)程泡法、門葉電熱法、埋件電熱法等防冰凍技術(shù)、防冰凍技術(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo)和監(jiān)測(cè)的GB50199水利水電工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一GB/T50662水工建筑物抗冰凍設(shè)計(jì)NB/T35024水工建筑物抗冰凍設(shè)計(jì)規(guī)范整個(gè)冰凍期內(nèi)日平均溫度低于0℃的日平均氣溫逐4基本規(guī)定4.1水工結(jié)構(gòu)防冰凍技術(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列基本規(guī)定：a)水工結(jié)構(gòu)防冰凍技術(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)因地制宜、安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理和實(shí)用美觀；2b)水工結(jié)構(gòu)防冰凍技術(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)充分掌握水工結(jié)構(gòu)所在地的自然條件、施工和運(yùn)行條件等基本資c)應(yīng)根據(jù)冰凍作用的因素、危害程度、建筑物的級(jí)別及其型式，確定防冰凍技術(shù)設(shè)計(jì)方案，并d)對(duì)受冰凍作用嚴(yán)重的工程應(yīng)進(jìn)行專門研究；4.2水工結(jié)構(gòu)的防冰凍技術(shù)設(shè)計(jì)除應(yīng)滿足本文件規(guī)定外，尚應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家及5基本資料收集5.2結(jié)構(gòu)安全級(jí)別全系數(shù),。水工結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全級(jí)別，根據(jù)其在水工建筑物中的部位、本身破壞對(duì)水工建筑物的符合GB50199中的規(guī)定，結(jié)構(gòu)安全系數(shù)的選取應(yīng)符合本文件表1的結(jié)構(gòu)安全系數(shù),Ⅰ1Ⅱ2、3Ⅲ4、55.5凍結(jié)指數(shù)5.6冰情資料3量、流冰種類及性質(zhì)、武開江概率等。冰情無實(shí)測(cè)資料時(shí)，宜通過實(shí)地調(diào)查確定；條件不具備時(shí)，可按照GB/T50662確定的方法6.2.1采用冰蓋開槽法時(shí)，在水工結(jié)構(gòu)前冰蓋上用人工或機(jī)械開一冰槽露出水面，并將碎冰撈出，且6.2.2人工開槽采用的主要設(shè)備為冰镩，6.2.3采用冰蓋開槽法防止水工結(jié)構(gòu)承受靜冰壓力作用時(shí)，水槽寬度由開槽設(shè)備確定，但不宜小于6.2.4采用冰蓋開槽法防冰凍技術(shù)還應(yīng)符合GB/T50662中的規(guī)定。7.2.1采用保溫板法防止門葉承受靜冰壓力作用時(shí)，可在結(jié)冰初期沿閘門跨度連續(xù)鋪設(shè)保溫板，其上δx=0.15δimax B=3.0δimax δx——聚苯乙烯保溫板厚度（mB——聚苯乙烯保溫板的鋪設(shè)寬度（m）；δimax——水庫(kù)冰蓋最大厚度（m），可按照GB/T50662確定的方法計(jì)算。48.2.1壓力水射流法可采用全段定時(shí)或分段定時(shí)射流，不宜采用連續(xù)射流。8.2.3壓力水射流法的射流管與水工結(jié)構(gòu)迎Qp——潛水泵流量（m3/h）；Qh——冰蓋下水溫補(bǔ)給的熱流量（kW）；tw——潛水泵放置水深Hp處的水溫(℃)。8.2.6冰蓋下水深Hp處的水溫應(yīng)由實(shí)測(cè)確定。無實(shí)測(cè)資料時(shí)，可按經(jīng)驗(yàn)公式（4）和公式（5）計(jì)算： Hp——冰蓋下放置潛水泵處的水深（m）。S=0.015(9.5-tk)·································································S——水氣交界面的全部熱流量損失強(qiáng)度（kW/m2tk——設(shè)置地點(diǎn)的極端最低溫度平均值(℃)。8.2.8冰蓋下水溫補(bǔ)給的熱流量應(yīng)符合公式（7）的Qh>,SB0L0··········································································(7),——結(jié)構(gòu)安全系數(shù)，按表1選用；），L0——不凍水面長(zhǎng)度（m），當(dāng)應(yīng)用于水工閘門防冰凍時(shí)，采用集中布置時(shí)L0為全部 v0——射流孔的出口流速（m/s）；）；d——射流孔直徑（m）。5·····························N——水泵功率（kWη——潛水泵效率，一般可取0.65~0.85。8.2.13冰蓋的融化速度可按公式（11）計(jì)···································vb——冰蓋的融化速度（m/h）。9壓力空氣吹泡法9.1一般規(guī)定9.2技術(shù)要求9.2.1壓力空氣吹泡法可采用全段定時(shí)或分段定9.2.2壓力空氣吹泡法的吹氣噴嘴與水工結(jié)構(gòu)迎水側(cè)外9.2.3壓力空氣吹泡法采用空壓機(jī)供氣，應(yīng)設(shè)兩臺(tái)空壓機(jī)并聯(lián)，并應(yīng)互為備用。9.2.4壓力空氣吹泡法可按壓力水射流法的計(jì)算方法計(jì)算9.2.6壓力空氣吹泡法所用的空壓機(jī)排氣量應(yīng)符合GB/T50662中的規(guī)定，具體按式（12）計(jì)算：Q=,L0qa······································································Q——空壓機(jī)排氣量（m3/min）；,——結(jié)構(gòu)安全系數(shù)，按表1選用；L0——水工結(jié)構(gòu)防冰凍區(qū)域長(zhǎng)度（m6P=,(Pw+Pf) ········································P——風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓（Pa,——結(jié)構(gòu)安全系數(shù)，按表1選用；Pf——?dú)鈮簱p失（Pag——重力加速度，可取g=9.81N/kg；H——吹氣噴嘴所處水深（mλf——?dú)怏w沿程阻力系數(shù)；Lp——輸氣管長(zhǎng)度（mdp——輸氣管內(nèi)徑（mξi——?dú)怏w局部阻力系數(shù)（m），u——?dú)怏w流速（m/s）。10.2.6風(fēng)機(jī)吹泡法所用的風(fēng)機(jī)流量可按照GB/T50662中確定N1=Ksw(tc-tws)Aw tc=0.3ItkI N1——通過門葉鋼板向過冷水中傳熱所需的加熱功率（kW）；7tws——過冷水溫度，計(jì)算采用tws=-0.1℃;11.2.4通過門葉鋼板向冷空氣的傳熱所需的加N2=ksa(tc-tk)Aa·································································(18)N2——通過門葉鋼板向冷空氣傳熱所需的加熱功率（kWAa——門葉鋼板與冷空氣的接觸面積（m2）。11.2.5通過門葉保溫板向冷空氣傳熱所需的加N3=kpa(tc-tk)Ap·································································(19)N3——通過門葉保溫板向冷空氣傳熱所需的加熱功率（kW）；kpa——由門葉保溫板向冷空氣的傳熱系數(shù)，當(dāng)采用聚苯乙烯泡沫板保溫，而且其熱導(dǎo)率λx≤Ap——保溫板與冷空氣的接觸面積（m2）。N=,(N1+N2+N3)··············································N——門葉內(nèi)加熱所需的總功率（kW,——結(jié)構(gòu)安全系數(shù)，按表1選用。a)定時(shí)加熱。只要求將鋼埋件工作表面上厚度有限的冰融化一定厚度，所需加熱功率可按公式N=170(1-0.006tk)δiAiT··························································(21)N——加熱功率（kW）；δi——需要融化的冰厚，可取0.01（m8Ai——鋼埋件加熱面積（m2b)連續(xù)加熱。不允許鋼埋件工作表面上結(jié)冰，鋼埋件工作表面部分在空氣中和部分在水中，其N——加熱功率（kW）；δi——需要融化的冰厚，可取0.01（mAa——鋼埋件與冷空氣的加熱面積（m212.2.3埋件電熱法防冰凍技術(shù)要求還應(yīng)符合GB/T50662中的規(guī)定。防冰凍技術(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo)共包括3個(gè)，即技術(shù)性指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)和節(jié)能性指標(biāo)，考慮時(shí)間因素對(duì)資金價(jià)值的影響。經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)可按公式（23）Ic=Z/L0································Ic——經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)；）；Rc——基準(zhǔn)投資收益率。9Ie——節(jié)能性指標(biāo)；W——設(shè)備功率（kW現(xiàn)象，記錄裂縫及變形的形式、大小、位置和時(shí)14.2.3根據(jù)不同建筑物的級(jí)別、運(yùn)行及冰凍危害特點(diǎn)，應(yīng)設(shè)置不14.2.6北方寒區(qū)的安全監(jiān)測(cè)設(shè)施應(yīng)滿足低溫環(huán)境運(yùn)行要求，避免本文件用詞說明為便于在執(zhí)行本文件條文時(shí)區(qū)別對(duì)待，對(duì)要求嚴(yán)格程度不同的用詞b)表示推薦或指導(dǎo)，其中肯定形式用來表達(dá)建議的可能選擇或認(rèn)為特別適合的行動(dòng)步驟，無需提及或排除其他可能性，否定形式用來表達(dá)某種可能選擇或行動(dòng)步驟不是首選的但也不是禁上采用先進(jìn)技術(shù)，從而也可為補(bǔ)充和完善本規(guī)范提供8.2.2根據(jù)遼寧省大伙房水庫(kù)的工程實(shí)踐，在條件允許情況下，所提供的水溫為9壓力空氣吹泡法9.2.2規(guī)定吹氣嘴與閘門門葉外緣的距離應(yīng)大于3m，目的9.2.5本