地表水取水構(gòu)筑物

會(huì)計(jì)學(xué)1地表水取水構(gòu)筑物2023/1/18概述按水源種類(lèi)：河流取水構(gòu)筑物湖泊取水構(gòu)筑物水庫(kù)取水構(gòu)筑物海水取水構(gòu)筑物按取水構(gòu)筑物的構(gòu)造形式：固定式取水構(gòu)筑物：岸邊式、河床式、斗槽式；活動(dòng)式取水構(gòu)筑物：浮船式、纜車(chē)式。在山區(qū)河流上，低壩式和低欄柵式取水構(gòu)筑物。地表水取水構(gòu)筑物的類(lèi)型第1頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/1813.1江河特征與取水構(gòu)筑物的關(guān)系第2頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/1813.1.1江河的徑流特征江河徑流特征主要是指水位、流量和流速等因素的變化特征。水位資料：河段歷年最高水位和最低水位、逐月平均水位和常年水位；流量資料：河段歷年最大流量和最小流量；流速資料：河段取水點(diǎn)歷年的最大流速、最小流速速、平均流速。設(shè)計(jì)取水構(gòu)筑物時(shí)應(yīng)收集的有關(guān)資料江河徑流特征第3頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/1813.1.1江河的徑流特征地表水取水構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)最高水位的設(shè)計(jì)頻率，一般按百年一遇(即1％)確定。設(shè)計(jì)枯水位和設(shè)計(jì)枯水流量的保證率，應(yīng)根據(jù)水源情況和供水重要性選定。當(dāng)?shù)乇硭鳛槌擎?zhèn)供水水源時(shí)，其設(shè)計(jì)枯水位和設(shè)計(jì)枯水流量的保證率，一般可采用90％~97％。當(dāng)?shù)乇硭鳛楣I(yè)企業(yè)供水水源時(shí)，其設(shè)計(jì)枯水流量的保證率應(yīng)技行有關(guān)部門(mén)的規(guī)定選取。確定設(shè)計(jì)水位和水量的原則第4頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/18有實(shí)測(cè)資料時(shí)水位與流量的推求當(dāng)取水構(gòu)筑物附近有實(shí)測(cè)水位和流量資料時(shí)，一般采用頻率分析法計(jì)算洪、枯水位或流量。缺乏資料時(shí)水位與流量的推求借助于有較長(zhǎng)資料的水文站作為“參證站”，把選定為頻率計(jì)算的水文站作為“設(shè)計(jì)站”，建立兩站的相關(guān)關(guān)系，從而可以把設(shè)計(jì)站的資料系列延長(zhǎng)。這種相關(guān)分析法，可以采用相關(guān)圖解法或相關(guān)計(jì)算。無(wú)資料時(shí)水位與流量的推求設(shè)計(jì)水位和設(shè)計(jì)流量可通過(guò)上游或下游的參證站間接推求。目前常用的方法有：移用參證站的計(jì)算成果的水文比擬法和地理插值法。13.1.1江河的徑流特征設(shè)計(jì)水位和設(shè)計(jì)流量的推求第5頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/1813.1.2泥沙運(yùn)動(dòng)與河床演變對(duì)取水構(gòu)筑物的影響泥沙運(yùn)動(dòng)在水流的作用下，沿河床滾動(dòng)、滑動(dòng)或跳躍前進(jìn)的泥沙稱(chēng)為推移質(zhì)(又稱(chēng)底沙)；這類(lèi)泥沙一般粒徑較粗，通常占江河總挾沙量的5%~10%。推移質(zhì)懸浮在水中，隨水流前進(jìn)的泥沙稱(chēng)為懸移質(zhì)(也稱(chēng)懸沙)。這類(lèi)泥沙一般顆粒較細(xì)。在沖積平原河流中約占總挾沙量的90%~95%。懸移質(zhì)兩類(lèi)泥沙既有區(qū)別又有聯(lián)系。同一組成泥沙,在較緩水流作用下,表現(xiàn)為推移質(zhì);在較強(qiáng)水流作用下,表現(xiàn)為懸移質(zhì)。第6頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/1813.1.2泥沙運(yùn)動(dòng)與河床演變對(duì)取水構(gòu)筑物的影響起動(dòng)流速：在一定的水流作用下，靜止的泥沙由靜止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)狀態(tài)這時(shí)的水流速度稱(chēng)為起動(dòng)流速。止動(dòng)流速：當(dāng)河水流速逐漸減小泥沙靜止下來(lái)的數(shù)值稱(chēng)為泥沙的止動(dòng)流速。泥沙的止動(dòng)流速為起動(dòng)流速0.71。在用自流管或虹吸管取水時(shí)，為避免水中的泥沙在管中沉積，設(shè)計(jì)流速應(yīng)不低于不淤流速。不同顆粒的不淤流速可以參照其相應(yīng)顆粒的止動(dòng)流速。推移質(zhì)運(yùn)動(dòng)第7頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/18懸移質(zhì)在水中一方面受重力作用而下沉，另一方面受水流垂直向上的紊動(dòng)作用而上浮，兩者共同作用使懸移質(zhì)在水中浮游前進(jìn)。單個(gè)沙粒的運(yùn)動(dòng)軌跡很不規(guī)則，時(shí)而接近水面，時(shí)而接近河底。含沙量：?jiǎn)挝惑w積河水內(nèi)挾帶泥沙的重量，以kg/m3表示。江河橫斷面上各點(diǎn)的水流脈動(dòng)強(qiáng)度不同，含沙量的分布亦不均勻：越靠近河床含沙量越大，泥沙粒徑較粗；越靠近水面含沙量越小，泥沙粒徑較細(xì)；河心的含沙量高于兩側(cè)。懸移質(zhì)運(yùn)動(dòng)13.1.2泥沙運(yùn)動(dòng)與河床演變對(duì)取水構(gòu)筑物的影響第8頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/18河床演變：水流與河床相互作用，使河床形態(tài)不斷發(fā)生變化的過(guò)程稱(chēng)河床演變。水流與河床的相互作用通過(guò)泥沙運(yùn)動(dòng)體現(xiàn)。挾沙能力：水流能夠挾帶泥沙的飽和數(shù)量。水流條件改變時(shí)，挾沙能力也隨之改變。如果上游來(lái)沙量與本河段水流挾沙能力相適應(yīng)，河床既不外刷，也不淤積。如果來(lái)沙量與本河段水流挾沙能力不相適應(yīng)，河床將發(fā)生沖刷或淤積。河床演變13.1.2泥沙運(yùn)動(dòng)與河床演變對(duì)取水構(gòu)筑物的影響第9頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/18河段的來(lái)水量來(lái)水量大，河床沖刷；來(lái)水量小，河床淤積。河段的來(lái)沙量、來(lái)沙組成來(lái)沙量大、沙粒粗，河床淤積；來(lái)沙量少、沙粒細(xì)，河床沖刷。河段的水面比降水面比降小，河床淤積；水面比降增大，河床沖刷。河床地質(zhì)情況疏松土質(zhì)河床容易沖刷變形，堅(jiān)硬巖石河床不易變形。影響河床演變的主要因素13.1.2泥沙運(yùn)動(dòng)與河床演變對(duì)取水構(gòu)筑物的影響第10頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/18河床單向變形：指在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，河床緩慢地不間斷地沖刷或淤積，不出現(xiàn)沖淤交錯(cuò)。河床往復(fù)變形：指河道周期性往復(fù)發(fā)展的演變現(xiàn)象。河床縱向變形：河床沿縱深方向的變化，表現(xiàn)為河床縱剖面上的沖淤變化。縱向變形由水流縱向輸沙不平衡所引起。縱向輸沙不平衡是由來(lái)沙量隨時(shí)間變化和沿程變化，河流比降和河谷寬度的沿線變化及攔河壩等的興建所造成。河床變形13.1.2泥沙運(yùn)動(dòng)與河床演變對(duì)取水構(gòu)筑物的影響第11頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/18橫向變形：河床在與水流垂直的方向上，向兩側(cè)的變化，表現(xiàn)為河岸的沖刷與淤積，使河床平面位置發(fā)生擺動(dòng)。河流橫向變化是由橫向輸沙不平衡引起的。造成橫向輸沙不平衡主要是由于環(huán)流，其中最常見(jiàn)的是彎曲河段的橫向環(huán)流。水流繞過(guò)河道中的

各種沙灘或障礙物

時(shí)，也能形成環(huán)流。13.1.2泥沙運(yùn)動(dòng)與河床演變對(duì)取水構(gòu)筑物的影響第12頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/1813.1.2泥沙運(yùn)動(dòng)與河床演變對(duì)取水構(gòu)筑物的影響江河中泥沙、漂浮物及冰凍情況對(duì)取水構(gòu)筑物的影響泥沙，水草，冰塊等堵塞取水口。在設(shè)計(jì)取水構(gòu)筑物時(shí)，必須了解江河的最高、最低和平均含沙量，泥沙顆粒的組成及分布規(guī)律，漂浮物的種類(lèi)、數(shù)量和分布，以便采取有效的防沙防草措施。一般河水中的漂浮物，如樹(shù)枝、木塊、水草、蘆葦?shù)纫悦磕暄雌跒樽疃?。我?guó)北方大多數(shù)河流在冬季均有冰凍現(xiàn)象，特別是水內(nèi)冰、流冰和冰壩等，對(duì)取水的安全有很大影響。第13頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/1813.2江河取水構(gòu)筑物位置的選擇第14頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/18深入現(xiàn)場(chǎng)，調(diào)查研究，全面掌握河流的特性。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(gè)可能的取水位置方案。進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，從中選擇最優(yōu)的方案。13.2江河取水構(gòu)筑物位置的選擇江河取水構(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(yùn)行管理以及河流的綜合利用。正確選擇江河取水構(gòu)筑物位置的方法原則第15頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/18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，以避免污染。取水構(gòu)筑物應(yīng)避開(kāi)河流中的回流區(qū)和死水區(qū)，以減少進(jìn)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(chóng)劑等都可能污染水源，也應(yīng)予以注意。設(shè)在水質(zhì)較好地點(diǎn)13.2江河取水構(gòu)筑物位置的選擇選擇江河取水構(gòu)筑物位置的基本要求第16頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/18在彎曲河段上，取水構(gòu)筑物位置宜設(shè)在河流的凹岸。在凸岸的起點(diǎn)，主流尚未偏離時(shí)，也可設(shè)置取水構(gòu)筑物在凸岸的起點(diǎn)或終點(diǎn)，主流雖已偏離，但離岸不遠(yuǎn)有不淤積的深槽時(shí)，也可設(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。通常是河流較窄、流速較大，水較深的地點(diǎn)，在取水構(gòu)筑物處的水深一般要求不小于2.5~3.0m。具有穩(wěn)定河床和河岸，靠近主流，有足夠的水深13.2江河取水構(gòu)筑物位置的選擇第17頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/18地質(zhì)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。地形條件。取水構(gòu)筑物不宜設(shè)在有寬廣河漫灘的地方，以免進(jìn)水管過(guò)長(zhǎng)。施工條件。交通運(yùn)輸方便，有足夠的施工場(chǎng)地，盡量減少土石方量和水下工程量，以節(jié)省投資，縮短工期。具有良好的地質(zhì)、地形及施工條件13.2江河取水構(gòu)筑物位置的選擇第18頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/18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(gè)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(zhǎng)度，減少輸水管的投資和輸水電費(fèi)。輸水管的敷設(shè)應(yīng)盡量減少穿過(guò)天然或人工障礙物。靠近主要用水地區(qū)13.2江河取水構(gòu)筑物位置的選擇第19頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/18取水構(gòu)筑物應(yīng)避開(kāi)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(shí)，應(yīng)設(shè)在丁壩上游，與壩前淺灘起點(diǎn)相距一定距離處，也可設(shè)在丁壩的對(duì)岸。攔河壩上游流速減緩，泥沙易于淤積，應(yīng)注意河床淤高的影響。閘壩泄洪或排沙時(shí)，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。注意人工構(gòu)筑物或天然障礙物13.2江河取水構(gòu)筑物位置的選擇第20頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/18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(diǎn)，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。避免冰凌的影響13.2江河取水構(gòu)筑物位置的選擇第21頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/18選擇取水構(gòu)筑物位置時(shí)，應(yīng)結(jié)合河流的綜合利用，如航運(yùn)、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(shí)，應(yīng)不影響航船通行，必要時(shí)應(yīng)按照航道部門(mén)的要求設(shè)置航標(biāo)；應(yīng)注意了解河流上下游近遠(yuǎn)期內(nèi)擬建的各種水工構(gòu)筑物和整治規(guī)劃對(duì)取水構(gòu)筑物可能產(chǎn)生的影響。與河流的綜合利用相適應(yīng)13.2江河取水構(gòu)筑物位置的選擇第22頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/1813.3江河固定式取水構(gòu)筑物第23頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/18固定式取水構(gòu)筑物與活動(dòng)式取水構(gòu)筑物相比具有取水可靠，維護(hù)管理簡(jiǎn)單，適應(yīng)范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，但投資較大，水下工程量較大，施工期長(zhǎng)，在水源水位變幅較大時(shí)尤其突出。概述固定式取水構(gòu)筑物的特點(diǎn)固定式取水構(gòu)筑物設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮遠(yuǎn)期發(fā)展的需要,土建工程一般按遠(yuǎn)期設(shè)計(jì)一次建成,水泵機(jī)組設(shè)備可分期安裝。固定式取水構(gòu)筑物適用于各種取水量和各種地表水源。第24頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/18概述斗槽式取水構(gòu)筑物固定式取水構(gòu)筑物類(lèi)型岸邊式取水構(gòu)筑物河床式取水構(gòu)筑物直接從江河岸邊取水的構(gòu)筑物。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。與岸邊式基本相同，但進(jìn)水管伸入江河中。當(dāng)河床穩(wěn)定，河岸較平坦，枯水期主流遠(yuǎn)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。在岸邊式或河床式取水構(gòu)筑物之前，在河流岸邊用堤壩圍成或在岸內(nèi)開(kāi)挖形成進(jìn)水斗槽。適用于取水量大、河流含沙量高、漂浮物較多、冰絮較嚴(yán)重且有適合地形的情況。第25頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/18直接從江河岸邊取水的構(gòu)筑物稱(chēng)為岸邊式取水構(gòu)筑物。岸邊式取水構(gòu)筑物由進(jìn)水間和泵房?jī)刹糠纸M成。岸邊式取水構(gòu)筑物適用于岸邊較陡，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(jìn)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13.3.1岸邊式取水構(gòu)筑物第26頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/18進(jìn)水間與泵房合建在岸邊，水經(jīng)進(jìn)水孔進(jìn)入進(jìn)水室，再經(jīng)格網(wǎng)進(jìn)入吸水室，然后由水泵抽送至水廠或用戶。進(jìn)水孔上的格柵用以攔截水中粗大的漂浮物。進(jìn)水間中的格網(wǎng)用以攔截水中細(xì)小的漂浮物。13.3.1岸邊式取水構(gòu)筑物合建式岸邊取水構(gòu)筑物基本形式合建式的優(yōu)點(diǎn)是布置緊湊，占地面積小，水泵吸水管路短，運(yùn)行管理方便。但土建結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工較困難。第27頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/181-進(jìn)水間；2-進(jìn)水室；3-吸水室；4-進(jìn)水孔；

5-格柵；6-網(wǎng)格；

7-泵房；8-閥門(mén)井地基條件好，進(jìn)水間和泵房的基礎(chǔ)建在不同標(biāo)高上?？梢岳盟梦叨纫詼p小泵房深度，有利于施工和降低造價(jià)，但啟動(dòng)時(shí)需要抽真空。地基條件差，水泵要求自灌式啟動(dòng)時(shí)，進(jìn)水間和泵房的基礎(chǔ)建在相同標(biāo)高上。供水安全性高,但泵房較深,土建費(fèi)用增加,通風(fēng)及防潮條件差。13.3.1岸邊式取水構(gòu)筑物第28頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/181-進(jìn)水間；2–泵房；3-立式泵；4-立式電動(dòng)機(jī)13.3.1岸邊式取水構(gòu)筑物潛水泵取水。在水位變化較大的河流上，水中漂浮物不多，取水量不大時(shí)采用。潛水泵和潛水電機(jī)可以設(shè)在岸邊進(jìn)水間內(nèi)，當(dāng)岸坡地質(zhì)條件好時(shí)亦可設(shè)在岸邊斜坡上。這種取水方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低。但水泵電機(jī)淹沒(méi)在水下，故檢修較困難。立式泵或軸流泵取水。將電機(jī)設(shè)在泵房上層,泵房面積小,泵房深度較低,泵房造價(jià)低,操作方便,通風(fēng)條件較好。但安裝較困難，檢修不方便。第29頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/1813.3.1岸邊式取水構(gòu)筑物分建式岸邊取水構(gòu)筑物基本形式1-進(jìn)水間；2-引橋；3-泵房當(dāng)岸邊地質(zhì)條件較差，進(jìn)水間不宜與泵房合建時(shí)，或者分建對(duì)結(jié)構(gòu)和施工有利時(shí)，宜采用分建式。分建式進(jìn)水間設(shè)于岸邊，泵房建于岸內(nèi)地質(zhì)條件較好的地點(diǎn)，但不宜距進(jìn)水間太遠(yuǎn)，以免吸水管過(guò)長(zhǎng)。分建式土建結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工較容易，但操作管理不便，吸水管路較長(zhǎng)，增加了水頭損失，運(yùn)行安全性不如合建式。第30頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/18進(jìn)水間由進(jìn)水室和吸水室兩部分組成，可與泵房分建或合建。分建時(shí)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。深度較大時(shí)宜采用圓形。矩形則相反。進(jìn)水間深度不大，用大開(kāi)槽施工時(shí)可采用矩形。橢圓形兼有兩者優(yōu)點(diǎn)，可用于大型取水。岸邊式取水構(gòu)筑物的構(gòu)造和計(jì)算進(jìn)水間13.3.1岸邊式取水構(gòu)筑物第31頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/1813.3.1岸邊式取水構(gòu)筑物進(jìn)水間由縱向隔墻分為進(jìn)水室和吸水室。在進(jìn)水室和吸水室之間設(shè)有平板格網(wǎng)或旋轉(zhuǎn)格網(wǎng)。進(jìn)水室外壁上開(kāi)有進(jìn)水孔。進(jìn)水孔一般為矩形?？讉?cè)設(shè)有格柵。吸水室用于安裝水泵吸水管。進(jìn)水間常用橫向隔墻分成幾個(gè)能獨(dú)立工作的分格。岸邊分建式進(jìn)水間的構(gòu)造進(jìn)水間進(jìn)水孔第32頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/18進(jìn)水孔布置：河流水位變幅在6m以上時(shí)，一般設(shè)置兩層進(jìn)水孔。進(jìn)水孔的高寬比：宜盡量配合格柵和閘門(mén)的標(biāo)準(zhǔn)尺寸。進(jìn)水間上部的操作平臺(tái)設(shè)有格柵、格網(wǎng)、閘門(mén)等設(shè)備的起吊裝置和沖洗系統(tǒng)。進(jìn)水間通常用橫向隔墻分成幾個(gè)能獨(dú)立工作的分格。當(dāng)分格數(shù)較少時(shí)，設(shè)連通管互相連通。分格數(shù)一般不少于兩格。大型取水工程最好一臺(tái)泵一個(gè)分格。

吸水室用于安裝水泵吸水管，其設(shè)計(jì)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。13.3.1岸邊式取水構(gòu)筑物第33頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/18合建式進(jìn)水間為非淹沒(méi)式，分建式進(jìn)水間既可是非淹沒(méi)式，也可是半淹沒(méi)式。非淹沒(méi)式進(jìn)水間的操作平臺(tái)在設(shè)計(jì)洪水位時(shí)仍露出水面，操作管理方便。半淹沒(méi)式進(jìn)水間的操作平臺(tái)當(dāng)水位超過(guò)設(shè)計(jì)水位時(shí)被淹沒(méi)。淹沒(méi)期間格網(wǎng)無(wú)法清洗，積泥無(wú)法排除，只適用于高水位歷時(shí)不長(zhǎng)，泥沙及漂浮物不多的情況，投資較省。13.3.1岸邊式取水構(gòu)筑物第34頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/18格柵設(shè)于進(jìn)水口(或取水頭部)的進(jìn)水孔上，以攔截水中粗大的漂浮物及魚(yú)類(lèi)。格柵由金屬框架和柵條組成。柵條斷面有矩形、圓形。柵條厚度或直徑一般采用10mm；凈距通常采用30～120mm。柵條可以直接固定在進(jìn)水孔上，也可放在進(jìn)水孔外側(cè)的導(dǎo)槽中，清洗和檢修時(shí)便于拆卸。格柵面積進(jìn)水間附屬設(shè)備13.3.1岸邊式取水構(gòu)筑物格柵第35頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/18格網(wǎng)設(shè)在進(jìn)水間內(nèi)，用以攔截水中細(xì)小的漂浮物。格網(wǎng)分為旋轉(zhuǎn)格網(wǎng)和平板格網(wǎng)兩種。平板格網(wǎng)構(gòu)造簡(jiǎn)單，所占位置小，可減小進(jìn)水間尺寸；但沖洗麻煩，網(wǎng)眼不能太小，因而不能攔截較細(xì)小漂浮物，適用于中小取水量、漂浮物不多的情況。旋轉(zhuǎn)格網(wǎng)構(gòu)造復(fù)雜，所占面積大，但沖洗方便，攔污效果好，適用于水中漂浮物較多，取水量較大的取水構(gòu)筑物。13.3.1岸邊式取水構(gòu)筑物格網(wǎng)第36頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/18平板格網(wǎng)由槽鋼或角鋼框架及金屬網(wǎng)構(gòu)成。金屬格網(wǎng)一般設(shè)一層,面積較大時(shí)設(shè)兩層(工作網(wǎng)和支撐網(wǎng))。金屬網(wǎng)由銅絲、鍍鋅鋼絲或不銹鋼絲等耐腐蝕材料制成。平板格網(wǎng)放置在槽鋼或鋼軌制成的導(dǎo)槽或?qū)к墐?nèi)。格網(wǎng)沖洗：先用起吊設(shè)備放下備用網(wǎng),然后提起工作網(wǎng)至操作平臺(tái),用196~490kPa的高壓水通過(guò)穿孔管或噴嘴進(jìn)行沖洗?？捎蓸?biāo)尺或水位繼電器測(cè)量格網(wǎng)兩側(cè)水位差，據(jù)信號(hào)及時(shí)沖洗格網(wǎng)。13.3.1岸邊式取水構(gòu)筑物平板格網(wǎng)面積平板格網(wǎng)第37頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/1813.3.1岸邊式取水構(gòu)筑物布置方式有直流進(jìn)水、網(wǎng)外進(jìn)水和網(wǎng)內(nèi)進(jìn)水三種。水力條件好，水流分配均勻；水經(jīng)過(guò)兩次過(guò)濾，攔污效果較好。網(wǎng)上未沖凈的污物有可能進(jìn)入吸入室。直流進(jìn)水格網(wǎng)工作面積得到充分利用；濾網(wǎng)上未沖凈的污物不會(huì)帶入吸水室，容易清除和檢查。水流方向與網(wǎng)面平行，水力條件較差，格網(wǎng)負(fù)荷不均勻。網(wǎng)外進(jìn)水網(wǎng)內(nèi)進(jìn)水旋轉(zhuǎn)格網(wǎng)第38頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/1813.3.1岸邊式取水構(gòu)筑物旋轉(zhuǎn)格網(wǎng)是定型產(chǎn)品，它是連續(xù)沖洗的。其轉(zhuǎn)動(dòng)速度視河中漂浮物的多少而定，一般為2.4~6.0m/min，可以是連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，也可以是間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。旋轉(zhuǎn)格網(wǎng)的沖洗，一般采用196~392kPa的壓力水通過(guò)穿孔管或噴嘴來(lái)進(jìn)行。沖洗后的污水沿排水槽排走。旋轉(zhuǎn)格網(wǎng)面積第39頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/18河水進(jìn)入進(jìn)水間后流速減小,會(huì)有泥沙沉積,需及時(shí)排除。常用排泥設(shè)備：排沙泵、排污泵、射流泵、壓縮空氣提升器等。13.3.1岸邊式取水構(gòu)筑物排泥設(shè)備啟閉設(shè)備在進(jìn)水間的進(jìn)水孔、格網(wǎng)和橫向連通孔上都須設(shè)置閘閥、閘板等啟閉設(shè)備，以便在進(jìn)水間沖洗和設(shè)備檢修時(shí)使用。常用的有平板閘門(mén)、滑閥及蝶閥等。第40頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/18常用的防冰措施：①降低進(jìn)水孔流速；②利用電、熱水或蒸汽加熱格柵；③在進(jìn)水孔前引入廢熱水；④在進(jìn)水孔上游設(shè)置擋冰木排；⑤利用渠道引水使水內(nèi)冰在渠道上浮。13.3.1岸邊式取水構(gòu)筑物防冰措施防草措施防止水草堵塞，可采用機(jī)械或水力方法及時(shí)清理格柵；在進(jìn)水孔前設(shè)置擋草木排；在壓力管中設(shè)置除草器等措施。起吊設(shè)備在格網(wǎng)、格柵的清洗和檢修及閘門(mén)的啟閉和檢修時(shí)使用。常用的起吊設(shè)備：電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)、電動(dòng)和手動(dòng)單軌吊車(chē)等。第41頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/18水泵選擇包括水泵型號(hào)選擇和水泵臺(tái)數(shù)確定。水泵臺(tái)數(shù)過(guò)多，將增大泵房面積和土建造價(jià)；水泵臺(tái)數(shù)過(guò)少，不利于運(yùn)行調(diào)度，一般采用3~4臺(tái)。水泵型號(hào)應(yīng)盡量相同，以便互為備用。當(dāng)供水量或揚(yáng)程變化較大時(shí)，可考慮大小水泵搭配，以利調(diào)節(jié)。選泵時(shí)應(yīng)以近期水量為主，適當(dāng)考慮遠(yuǎn)期發(fā)展。13.3.1岸邊式取水構(gòu)筑物岸邊式取水泵房的設(shè)計(jì)特點(diǎn)水泵選擇第42頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/18泵房的平面形狀：圓形、矩形、橢圓形、半圓形等。矩形便于布置水泵、管路和起吊設(shè)備。圓形受力條件好，當(dāng)泵房深度較大時(shí)，土建費(fèi)用較低。水泵機(jī)組、管路及附屬設(shè)備布置：既要滿足安裝、操作、檢修的方便，為遠(yuǎn)期發(fā)展留有余地，又要盡量減小泵房面積、減低造價(jià)。13.3.1岸邊式取水構(gòu)筑物泵房布置第43頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/1813.3.1岸邊式取水構(gòu)筑物第44頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/18岸邊式取水構(gòu)筑物的泵房地面層(又稱(chēng)泵房頂層進(jìn)口平臺(tái))的設(shè)計(jì)標(biāo)高，應(yīng)分別按下列情況確定：當(dāng)泵房位于渠道邊時(shí)，采用設(shè)計(jì)最高水位加0.5m；當(dāng)泵房位于江河邊時(shí)，采用設(shè)計(jì)最高水位加浪高再加0.5m；當(dāng)泵房位于湖泊、水庫(kù)或海邊時(shí)，采用設(shè)計(jì)最高水位加浪高再加0.5m，并應(yīng)設(shè)有防止風(fēng)浪爬高的措施。13.3.1岸邊式取水構(gòu)筑物泵房地面層的設(shè)計(jì)標(biāo)高第45頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/18起吊設(shè)備：用于機(jī)械設(shè)備的安裝和檢修。分為一級(jí)起吊和二級(jí)起吊。起吊設(shè)備有卷?yè)P(yáng)機(jī)、單軌吊車(chē)、橋式吊車(chē)。通風(fēng)設(shè)施：用于電動(dòng)機(jī)的散熱。深度不大時(shí)采取自然通風(fēng)；深度較大時(shí)可采用機(jī)械通風(fēng)。為便于調(diào)度，泵房?jī)?nèi)應(yīng)設(shè)置通訊、遙控等自動(dòng)控制設(shè)施。當(dāng)水泵啟動(dòng)時(shí)不能自灌時(shí)，應(yīng)采用真空泵和水射器引水。地下式或半地下式取水泵房須設(shè)置集水溝和排水泵，及時(shí)排除漏水及滲水。13.3.1岸邊式取水構(gòu)筑物泵房的起吊、通風(fēng)、自控及附屬設(shè)施第46頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/18取水泵房的側(cè)壁及底部，要求在水壓作用下不產(chǎn)生滲漏，因此必須注意混凝土的級(jí)配及施工質(zhì)量。取水泵房在岸邊時(shí)，將會(huì)受到河水和地下水的浮力作用，因此在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮抗浮。自重抗浮、增加重物抗??；將泵房底板擴(kuò)大嵌固于巖石地基內(nèi)抗??；泵房底部打入錨樁與基巖錨固抗浮。13.3.1岸邊式取水構(gòu)筑物泵房的防滲和抗浮第47頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/1813.3.1岸邊式取水構(gòu)筑物岸邊式取水構(gòu)筑物實(shí)例0.5m第48頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/1813.3.1岸邊式取水構(gòu)筑物第49頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/18利用伸入江河中心的進(jìn)水管和固定在河床上的取水頭部取水的構(gòu)筑物，稱(chēng)為河床式取水構(gòu)筑物。13.3.2河床式取水構(gòu)筑物河床式取水構(gòu)筑物當(dāng)河床穩(wěn)定，河岸較平坦，枯水期主流遠(yuǎn)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(shí)，宜采用河床式取水構(gòu)筑物。第50頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/1813.3.2河床式取水構(gòu)筑物河床式取水構(gòu)筑物組成進(jìn)水管集水間取水頭部泵房淹沒(méi)型瓶型濕井型框架型第51頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/1813.3.2河床式取水構(gòu)筑物河床式取水構(gòu)筑物的類(lèi)型自流管取水虹吸管取水水泵直接吸水橋墩式取水第52頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/1813.3.2河床式取水構(gòu)筑物自流管取水自流管淹沒(méi)在水中，河水靠重力通過(guò)自流管進(jìn)入集水間，然后由水泵抽走。集水間可與泵房合建或分建。第53頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/18在河流水位變幅較大，洪水期歷時(shí)較長(zhǎng)，水中含沙量較高時(shí)，可在集水間壁上開(kāi)設(shè)進(jìn)水孔，或設(shè)置高位自流管取上層含沙量較少的水。13.3.2河床式取水構(gòu)筑物自流管取水工作可靠,但敷設(shè)自流管時(shí)開(kāi)挖土石方量較大,適用于自流管埋深不大或河岸可以開(kāi)挖敷設(shè)自流管時(shí)。第54頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/1813.3.2河床式取水構(gòu)筑物虹吸管取水河水通過(guò)虹吸管進(jìn)入集水井中，然后由水泵抽走。河水高于虹吸管頂時(shí)可自流進(jìn)水；河水低于虹吸管頂時(shí)需抽真空。第55頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/18虹吸管取水適用于河灘寬闊，河岸較高，且為堅(jiān)硬巖石，埋設(shè)自流管需開(kāi)挖大量土石方，或管道需要穿越防洪堤的情況。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(duì)管材及施工質(zhì)量要求較高，運(yùn)行管理要求嚴(yán)格，需裝置真空設(shè)備，工作可靠性不如自流管。13.3.2河床式取水構(gòu)筑物第56頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/18不設(shè)集水間，水泵吸水管直接伸入河中取水?？衫盟梦叨葴p小泵房深度，省去集水間，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工方便，造價(jià)較低。水泵直接吸水13.3.2河床式取水構(gòu)筑物在不影響航運(yùn)時(shí),水泵吸水管可以架空敷設(shè)在樁架或支墩上。吸水頭部被雜草、漂浮物堵塞時(shí)，可用水泵反沖洗。適用于水中漂浮物不多，吸水管不長(zhǎng)的中小型取水泵房。第57頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/18整個(gè)取水構(gòu)筑物建在水中，在進(jìn)水間的壁上設(shè)置進(jìn)水孔。橋墩式取水構(gòu)筑物建在河中，縮小了水流過(guò)水?dāng)嗝?，容易造成附近河床沖刷，基礎(chǔ)埋深大，水下工程量大，施工復(fù)雜。橋墩式取水13.3.2河床式取水構(gòu)筑物需要設(shè)置較長(zhǎng)的引橋與岸邊連接，影響航運(yùn)。只適用于江河斷面寬、含沙量高、取水量大、岸邊平緩、岸邊無(wú)條件建泵房的情況。第58頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/1813.3.2河床式取水構(gòu)筑物橋墩式取水第59頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/18河床式取水構(gòu)筑物的構(gòu)造集水間與泵房13.3.2河床式取水構(gòu)筑物河床式取水的集水間與泵房和岸邊式的進(jìn)水間與泵房相似，有分建式和合建式兩種。第60頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/18喇叭管取水頭部是將設(shè)有格柵的金屬喇叭管用樁架或支墩固定在河床上。這種頭部構(gòu)造簡(jiǎn)單，造價(jià)較低，施工方便，適宜在中小取水量時(shí)采用。喇叭管的布置可以朝向下游、水平式、垂直向上和垂直向下布置。取水頭部13.3.2河床式取水構(gòu)筑物喇叭管蘑菇形魚(yú)形罩箱式斜板式第61頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/18蘑菇形取水頭部是在向上的喇叭管上加金屬帽蓋。河水由帽蓋底部流入，帶入的泥沙及漂浮物較少；頭部高度較大，要求設(shè)置在枯水期時(shí)仍有一定水深。適用于中小型取水構(gòu)筑物。取水頭部13.3.2河床式取水構(gòu)筑物喇叭管蘑菇形魚(yú)形罩箱式斜板式第62頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/18魚(yú)形罩取水頭部是一個(gè)兩端帶有圓錐頭部的圓筒，在圓筒表面和背水圓錐面上開(kāi)設(shè)圓形進(jìn)水孔。外形趨于流線型，進(jìn)水面積大，進(jìn)水孔流速小，水流阻力小，漂浮物難于吸附在罩上，可減輕水草堵塞。適宜于水泵直接從河中取水的情況。取水頭部13.3.2河床式取水構(gòu)筑物喇叭管蘑菇形魚(yú)形罩箱式斜板式第63頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/18箱式取水頭部由周邊開(kāi)設(shè)進(jìn)水孔的鋼筋混凝土箱和設(shè)在箱內(nèi)的喇叭管組成。進(jìn)水孔總面積較大，能減少冰凌和泥沙進(jìn)入量。適宜在冬季冰凌較多或含沙量不大，水深較小的河流上采用。中小型取水工程中用得較多。取水頭部13.3.2河床式取水構(gòu)筑物喇叭管蘑菇形魚(yú)形罩箱式斜板式第64頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/18斜板取水頭部在取水頭部安設(shè)斜板，河水經(jīng)過(guò)斜板時(shí)，粗顆粒泥沙沉淀在斜板上，沿斜板滑落至河底，除沙效果好。適用于粗顆粒泥沙較多的河流，但要求河流具有足夠的水深和流速。取水頭部13.3.2河床式取水構(gòu)筑物喇叭管蘑菇形魚(yú)形罩箱式斜板式第65頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/18取水頭部應(yīng)設(shè)在穩(wěn)定河床的深槽主流,有足夠的水深處。13.3.2河床式取水構(gòu)筑物取水頭部的設(shè)計(jì)計(jì)算取水頭部的位置應(yīng)盡量減少吸入泥沙和漂浮物；防止頭部周?chē)哟矝_刷；避免船只和木排碰撞；防止冰凌堵塞和沖擊；便于施工，便于清洗檢修。取水頭部的設(shè)計(jì)要求第66頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/1813.3.2河床式取水構(gòu)筑物側(cè)面進(jìn)水孔下緣應(yīng)高出河底不小于0.5m，頂部進(jìn)水孔應(yīng)高出河底1.0~1.5m以上。從湖泊、水庫(kù)取水時(shí)，底層進(jìn)水孔距水體底部高度不小于1.0m。頂部進(jìn)水孔的上緣在設(shè)計(jì)最低水位以下0.5m，側(cè)面進(jìn)水孔時(shí)不小于0.3m，有冰凌時(shí)應(yīng)從冰凌下緣算起。虹吸管和吸水管進(jìn)水時(shí)，其上緣的淹沒(méi)深度不小于1.0m。取水頭部進(jìn)水孔的淹沒(méi)深度第67頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/18減少取水頭部對(duì)水流的阻力，避免引起河床沖刷。取水頭部的迎水面成流線形，頭部長(zhǎng)軸與水流方向一致。13.3.2河床式取水構(gòu)筑物流線型對(duì)水流阻力最小,但不便于施工和布置設(shè)備,實(shí)際應(yīng)用較少。棱形、長(zhǎng)圓形的水流阻力較小，常用于箱式和墩式取水頭部。圓形水流阻力雖較大，但能較好的適應(yīng)水流方向的變化，且施工較方便。取水頭部的外形第68頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/18進(jìn)水孔流速可根據(jù)河中泥沙及漂浮物的數(shù)量、有無(wú)冰凌、取水點(diǎn)的水流速度、取水量的大小等確定。流速過(guò)大，易帶入泥沙、雜草和冰凌；流速過(guò)小，會(huì)增大進(jìn)水孔和取水頭部尺寸，增加造價(jià)和水流阻力。一般有冰凌時(shí)取0.1~0.3m/s；無(wú)冰凌時(shí)取0.2~0.6m/s。13.3.2河床式取水構(gòu)筑物進(jìn)水孔流速和面積第69頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/18進(jìn)水管有自流管、進(jìn)水暗渠、虹吸管等。自流管一般采用鋼管、鑄鐵管和鋼筋混凝土管。虹吸管要求嚴(yán)密不漏氣，宜采用鋼管，但埋在地下的亦可采用鑄鐵管。進(jìn)水暗渠一般用鋼筋混凝土。進(jìn)水管一般不應(yīng)少于兩條，以保證進(jìn)水安全可靠性和便于清洗檢修。當(dāng)一條進(jìn)水管停止工作時(shí)，其余進(jìn)水管通過(guò)的流量應(yīng)滿足事故用水要求。進(jìn)水管的設(shè)計(jì)計(jì)算13.3.2河床式取水構(gòu)筑物第70頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/18進(jìn)水管的管徑應(yīng)按正常供水時(shí)的設(shè)計(jì)水量和流速?zèng)Q定。管中流速不低于泥沙顆粒的不淤流速,以免泥沙沉積。流速不宜過(guò)大,以免水頭損失過(guò)大,增加集水間和泵房深度。13.3.2河床式取水構(gòu)筑物進(jìn)水管管徑進(jìn)水管流速一般不小于0.60m/s，水量較大、含沙量較大、進(jìn)水管短時(shí)，流速可適當(dāng)增大。一條管線沖洗或檢修時(shí)，管中流速允許達(dá)到1.5~2.0m/s。進(jìn)水管流速第71頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/18自流管一般埋設(shè)在河床下0.5~1.0m，如需敷設(shè)在河床上時(shí)，須用塊石或支墩固定。自流管的坡度和坡向應(yīng)視具體條件而定，可以坡向河心、坡向集水間或水平敷設(shè)。13.3.2河床式取水構(gòu)筑物自流管設(shè)計(jì)虹吸管的虹吸高度一般不大于4~6m，虹吸管末端至少應(yīng)伸入集水井最低動(dòng)水位以下1.0m；虹吸管應(yīng)朝集水間方向上升，最小坡度為0.003~0.005；每條虹吸管宜設(shè)置單獨(dú)的真空管路，以免互相影響。虹吸管設(shè)計(jì)第72頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/1813.3.2河床式取水構(gòu)筑物第73頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/1813.3.3斗槽式取水構(gòu)筑物斗槽式取水構(gòu)筑物在岸邊式或河床式取水構(gòu)筑物之前，在河流岸邊用堤壩圍成，或在岸內(nèi)開(kāi)挖形成進(jìn)水斗槽。水流進(jìn)入斗槽后，流速減小，便于泥沙沉淀和水內(nèi)冰上浮，可減少泥沙和冰凌進(jìn)入進(jìn)水孔。適用于取水量大、河流含沙量高、漂浮物較多、冰絮較嚴(yán)重且有適合地形的情況。斗槽式取水構(gòu)筑物的位置應(yīng)設(shè)在凹岸靠近主流的岸邊處，以便利用水力沖洗沉積在斗槽內(nèi)的泥沙。斗槽式取水構(gòu)筑物施工量大，造價(jià)較高，排泥困難，并且要有良好的地質(zhì)條件，采用較少。第74頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/18順流式斗槽水流方向與河流一致。斗槽中流速小于河水流速，一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化位能，在進(jìn)口形成壅水和橫向環(huán)流，進(jìn)入斗槽的水流主要是河流表層水。適用于含泥沙多，冰凌不嚴(yán)重的河流。斗槽式取水構(gòu)筑物的型式順流式逆流式雙流式13.3.3斗槽式取水構(gòu)筑物第75頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/18斗槽式取水構(gòu)筑物的型式順流式逆流式雙流式逆流式斗槽水流方向與河流相反。河水在斗槽進(jìn)口受到抽吸，形成水位跌落，產(chǎn)生橫向環(huán)流，進(jìn)入斗槽的水流主要是河流底層的水。適用于冰凌嚴(yán)重，而泥沙較少的河流。13.3.3斗槽式取水構(gòu)筑物第76頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/18雙流式斗槽適用于河流含沙量和冰凌含量季節(jié)性變化的情況。當(dāng)洪水季節(jié)含沙量大時(shí)，打開(kāi)上游端閘門(mén)，順流進(jìn)水。當(dāng)冬季冰凌嚴(yán)重時(shí)，打開(kāi)下游端閘門(mén)，逆流進(jìn)水。斗槽式取水構(gòu)筑物的型式順流式逆流式雙流式13.3.3斗槽式取水構(gòu)筑物第77頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/1813.3.4江河固定式取水構(gòu)筑物的施工方法固定式取水構(gòu)筑物施工方法在開(kāi)挖的基槽中施工，適合于土質(zhì)好、構(gòu)筑物埋深不大，或有巖層、礫石層而不宜采用沉井施工的情況。用堤壩(圍堰)將施工區(qū)域與水體隔開(kāi)，將圍堰內(nèi)的水抽干后進(jìn)行施工，施工技術(shù)和設(shè)備較簡(jiǎn)單，但土石方量較大。目前常用的圍堰有土圍堰、草土混合圍堰、鋼板樁圍堰和橡膠壩活動(dòng)圍堰等。大開(kāi)槽施工法圍堰施工法沉井施工法浮運(yùn)下沉法氣壓沉箱法第78頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/1813.3.4江河固定式取水構(gòu)筑物的施工方法固定式取水構(gòu)筑物施工方法沉井為開(kāi)口無(wú)底井筒，施工時(shí)在井內(nèi)挖土，井筒在自重或外加荷重下克服四周土壤的摩阻力而下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高，最后進(jìn)行封底，適用于松散土質(zhì)地層。預(yù)先在河灘上將構(gòu)筑物裝配好，并加以密封，然后移入水中，用船只浮運(yùn)至安裝地點(diǎn)，定位后灌水下沉至預(yù)先挖好的基槽中。不需大型起吊設(shè)備，施工較簡(jiǎn)單，但河水流速大時(shí)不易定位。大開(kāi)槽施工法圍堰施工法沉井施工法浮運(yùn)下沉法氣壓沉箱法第79頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/1813.3.4江河固定式取水構(gòu)筑物的施工方法固定式取水構(gòu)筑物施工方法將沉井構(gòu)筑物下部切土挖土部分作成密閉的氣壓工作室，室內(nèi)通以壓縮空氣，氣壓略大于室外水壓，以阻止河水進(jìn)入工作室內(nèi)，在工作室內(nèi)挖土使沉箱下沉。適宜在含有大的漂石、卵石或透水性很強(qiáng)的土層中采用，但需要一套特殊的施工設(shè)備和專(zhuān)門(mén)的技術(shù)工人，施工費(fèi)用甚高。只在個(gè)別大型墩橋式取水頭部或江內(nèi)泵房施工時(shí)采用。大開(kāi)槽施工法圍堰施工法沉井施工法浮運(yùn)下沉法氣壓沉箱法第80頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/1813.4江河移動(dòng)式取水構(gòu)筑物在水源水位變幅大，供水要求急和取水量不大時(shí)采用。第81頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/1813.4.1浮船式取水構(gòu)筑物優(yōu)點(diǎn)：具有投資小、施工期短、見(jiàn)效快、水下工程量小、對(duì)水源水位變化適應(yīng)性強(qiáng)、便于分期建設(shè)。浮船式取水構(gòu)筑物的特點(diǎn)缺點(diǎn)：維護(hù)管理復(fù)雜，易受水流、風(fēng)浪、航運(yùn)的影響，取水可靠性差。適用于水源水位變幅大且中小取水量的情況，多用于江河、水庫(kù)和湖泊取水。第82頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/18河岸有適宜的坡度岸坡過(guò)于平緩，不僅聯(lián)絡(luò)管增長(zhǎng)，而且移船不方便，容易擱淺。采用搖臂式連接時(shí)，岸坡宜陡些。設(shè)在水流平緩、風(fēng)浪小的地方，以利于浮船的錨固和減小顛簸在水流湍急的河流上，浮船位置應(yīng)避開(kāi)急流和大回流區(qū)，并與航道保持一定距離。盡量避開(kāi)河漫灘和淺灘地段13.4.1浮船式取水構(gòu)筑物浮船取水位置選擇第83頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/1813.4.1浮船式取水構(gòu)筑物浮船與水泵布置當(dāng)允許間斷供水或有足夠容量的調(diào)節(jié)水池時(shí)，或者采用搖臂式連接的，可設(shè)置一只浮船，否則不宜少于兩只。浮船的數(shù)目浮船有木船、鋼板船、鋼絲網(wǎng)水泥船等。鋼絲網(wǎng)水泥船造價(jià)較低，能節(jié)約鋼材，使用年限長(zhǎng)，維修簡(jiǎn)單，是一種較好的船體，但怕擱淺、碰撞和震動(dòng)。浮船的類(lèi)型第84頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/1813.4.1浮船式取水構(gòu)筑物平底囤船形式，平面為矩形，斷面為梯形或矩形。船寬多在5~6m左右，船長(zhǎng)∶船寬=2:1~3:1。吃水深0.5~1.0m，船體深1.2~1.5m。船首、船尾長(zhǎng)2~3m。浮船的構(gòu)造形式第85頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/1813.4.1浮船式取水構(gòu)筑物水泵布置形式平面布置形式：縱向排列(常見(jiàn)),橫向排列。豎向布置形式：上承式和下承式。上承式的水泵機(jī)組安裝在甲板上,設(shè)備安裝和操作方便,船體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,通風(fēng)條件好,適用于各種船體,常采用。但船的重心較高,穩(wěn)定性差,振動(dòng)較大。下承式的水泵機(jī)組安裝在船底骨架上，其優(yōu)缺點(diǎn)與上承式相反，吸水管需穿過(guò)船舷，僅適用于鍋板船。布置緊湊、操作檢修方便、平衡與穩(wěn)定第86頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/1813.4.1浮船式取水構(gòu)筑物浮船的平衡與穩(wěn)定設(shè)備布置應(yīng)使浮船在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)接近平衡?？捎闷胶馑浠驂号撝匚飦?lái)調(diào)整平衡。為保證操作安全，在移船和風(fēng)浪作用時(shí)，浮船的最大橫傾角以不超過(guò)7~8為宜。浮船的穩(wěn)定與船寬關(guān)系很大。為了防止沉船事故，應(yīng)在船艙中設(shè)水密隔艙。第87頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/1813.4.1浮船式取水構(gòu)筑物柔性聯(lián)絡(luò)管連接。采用兩端帶有法蘭接口的橡膠軟管作聯(lián)絡(luò)管，管長(zhǎng)6~8m，管徑350mm以下。橡膠軟管使用靈活，接口方便，承壓不大于490kPa，使用壽命較短，適宜在水壓和水量不大。剛性聯(lián)絡(luò)管連接。采用兩端各有一個(gè)球形方向接頭的焊接鋼管作聯(lián)絡(luò)管，管長(zhǎng)8~12m，管徑350mm以下。鋼管承壓高，使用年限長(zhǎng)，故采用較多。轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，使用方便，轉(zhuǎn)角為11°~15°，但制造較復(fù)雜。階梯式連接的轉(zhuǎn)角受限制，在水位漲落超過(guò)一定范圍時(shí)，就需移船和換接頭，操作較麻煩，并需短時(shí)停止取水。但船靠岸較近，連接比較方便，可在水位變幅較大的河流上采用。聯(lián)絡(luò)管和輸水管聯(lián)絡(luò)管階梯式連接第88頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/1813.4.1浮船式取水構(gòu)筑物第89頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/1813.4.1浮船式取水構(gòu)筑物聯(lián)絡(luò)管搖臂式連接搖臂式連接由鋼管和幾個(gè)套筒旋轉(zhuǎn)接頭組成。水位漲落時(shí)，聯(lián)絡(luò)管可以圍繞岸邊支墩上的固定接頭轉(zhuǎn)動(dòng)。搖臂式連接不需要拆換接頭，不用經(jīng)常移船，能適應(yīng)河流水位的猛漲猛落，管理方便，不中斷供水，因此采用較廣泛。目前已用于水位變幅達(dá)20m的河流。但洪水時(shí)浮船離岸較遠(yuǎn)，上下交通不便。l個(gè)套筒接頭只能在1個(gè)平面上轉(zhuǎn)動(dòng),1根聯(lián)絡(luò)管上需要設(shè)置5個(gè)或7個(gè)套筒接頭,才能適應(yīng)浮船上下、左右搖擺運(yùn)動(dòng)。第90頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/1813.4.1浮船式取水構(gòu)筑物由7個(gè)套筒接頭組成的搖臂式聯(lián)絡(luò)管由5個(gè)套筒接頭組成的搖臂式聯(lián)絡(luò)管搖臂式連接的形式第91頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/1813.4.1浮船式取水構(gòu)筑物輸水管輸水管一般沿岸邊敷設(shè)。階梯式連接的輸水管上每隔一定距離設(shè)置叉管。叉管之間垂直高差在1.5~2.0m左右。第一個(gè)叉管設(shè)在常年低水位處，然后按高差布置其余叉管。當(dāng)有兩條以上輸水管時(shí)，各條輸水管上的叉管在高程上應(yīng)交錯(cuò)布置，以便浮船交錯(cuò)位移。浮船的錨固浮船錨固方式：纜索和撐桿的岸邊固定，船首尾拋錨的水中固定。第92頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/1813.4.2纜車(chē)式取水構(gòu)筑物纜車(chē)式取水構(gòu)筑物的組成第93頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/1813.4.2纜車(chē)式取水構(gòu)筑物纜車(chē)式取水構(gòu)筑物第94頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/1813.4.2纜車(chē)式取水構(gòu)筑物纜車(chē)式取水構(gòu)筑物的特點(diǎn)纜車(chē)式取水構(gòu)筑物的優(yōu)點(diǎn)與浮船取水構(gòu)筑物基本相同。纜車(chē)移動(dòng)比浮船方便，纜車(chē)受風(fēng)浪影響小，比浮船穩(wěn)定。纜車(chē)取水的水下工程量和基建投資比浮船取水大，宜在水位變幅較大，漲落速度不大（不超過(guò)2m/h)，無(wú)冰凌和漂浮物較少的河流上采用。纜車(chē)式取水構(gòu)筑物的位置選擇應(yīng)選擇在河岸地質(zhì)條件較好，有10~28的岸坡處為宜。河岸太陡，則所需牽引設(shè)備過(guò)大，移車(chē)較困難；河岸平緩，則吸水管架太長(zhǎng)，容易發(fā)生事故。第95頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/1813.4.2纜車(chē)式取水構(gòu)筑物纜車(chē)式取水構(gòu)筑物的構(gòu)造和計(jì)算小型供水一般設(shè)置一部泵車(chē)。供水量較大,供水安全性要求較高時(shí),泵車(chē)應(yīng)不少于兩部,每部泵車(chē)上不少于兩臺(tái)水泵。泵車(chē)上的水泵宜選用吸水高度不小于4m,Q-H特性曲線較陡的水泵。泵車(chē)布置要求：布置緊湊，操作檢修方便，穩(wěn)定，振動(dòng)小。小型水泵機(jī)組宜采用平行布置,大中型機(jī)組宜采用垂直布置。車(chē)廂凈高:2.5~3.0m(無(wú)起吊設(shè)備);4.0~4.5m(有起吊設(shè)備)。泵車(chē)的下部車(chē)架為型鋼組成的桁架結(jié)構(gòu)。在主桁架的下節(jié)點(diǎn)處裝有2~6對(duì)滾輪。泵車(chē)第96頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/1813.4.2纜車(chē)式取水構(gòu)筑物泵車(chē)形式平行布置垂直布置第97頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/1813.4.2纜車(chē)式取水構(gòu)筑物坡道的坡度：10~25。坡道的形式：斜坡式(地質(zhì)條件較好,坡度適宜)和斜橋式(岸坡較陡或河岸地質(zhì)條件較差)。坡道的組成：坡道基礎(chǔ)，鋼軌，輸水管，安全掛鉤座，電纜溝，接管平臺(tái)及人行道等。斜橋式坡道基礎(chǔ)：整體式、框式擋土墻和鋼筋混凝土框格式。坡道頂面應(yīng)高出地面0.5m左右，以免積泥。鋼軌：敷設(shè)在坡道基礎(chǔ)上，吸水管直徑小于300mm時(shí)，軌距采用1.5~2.5m;吸水管直徑300~500mm時(shí)，軌距采用2.8~4.0m。坡道第98頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/18輸水管沿斜坡或斜橋敷設(shè)。通常一部泵車(chē)設(shè)置一根輸水管。輸水管上每隔一定距離設(shè)置叉管(正三通或斜三通)，用于連接聯(lián)絡(luò)管。叉管的高差

：一般采用1~2m；采用曲臂式聯(lián)絡(luò)管時(shí)，叉管高差可取2~4m左右?；顒?dòng)接頭：設(shè)置在水泵出水管與叉管之間的聯(lián)絡(luò)管上。活動(dòng)接頭的類(lèi)型：橡膠軟管、球形萬(wàn)向接頭、套筒旋轉(zhuǎn)接頭和曲臂式活動(dòng)接頭等。橡膠軟管使用靈活，使用壽命較短，用于管徑300mm以下。套筒接頭由1~3個(gè)旋轉(zhuǎn)套筒組成，裝拆接口較方便，使用壽命較長(zhǎng)，應(yīng)用較廣。13.4.2纜車(chē)式取水構(gòu)筑物輸水管第99頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/1813.4.2纜車(chē)式取水構(gòu)筑物牽引設(shè)備由絞車(chē)(卷?yè)P(yáng)機(jī))及連接泵車(chē)和絞車(chē)的鋼絲繩組成。絞車(chē)一般設(shè)置在洪水位以上岸邊的絞車(chē)房?jī)?nèi)。牽引力在50kN以上時(shí)宜用電動(dòng)絞車(chē)。牽引設(shè)備安全裝置在絞車(chē)和泵車(chē)上都必須設(shè)置制動(dòng)保險(xiǎn)裝置,以保證泵車(chē)運(yùn)行安全。絞車(chē)制動(dòng)裝置：電磁鐵剎車(chē)和手剎車(chē)(兩者并用較安全)。泵車(chē)在固定時(shí)，一般采用螺栓夾板式保險(xiǎn)卡(小型泵車(chē))或鋼桿安全掛鉤(大中型泵車(chē))作為安全裝置。泵車(chē)在移動(dòng)時(shí)一般采用鋼絲繩掛鉤作為安全裝置。第100頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/1813.5湖泊和水庫(kù)取水構(gòu)筑物第101頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/1813.5.1湖泊和水庫(kù)的水文、水質(zhì)特征湖泊：內(nèi)陸低洼地區(qū)畜積著停止流動(dòng)或慢流動(dòng)而不與海洋直接聯(lián)系的天然水體稱(chēng)為湖泊。湖泊人類(lèi)為了控制洪水或調(diào)節(jié)徑流，在河流上筑壩，攔蓄河水而形成的水體為水庫(kù)，也稱(chēng)人工湖泊。按其構(gòu)造可分為湖泊式和水庫(kù)式。從深度分，湖泊和水庫(kù)分為深水型和淺水型；從水面形態(tài)分,湖泊和水庫(kù)可分為寬闊型和窄條型。水庫(kù)第102頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/1813.5.1湖泊和水庫(kù)的水文、水質(zhì)特征水位變化儲(chǔ)水量湖泊、水庫(kù)的儲(chǔ)水量與下列因素有關(guān)：湖面、庫(kù)區(qū)的降水量，入湖(入庫(kù))的地面、地下徑流量；湖面、庫(kù)區(qū)的蒸發(fā)量；出湖(出庫(kù))的地面和地下徑流量。湖泊、水庫(kù)的水位變化主要是由水量變化而引起。水位年變化規(guī)律基本上屬于周期性變化。以雨水補(bǔ)給的湖泊，一般最高水位出現(xiàn)在夏秋季節(jié)，最低水位出現(xiàn)在冬末春初。第103頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/1813.5.1湖泊和水庫(kù)的水文、水質(zhì)特征湖泊增減水由于強(qiáng)風(fēng)或氣壓驟變引起的漂流,使湖泊迎風(fēng)岸水量積聚,水往上漲,背風(fēng)岸水往下降,前者稱(chēng)增水,后者稱(chēng)減水。湖泊增減水現(xiàn)象導(dǎo)致湖面傾斜，傾斜的湖面反過(guò)來(lái)又阻滯著漂流作用，即補(bǔ)償流。湖泊增減水引起湖泊水位變化，水位變幅的大小決定于風(fēng)力的強(qiáng)弱、湖盆的形態(tài)、湖水的深度等。湖泊水位較深時(shí)，在水下形成與漂流方向相反的補(bǔ)償流，補(bǔ)償流的水量較大，則湖泊水位變化較小。湖泊水位較淺面積較大時(shí)，由于底部摩擦力的作用，補(bǔ)償流的水量不足，水位變化大。由于湖泊增減水現(xiàn)象，在淺水灘大的湖灣向風(fēng)岸，當(dāng)冬季刮大風(fēng)時(shí)，湖水濁度大大超過(guò)夏季暴雨時(shí)的湖水濁度。第104頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/1813.5.1湖泊和水庫(kù)的水文、水質(zhì)特征湖泊水質(zhì)湖泊、水庫(kù)是由河流、地下水、降雨時(shí)的地面徑流作為補(bǔ)給水的，因此其水質(zhì)與補(bǔ)給水來(lái)源的水質(zhì)有密切關(guān)系。湖水水質(zhì)化學(xué)變化具有生物作用。湖泊、水庫(kù)中的浮游生物較多，多分布于水體上層10m深度以內(nèi)的水域中。藍(lán)藻分布于水的最上層，硅藻多分布于較深處。浮游生物的種類(lèi)和數(shù)量，近岸處比湖中心多，淺水處比深水處多，無(wú)水草處比有水草處多。第105頁(yè)/共121頁(yè)2023/1/1813.5.2取水構(gòu)筑物位置選擇蘆葦叢生處有機(jī)物豐富，水生物較多，水質(zhì)較差，尤其是水底動(dòng)物(如螺、蚌等)較多，而螺絲等軟體動(dòng)物吸著力強(qiáng)，若被吸入后將會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的堵塞現(xiàn)象。取水構(gòu)筑物位置選擇要點(diǎn)不要選擇在湖岸蘆葦叢生處附近向風(fēng)面的凹岸處有大量的浮游生物集聚并死亡，沉至湖底后腐爛，從而水質(zhì)惡化，水的色度增加，且產(chǎn)生臭味。藻類(lèi)被吸入到水廠后，會(huì)在沉淀池(特別是斜管沉淀池)和濾池的濾料內(nèi)滋長(zhǎng)，使濾料產(chǎn)生泥球，增大濾料阻力。不要選擇在夏季主風(fēng)向的向