第5章-取水工程 6課時

第五章

取水工程第1節(jié)概述5.1.1水資源概述及取水工程任務(wù)水資源的三個概念：廣義概念、狹義概念、工程概念我國水資源三個層面上的缺乏：資源型缺水：人均少時空分布極不均勻污染性缺水：例如南方水資源豐富，但是污染嚴(yán)重管理型缺水：不合理開發(fā)利用和水資源浪費取水工程任務(wù)：

取水工程的任務(wù)是：從水源取水，并送至水廠或用戶1、給水水源的研究

各種天然水體的存在形式，變化規(guī)律，作為給水水源的可能性，以及以供水為目的而進行的水源勘察、規(guī)劃、調(diào)節(jié)治理與衛(wèi)生防護等問題2、取水工程的研究各種水源的選擇和利用，從各種水源取水的方法，各種取水構(gòu)筑物的構(gòu)造形式，設(shè)計計算、施工方法和運行管理等。5.1.2給水水源兩大類給水水源：地下水源潛水（無壓力地下水）、自流水（承壓地下水）和泉水地表水源江水、湖泊、水庫和海水特點水源的選擇及合理利用水源的保護5.2.1地下水源概述和取水構(gòu)筑物分類卵石層、砂層和石灰?guī)r層等組織松散，具有眾多相互連通的孔隙，透水性能較好，水能在其中流動的巖層叫透水層，透水層又叫含水層。粘土和花崗巖等結(jié)構(gòu)緊密，透水性極差甚至不透水的巖層叫不透水層，不透水層也稱隔水層。透水層和不透水層彼此相間構(gòu)成。/v_show/id_XNzA4MjA4Nzky.html第2節(jié)地下水取水構(gòu)筑物地下水分類：埋藏在地面下第一個隔水層上的地下水叫潛水，與地表水相互補給；兩個不透水層間的地下水叫層間水；具有自由水面的層間水稱無壓地下水；承受有壓力的層間水稱承壓地下水；在自身壓力作用下從某一出口涌出的地下水叫泉水。地下水取水構(gòu)筑物分類及適用條件：大口井——廣泛用于取集淺層地下水，地下水埋深通常小于12米，含水層厚度在5-20米之內(nèi)。開井方法：由人工開挖或沉井法施工，設(shè)置井筒，以截取淺層地下水；管井——用于開采深層地下水，管井深度一般在200米以內(nèi)，但最大深度也可達1000米以上。開井方法：井管從地面打到含水層，抽取深層地下水；

滲渠——可用于取集含水層厚度在4-6米、地下水埋深小于2米的淺層地下水，也可取集河床地下水或地表滲透水。廣泛應(yīng)用于我國東北和西北地區(qū)。開井方法：壁上開孔，以集取淺層地下水的水平管渠；

管井直徑一般在50～1000mm，井深可達1000米以上、常見的管井直徑大多小于500mm,深度一般在200米以內(nèi)，但隨著鑿井技術(shù)的發(fā)展和淺層地下水的枯竭與污染，直徑在1000mm以上、井深在1000m以上的管井也有使用。在采用管井取水時，應(yīng)充分考慮大多數(shù)含水層中寒有細沙而導(dǎo)致的漏沙及堵塞現(xiàn)象，所以管井中廣泛采用填礫過濾器來防止這些現(xiàn)象。通常管井構(gòu)造由井室、井壁管、過濾器、沉淀管組成。見圖5.25.2.2管井構(gòu)造、施工和管理井室:用以安裝各種設(shè)備（如水泵、控制柜）、保持井口免受污染和進行維護管理的場所。井口一般高于地面0.3-0.5米，且為防止污染，井口一般用粘土或水泥等不透水材料密封，密封深度根據(jù)水文地質(zhì)條件確定，一般不少于3米。深井泵房——泵體和揚水管安裝在管井內(nèi)，泵座和電動機安裝在井室內(nèi)；地面式——便于維護管理，防水、防潮、通風(fēng)、采光條件好；地下式——便于總體規(guī)劃，噪聲小，防凍條件好。深井潛水泵房——水泵和電動機安裝在管井內(nèi)，控制設(shè)備安裝在井室內(nèi)；臥式泵房——水泵和電動機安裝在井室內(nèi)；井壁管：

井壁管應(yīng)有足夠的強度，內(nèi)壁平整光滑，軸線不彎曲，便于設(shè)備安裝和管井清洗；可采用鋼管、鑄鐵管、鋼筋混凝土管。鋼管可用于任意井深的管井；鑄鐵管適用于井深小于250m的管井；鋼筋混凝土管適用于井深小于150m的管井。井壁管內(nèi)徑應(yīng)比水泵設(shè)備的外徑大100mm。

分段鉆進法如圖5.5不分段鉆進法在井深不大情況下，一次鉆進的方法。過濾器

過濾器安裝于含水層中，用于集水和保持填礫與含水層的穩(wěn)定。是管井最重要的部分，基本要求是：應(yīng)有足夠的強度和良好的透水性且能保證人工填礫和含水層的滲透穩(wěn)定性。

鋼筋骨架過濾器：由短管、豎向鋼筋、支撐環(huán)構(gòu)成；適用于裂隙巖、砂巖或礫石含水層，或用作纏絲過濾器、包網(wǎng)過濾器的骨架。

圓孔或條孔過濾器：在管壁上鉆圓孔或條孔加工而成；適用于礫石、卵石、砂巖或裂隙含水層，亦可用作纏絲過濾器、包網(wǎng)過濾器的骨架。

纏絲過濾器：在鋼筋骨架過濾器、圓孔或條孔過濾器外纏繞2～3mm的鍍鋅鐵絲構(gòu)成；適用于粗砂、礫石和卵石含水層。

包網(wǎng)過濾器：在鋼筋骨架過濾器、圓孔或條孔過濾器外纏繞0.2～1.0mm的濾網(wǎng)構(gòu)成；適用于粗砂、礫石和卵石含水層。

填礫過濾器：在各類過濾器的外圍填符合一定級配的礫石構(gòu)成，又稱人工反濾層，適用各粒徑的含水層。填礫粒徑與含水層粒徑比：

礫石水泥過濾器：由水泥膠結(jié)礫石制成，又稱無沙混凝土過濾器。此過濾器取材容易、制作方便、價格低廉。缺點：強度低、重量大，在細粉或含鐵量高的含水層中易堵塞。沉淀管

接在過濾器的下面，用以沉淀進入井內(nèi)的細小沙粒和自地下水中析出的沉淀物，其長度根據(jù)井深和含水層出礫可能性而定，一般為2-10米，井深小于20米，沉淀管長度取2米，井深大于90米，沉淀管長度取10米。管井施工一般包括鉆鑿井孔、井管安裝、填礫石、管外封閉、洗井等鉆鑿井孔

沖擊鉆進法：利用鉆頭對地層的沖擊力鉆鑿井孔；僅適用于松散巖層；機械設(shè)備簡單；效率低、速度慢。

回轉(zhuǎn)鉆進法：包括一般回轉(zhuǎn)鉆進、反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進和巖心回轉(zhuǎn)鉆進。利用鉆頭旋轉(zhuǎn)對地層的切削、擠壓、研磨破碎作用鉆鑿井孔；既適用于松散巖層，也適用于基巖；機械設(shè)備較復(fù)雜；效率高、速度快。

回轉(zhuǎn)鉆進過程：鉆頭旋轉(zhuǎn)切削地層，當(dāng)鉆進—個主鉆桿深度后，取下主鉆桿，接一根鉆桿，再接上主鉆桿，繼續(xù)鉆進，如此反復(fù)進行，直至設(shè)計井深。鉆頭過程中，高壓泥漿泵把用粘土調(diào)制成的含砂量極低的泥漿噴射至工作面，起到冷卻鉆頭、潤滑鉆具的作用，同時將被切削下來的巖土碎屑混合在一起，上升至地面，流入泥漿池，形成新的泥漿后繼續(xù)反復(fù)鉆進。地層被鉆成井孔后，破壞了原始應(yīng)力平衡狀態(tài)，在側(cè)壓力作用下可導(dǎo)致井壁坍塌，因鉆進中泥漿始終灌滿井孔，比重較大，可平衡地層側(cè)壓力、防止井壁坍塌。

正循環(huán)往往會發(fā)生循環(huán)泥漿漏失或泥漿上升流速降低，降低進尺速度。反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進方式的泥漿循環(huán)運動方向與正循環(huán)鉆進相反，攜帶巖土碎屑的泥漿沿鉆桿腹腔或吸泥膠管的上升流速不變，能較好地保證巖土碎屑的清除。在井徑變動較大，這種鉆進方式清除巖土碎屑的能力比正循環(huán)鉆進要高，進尺速度要快。缺點是由于泥漿的回流僅靠泥漿泵的真空吸力作用，因此鉆進深度有限，只適用于打淺井。同時，因泥漿中央帶有大量的者土碎屑，易產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象。

在基巖地層中鉆井，不能使用鉆進松散地層的鉆頭，必須使用巖心鉆頭。巖心鉆頭依靠鑲焊在鉆頭上的硬合金切削巖層，將沿井壁的巖石切削粉碎，但不削碎中間部分，因此仍有較高的鉆進速度。隨著鉆頭的鉆進，中間部分就成為圓柱狀的巖心。巖心可供觀察分析巖石的礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造以及地層的地質(zhì)構(gòu)造等用。巖心鉆進不能連續(xù)進行，效率較低。物探測井井孔打成后，還需了解掌握地層結(jié)構(gòu)，含水層與隔水層的深度、厚度，地下水的礦化度(總合鹽量)和咸、淡水分界面，為井管安裝、填礫和粘土封閉提供可靠資料。取水工程通常采用電法勘探測井，其基本原理是：不同地層的導(dǎo)電性能差異很大，利用電測儀器測得反映各地層導(dǎo)電性能的物理參數(shù)，就可以反推各地層的性質(zhì)。沖孔換漿井孔打成后，在井孔中仍充滿著泥漿，泥漿調(diào)度較大，含有大量泥質(zhì)，無法安裝井管、填礫和粘土封閉，也會給洗井帶來困難。在下管前必須將井孔中的泥漿換成清水。將不帶鉆頭的鉆桿放入井底，用泥漿泵吸取清水打入井中，將泥漿換出，至井孔中全為清水力止。清水護壁作用不如泥漿好，有可能造成井壁局部坍塌，要盡量縮短沖孔時間，換漿完畢立即下管。井管安裝井管安裝的順序為沉淀管——過濾器——井壁管，下管前應(yīng)根據(jù)鑿井和電測井資料，確定過濾器的長度和安裝位置。井管安裝必須保證井管順直，接口牢固，過濾器安裝到位。下管一般有兩種方法：托盤法和吊裝法。前者適用于重量大、井管拉力小的管材，如鋼筋混凝土管；后者適用于拉力大、重量相對輕的管材，如鋼管、鑄鐵管、塑料管。填礫和粘土封閉填礫應(yīng)以堅實、圓滑礫石為主，并應(yīng)按設(shè)計要求的粒徑進行篩選。填礫過程要均勻、連續(xù)，避免堵塞。礫料填完后、一定要計算所填礫料的總體積，一般情況下，圍填礫料的總體積應(yīng)等于或大于井管與孔壁之間環(huán)形空間的體積。粘土封閉一般采用球直徑為25mm的粘土球，圍填過程同樣要求均勻、連續(xù)，填至井口時，應(yīng)進行夯實。

目的：消除井孔及周圍含水層中的泥漿和井壁上的泥漿壁，沖洗出含水層中部分細小顆粒，形成天然反濾層。方法：水泵洗井法、活塞洗井法、壓縮空氣洗井法、聯(lián)合洗井法。要求：中、細砂地層出水含砂量在1/200000以下，粗砂地層出水含砂量在1/500000以下。洗井抽水試驗

目的：測定管井的出水量，了解出水量與水位降落的關(guān)系，為選擇、安裝抽水設(shè)備提供依據(jù)；取樣進行分析，評價管井水質(zhì)。方法步驟：記錄靜水位，開啟抽水設(shè)備，使抽水量達到設(shè)計出水量，動水位穩(wěn)定后記錄水位降落值，繪制出水量與水位降落關(guān)系曲線。管井驗收資料①.管井施工說明書：管井地質(zhì)柱狀圖，過濾器和填礫規(guī)格，井位的座標(biāo)及井口的絕對標(biāo)高，抽水試驗記錄，水的化學(xué)及細菌分析資料，過濾器安裝、填礫、外圍封閉施工記錄；②.管井使用說明書：最大開采量和選用抽水設(shè)備的型號規(guī)格，使用維護注意事項；③.鉆進中的巖樣：名稱、厚度、埋藏深度。5.2.3管井的維修管理管井使用注意事項：①抽水設(shè)備的出水量應(yīng)小于管井的出水能力，過濾器表面進水流速小于允許進水流速；②建立管井使用卡，逐日按時記錄井的出水量、水位、出水壓力等信息；③機泵應(yīng)定期檢修，管井要及時清理沉淀物，必要時進行洗井；④季節(jié)性供水的管井，停運期間應(yīng)定期抽水，以防電機受潮和井管腐蝕與沉積；⑤管井周圍應(yīng)按衛(wèi)生防護要求，保持良好的衛(wèi)生環(huán)境和進行綠化。管井出水量少的原因和恢復(fù)或增加出水量的措施：

1、管井出水量少的原因及恢復(fù)出水量的措施，出水量少主要有管井本身和水源兩個方面。

除抽水設(shè)備故障外，一般多為過濾器或周圍填礫、含水層填塞造成。主要有四方面原因。增加管井出水量的措施：真空井法將管井的全部或部分封閉，抽水時使管井處于負壓狀態(tài)，增大水位落差。爆破法將雷管和炸藥裝在專用的爆破器內(nèi)，對孔隙、裂隙、溶洞發(fā)育不全的堅硬裂隙巖含水層進行爆破。酸洗法對石灰?guī)r含水層的管井采用注酸的方法增大或貫通裂隙和溶洞。5.2.3大口井、輻射井和復(fù)合井大口井大口井構(gòu)造簡單、取材容易、施工方便、使用年限長、容積大能起水量調(diào)節(jié)作用；但深度較淺，對水位變化適應(yīng)性差。用于開采淺層地下水，口徑5～8m，井深≤15m。完整井只有井壁進水，適用于顆粒粗、厚度薄(5～8m)、埋深淺的含水層。含水層厚度較大(＞10m)時，應(yīng)做成不完整大口井。

大口井主要由井筒、井口和進水部分組成：

井筒通常用鋼筋混凝土澆注或用磚、塊石砌筑而成，用以加固井壁和隔離不良水質(zhì)的含水層，鋼筋混凝土井筒最下端應(yīng)設(shè)置刃腳，用以在井筒下沉?xí)r切削土層。

井口應(yīng)高出地表0.5m以上，并在井口周邊修建寬度為1.5m的排水坡，以避免地表污水從井口或沿井壁侵入，污染地下水。

進水部分包括井壁進水和井底反濾層。

井壁進水是在井壁上做成水平或傾斜的圓形或方形進水孔，孔隙率為15％左右，孔內(nèi)裝填一定級配的濾料層，孔的兩側(cè)設(shè)置鋼絲網(wǎng)，以防濾料漏失。井壁進水也可利用無砂混凝土制成的透水井壁。無砂混凝土大口井制作方便，結(jié)構(gòu)簡單，造價低，但在粉細砂層和含鐵地下水中易堵塞。大口井施工方法

大開槽施工

將基槽直接開挖到設(shè)計井深，并進行排水，在基槽中砌筑或澆注透水井壁和井筒以及鋪設(shè)反濾層。

優(yōu)點：施工方便，便于鋪設(shè)反濾層，可以直接采用當(dāng)?shù)氐慕ㄖ牧稀?/p>

缺點：開挖土方量大、施工排水費用較高，只適用于口徑小(D＜4m)、深度淺(H＜9m)或地質(zhì)條件不宜采用沉井施工的大口井。沉井施工

在井位處開挖基坑，將帶有刃腳的井筒或進水孔井壁、透水井壁放入基坑，再在井筒內(nèi)挖土，讓井筒靠自重切土下沉，直至設(shè)計井深。

優(yōu)點：土方量少，施工場地小，施工安全，排水費用低，對含水層擾動程度輕，可避免流砂現(xiàn)象發(fā)生，對周圍建筑物影響小。

缺點：技術(shù)要求高，在下沉過程中可能會出現(xiàn)井筒歪斜、下沉困難或到位后難以控制下沉趨勢等問題。輻射井輻射井由集水井與輻射狀集水管組成，與大口井相比，更適用于較薄的含水層和厚度小而埋深大的含水層。輻射井管理集中，占地省，便于衛(wèi)生防護，但施工難度較大，成本較高。集水井底與輻射管同時進水時適用于厚度較大的含水層(5～10m)；集水井底封閉，僅靠輻射管集水時適用于較薄的含水層(＜5m)。1.水射頂進法該法系利用于斤頂將輻射管從集水井向外頂入含水層，在頂進的同時，利用噴射水槍，以高速射流(15—30m／s)沖射含水層，砂粒因此隨水流沿輻射管排入井內(nèi)，含水層松動，輻射管得以頂進。此法在水流沖射下，對含水層擾動很大，難以在輻射管周圍形成透水性能好的反濾層，從而影響輻射管之出水量。2.蘭尼頂進法該法能頂進較長的輻射管(40一80m)和形成透水性良好的反濾層，是輻射井成為高效能的取水構(gòu)筑物的重要原因之一。輻射井的施工3.套管頂進施工法在輻射管周圍進行人工填礫。該法是在蘭尼施工法基礎(chǔ)上改進的，即用上述同樣的方法將套管頂入含水層。然后在套管內(nèi)安裝輻射管，并利用送料小管用壓力水將礫石沖填在套管與輻射管間環(huán)狀空間，形成人工填礫層。最后拔出套管，形成人工填礫的輻射管。此法由于不用輻射管作直接頂進，可用強度較低的金屬管和非金屬管。在有侵蝕性的地下水中，宜用此法鋪設(shè)抗蝕能力較強的非金屬管。

當(dāng)含水層厚度很大，或在上方含水層下還有可開采利用的含水層時，為增大井的出水量，在大口井下面再打一個管井，就組成了復(fù)合并。當(dāng)增加管井部分過濾器的直徑時，可以增加復(fù)合井的出水量，但管井部分對大口井井底進水量的干擾程度也增加，故過濾器的直徑不宜過大，一般以200～300mm為宜。復(fù)合井滲渠

滲渠包括在地面開挖、集取地下水的渠道和水平埋設(shè)在含水層中的集水管渠，通常用于開采埋深小于2m、厚度小于6m的含水層，深度(或埋設(shè)深度)—般為4～7m，很少超過10m，主要依靠較大的長度來增加出水量，以此區(qū)別于井。集水管形式的滲渠，由于埋沒在地表以下，受地表污染相對輕，安全可靠，是取水工程中最常用的形式。

滲渠一般平行河岸鋪設(shè)，用以集取河流下滲水和河床潛流水。由于能接受河水的補給，滲渠的出水量很大，在經(jīng)過了地層的過濾后，水質(zhì)較好，做為生活飲用水源，可簡化凈化工藝，降低水處理費用。但由于滲透途徑短．往往兼有河水和普通地下水的水質(zhì)特點，如濁度、色度、細菌總數(shù)等較河水低，而硬度、礦化度較河水高。位置選擇：滲渠應(yīng)選擇在河床沖積層較厚、顆粒較粗的河段，并應(yīng)避開不透水的夾層；滲渠應(yīng)選擇在河流水力條件良好的河段，避免設(shè)在有雍水的河段和彎曲河段的凸岸；但也應(yīng)避開沖刷強烈的河岸；滲渠應(yīng)選擇在河床穩(wěn)定的河岸。布置方式：

平行于河流在枯水季節(jié)，地下水補給河水，滲渠截取地下水；在豐水季節(jié)，河水補給地下水，滲渠截取河流下滲水，全年產(chǎn)水量均衡、充沛，并且施工與維修均較方便。

垂直于河流當(dāng)?shù)叵滤a給較差，河流枯水期流量小，主流擺動不定，河床沖積層較薄時，可最大限度地截取河床潛流水。施工、檢修較困難，水量、水質(zhì)受河流水位、水質(zhì)的影響較大。

開采地下水常用的取水構(gòu)筑物主要有兩類:一類是垂直取水構(gòu)筑物,如管井，大口井等;另一類是水平取水構(gòu)筑物,如滲渠，集水廊道等。各類取水構(gòu)筑物,有各自的優(yōu)點,適用于不同的水文地質(zhì)條件。輻射井中,大口井直徑6m,輻射管長10~12m,實際相當(dāng)于直徑30~35m的大口井,與管井和大口井相比,擴大了進水?dāng)嗝?，水平取水?gòu)筑物,適用于薄含水層,其優(yōu)點是能平均普遍降低水位,達到最大限度地截取地下水徑流和奪取河水滲入的目的。在我國干旱地區(qū)，隨著干旱年份的增多,地下水位逐漸下降,城市供水日趨緊張,在河流沿岸取水,復(fù)合式取水形式是較為理想的取水方式。分類：按水源種類可分為河流、湖泊、水庫及海水取水構(gòu)筑物；按取水構(gòu)筑物的構(gòu)造形式可分為固定式(岸邊式、河床式、斗槽式)和活動式(浮船式、纜車式)兩種，在山區(qū)河流上，有低壩式和低欄柵式取水構(gòu)筑物。第3節(jié)地表水取水構(gòu)筑物

意義：江河取水構(gòu)筑物位置的選擇是否恰當(dāng)，直接影響取水的水質(zhì)和水量、取水的安全可靠性、投資、施工、運行管理以及河流的綜合利用。要求：深入現(xiàn)場調(diào)查研究，根據(jù)取水河段的水文、地形、地質(zhì)、衛(wèi)生等條件，全面分析，綜合考慮，提出幾個可能的取水位置方案，進行技術(shù)經(jīng)濟比較，從中選擇最優(yōu)的方案。

江河取水構(gòu)筑物位置的選擇

(1)設(shè)在水質(zhì)較好地點為避免污染，取水構(gòu)筑物宜位于城鎮(zhèn)和工業(yè)企業(yè)上游的清潔河段，在污水排放口的上游100～150m以上；取水構(gòu)筑物應(yīng)避開河流中的回流區(qū)和死水區(qū)，以減少進水中的泥沙和漂浮物；在沿海地區(qū)應(yīng)考慮到咸潮的影響，盡量避免吸入咸水；污水灌溉農(nóng)田、農(nóng)作物施加殺蟲劑等都可能污染水源，也應(yīng)予以注意。

(2)具有穩(wěn)定河床和河岸，靠近主流，有足夠的水深在彎曲河段上，取水構(gòu)筑物位置宜設(shè)在河流的凹岸；如果在凸岸的起點，主流尚未偏離時，或在凸岸的起點或終點；主流雖已偏離，但離岸不遠有不淤積的深槽時，仍可設(shè)置取水構(gòu)筑物。在順直河段上，取水構(gòu)筑物位置宜設(shè)在河床穩(wěn)定、深槽主流近岸處，通常也就是河流較窄、流速較大，水較深的地點，在取水構(gòu)筑物處的水深一般要求不小于2.5～3.Om。(3)具有良好的地質(zhì)、地形及施工條件取水構(gòu)筑物應(yīng)設(shè)在地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定、承載力高的地基上；取水構(gòu)筑物不宜設(shè)在有寬廣河漫灘的地方，以免進水管過長；選擇取水構(gòu)筑物位置時，要盡量考慮到施工條件，除要求交通運輸方便，有足夠的施工場地外，還要盡量減少土石方量和水下工程量，以節(jié)省投資，縮短工期。(4)靠近主要用水地區(qū)取水構(gòu)筑物位置選擇應(yīng)與工業(yè)布局和城市規(guī)劃相適應(yīng)，全面考慮整個給水系統(tǒng)的合理布置。在保證取水安全的前提下，取水構(gòu)筑物應(yīng)盡可能靠近主要用水地區(qū)，以縮短輸水管線的長度，減少輸水管的投資和輸水電費。此外，輸水管的敷設(shè)應(yīng)盡量減少穿過天然或人工障礙物。(5)注意人工構(gòu)筑物或天然障礙物取水構(gòu)筑物應(yīng)避開橋前水流滯緩段和橋后沖刷、落淤段，一般設(shè)在橋前0.5～1.0km或橋后1.0km以外；取水構(gòu)筑物與丁壩同岸時，應(yīng)設(shè)在丁壩上游，與壩前淺灘起點相距一定距離處，也可設(shè)在丁壩的對岸；攔河壩上游流速減緩，泥沙易于淤積，閘壩泄洪或排沙時，下游產(chǎn)生沖刷泥沙增多，取水構(gòu)筑物宜設(shè)在其影響范圍以外的地段。(6)避免冰凌的影響在北方地區(qū)的河流上設(shè)置取水構(gòu)筑物時，應(yīng)避免冰凌的影響。取水構(gòu)筑物應(yīng)設(shè)在水內(nèi)冰較少和不受流冰沖擊的地點，而不宜設(shè)在易于產(chǎn)生水內(nèi)冰的急流、冰穴、冰洞及支流出口的下游，盡量避免將取水構(gòu)筑物設(shè)在流冰易于堆積的淺灘、沙洲、回流區(qū)和橋孔的上游附近。在水內(nèi)冰較多的河段，取水構(gòu)筑物不宜設(shè)在冰水混雜地段，而宜設(shè)在冰水分層地段，以便從冰層下取水。(7)應(yīng)與河流的綜合利用相適應(yīng)選擇取水構(gòu)筑物位置時，應(yīng)結(jié)合河流的綜合利用，如航運、灌溉、排洪、水力發(fā)電等，全面考慮，統(tǒng)籌安排。在通航河流上設(shè)置取水構(gòu)筑物時，應(yīng)不影響航船通行，必要時應(yīng)按照航道部門的要求設(shè)置航標(biāo)；應(yīng)注意了解河流上下游近遠期內(nèi)擬建的各種水工構(gòu)筑物和整治規(guī)劃對取水構(gòu)筑物可能產(chǎn)生的影響。

固定式取水構(gòu)筑物與活動式取水構(gòu)筑物相比具有取水可靠，維護管理簡單，適應(yīng)范圍廣等優(yōu)點，但投資較大，水下工程量較大，施工期長，在水源水位變幅較大時尤其突出。固定式取水構(gòu)筑物設(shè)計時應(yīng)考慮遠期發(fā)展的需要，土建工程一般按遠期設(shè)計，一次建成，水泵機組設(shè)備可分期安裝。江河固定式取水構(gòu)筑物主要分為岸邊式和河床式兩種，另外還有斗槽式等。5.3.1江河固定式取水構(gòu)筑物

直接從江河岸邊取水的構(gòu)筑物，稱為岸邊式取水構(gòu)筑物，由進水間和泵房兩部分組成。適用于岸邊較陡，主流近岸，岸邊有足夠水深，水質(zhì)和地質(zhì)條件較好，水位變幅不大的情況。按照進水間與泵房的合建與分建，岸邊式取水構(gòu)筑物的基本型式可分為合建式和分建式。岸邊式取水構(gòu)筑物岸邊式取水構(gòu)筑物的構(gòu)造

1)進水間進水間由進水室和吸水室兩部分組成，可與泵房分建或合建。分建時平面形狀有圓形、矩形、橢圓形等。圓形結(jié)構(gòu)性能較好，水流阻力較小，便于沉井施工，但不便于布置設(shè)備。矩形則相反。進水間深度不大，用大開槽施工時可采用矩形。深度較大時宜采用圓形。橢圓形兼有兩者優(yōu)點，可用于大型取水。進水間通常用橫向隔墻分成幾個能獨立工作的分格。當(dāng)分格數(shù)較少時，設(shè)連通管互相連通。分格數(shù)應(yīng)根據(jù)安全供水要求、水泵臺數(shù)及容量、清洗排泥周期、運行檢修時間、格柵類型等因素確定。一般不少于兩格。大型取水工程最好一臺泵一個分格。

吸水室用于安裝水泵吸水管，其設(shè)計要求與泵房吸水井基本相同。吸水室的平面尺寸按水泵吸水管的直徑、數(shù)量和布置要求確定。進水間附屬設(shè)備

(1)格柵、格網(wǎng)及沖洗設(shè)備

(2)排泥、啟閉及起起吊設(shè)備

(3)防冰、防草措施1)合建式岸邊取水構(gòu)筑物合建式岸邊取水構(gòu)筑物進水間與泵房合建，水經(jīng)進水孔進入進水室，再經(jīng)格網(wǎng)進入吸水室，然后由水泵抽送至水廠或用戶。進水孔上的格柵用以攔截水中粗大的漂浮物。進水間中的格網(wǎng)用以攔截水中細小的漂浮物。合建式的優(yōu)點是布置緊湊，占地面積小，水泵吸水管路短，運行管理方便；但土建結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工較困難。

當(dāng)?shù)鼗鶙l件較好時，進水間與泵房的基礎(chǔ)可以建在不同的標(biāo)高上，呈階梯式布置，以利用水泵吸水高度減小泵房深度，有利于施工和降低造價，但水泵啟動時需要抽真空。當(dāng)?shù)鼗鶙l件較差時，為避免產(chǎn)生不均勻沉降，或者水泵需要自灌啟動時，宜將進水間與泵房的基礎(chǔ)建在相同標(biāo)高上，泵房較深，土建費用增加，通風(fēng)及防潮條件差，操作管理不甚方便。

為縮小泵房面積，減小泵房深度，降低泵房造價，可采用立式泵或軸流泵取水。這種布置電機設(shè)在泵房上層，操作方便，通風(fēng)條件較好。但立式泵安裝較困難，檢修不方便。在水位變化較大的河流上，水中漂浮物不多，取水量不大時，也可采用潛水泵取水。潛水泵和潛水電機可以設(shè)在岸邊進水間內(nèi)，亦可設(shè)在岸邊斜坡上。這種取水方式結(jié)構(gòu)簡單，造價低。但水泵電機檢修較困難。2)分建式岸邊取水構(gòu)筑物當(dāng)岸邊地質(zhì)條件較差，進水間不宜與泵房合建時，或者分建對結(jié)構(gòu)和施工有利時，宜采用分建式。分建式進水間設(shè)于岸邊，泵房建于岸內(nèi)地質(zhì)條件較好的地點，但不宜距進水間太遠，以免吸水管過長。

分建式土建結(jié)構(gòu)簡單，施工較容易，但操作管理不便，吸水管路較長，增加了水頭損失，運行安全性不如合建式。

利用伸入江河中心的進水管和固定在河床上的取水頭部取水的構(gòu)筑物，稱為河床式取水構(gòu)筑物。河床式取水構(gòu)筑物由取水頭部、進水管、集水間和泵房等部分組成。當(dāng)河床穩(wěn)定，河岸較平坦，枯水期主流遠離岸邊，岸邊水深不夠或水質(zhì)不好，而河中心具有足夠的水深或水質(zhì)較好時，宜采用河床式取水構(gòu)筑物。河床式取水構(gòu)筑物河床式取水構(gòu)筑物的類型

1)自流管取水自流管淹沒在水中，河水靠重力進入集水間，集水間可與泵房合建或分建。自流管取水工作可靠，但敷設(shè)自流管時開挖土石方量較大，適用于自流管埋深不大或河岸可以開挖敷設(shè)自流管時。在河流水位變幅較大，洪水期歷時較長，水中含沙量較高時，可在集水間壁上開設(shè)進水孔，或設(shè)置高位自流管取上層含沙量較少的水。2)虹吸管取水河水通過虹吸管進入集水井中，然后由水泵抽走。河水高于虹吸管頂時可自流進水；河水低于虹吸管頂時需抽真空。適用于河灘寬闊，河岸較高，且為堅硬巖石，埋設(shè)自流管需開挖大量土石方，或管道需要穿越防洪堤時。虹吸管取水可減少水下土石方量，縮短工期，節(jié)約投資。但對管材及施工質(zhì)量要