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1、2010-5-2915.3 地表水取水5.3.1地表水取水构筑物分类及设计原则5.3.2地表水源的供水特征5.3.3地表水取水的主要影响因素5.3.4 地表水取水位置的选择5.3.5 固定式取水构筑物5.3.6 活动式取水构筑物5.3.7 山区浅水河流取水构筑物5.3.8 湖泊、水库取水构筑物PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 2010-5-292一、地表水取水构筑物分类l按构造型式地表水取水构筑物可分为固定式取水构筑物移动式取水构筑物山区浅水河流取水构筑物5.3.1 地表水取水构筑物分类及设计原则l地表水取水构筑物的型式应适应河流水文,地形及地质条件l还应考虑取水构
2、筑物的施工条件和技术要求PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 2010-5-2931.固定式取水构筑物按取水点的位置:岸边式、河床式和斗槽式按构造类型:合建式和分建式按进水管型式:自流管式、虹吸管式水泵直接吸水式、桥墩式一、地表水取水构筑物分类PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 2010-5-2942移动式取水构筑物q分为缆车式和浮船式l 缆车式按坡道种类:斜坡式和斜桥式；l 浮船式按水泵安装位置:上承式和下承式；按接头连接方式可分为阶梯式连接、摇臂式连接和钢桁架式铠装法兰橡胶管连接。一、地表水取水构筑物分类PDF 文件使用 pdfFactor
3、y Pro 试用版本创建 2010-5-2953.山区浅水河流取水构筑物l包括底栏栅式和低坝式l低坝式 固定低坝式活动低坝式(橡胶坝,浮体闸等)一、地表水取水构筑物分类PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 地表水取水构筑物分类PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 2010-5-297二、地表取水构筑物设计的原则1. 大型取水构筑物,河道及水文条件复杂或取水量占河道最枯流量比例较大,设计前应进行水工模型试验。2. 取水构筑物的设计最高水位应按百年一遇频率确定。l 城市供水水源的枯水流量保证率9097；l 枯水位保证率一般可采用90%99。PDF 文
4、件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 2010-5-298二、地表水取水构筑物设计的一般原则3.取水构筑物的布置及型式根据取水量和水质要求,结合河床地形及地质、河床冲淤、水深及水位变幅、泥沙及漂浮物、冰情和航运等因素以及施工条件,保证安全可靠的前提下,通过技术经济比较确定。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 2010-5-299二、地表水取水构筑物设计的一般原则4取水构筑物应根据水源情况,采取防止下列情况发生的相应保护措施：l漂浮物,泥沙,冰凌,冰絮和水生生物的阻塞l洪水冲刷,淤积,冰冻层挤压和雷击的破坏l冰凌,木筏和船只的撞击5通航河道上,应根据航运部
5、门要求在取水沟筑物处设置标志PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 2010-5-29105.3.2地表水源的供水特征地表水在供水中占有重要的地位。主要特点:(1)水量大,总溶解固体含量较低,硬度较低,适合作为大型企业大量用水的水源；(2)时空分布不均,受季节影响大；(3)保护能力差,容易受污染；(4)泥砂和悬浮物含量较高,需净化处理后使用；(5)取水条件及取水构筑物较复杂。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 2010-5-29115.3.3 地表水取水的主要影响因素r影响取水构筑物正常工作及取水安全的因素 河流径流变化 泥砂运动 河床演变 冰冻
6、情况 水质 河床地质与地形PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 2010-5-29125.3.3 地表水取水的主要影响因素q取水构筑物的建设可能引起河流自然状况变化,反过来影响取水构筑物工作。l全面综合地考虑地表水取水的影响因素,对选择取水构筑物位置,确定取水构筑物型式、构造,以及取水构筑物的施工和运行管理,有实际意义。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 2010-5-2913一、取水河段的径流特征值(1)河流历年最小流量和最低水位(2)河流历年最大流量和最高水位(3)河流历年的月平均流量,月平均水位以及年平均流量和年平均水位5.3.3 地表水
7、取水的主要影响因素PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 2010-5-2914一、取水河段的径流特征值(4)河流历年春秋两季流冰期最大流量,最小流量和最高水位,最低水位(5) 潮汐,形成冰坝冰塞时最高水位及相应流量(6)上述相应情况下河流的最大,最小和平均水流速度及其在河流中的分布情况PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 2010-5-2915二、河流的泥砂运动与河床演变r地表水源取水,为取得较好的水质防止泥砂,漂浮物危害取水构筑物及管道避免河道变迁造成取水脱流选择取水构筑物位置时应了解取水河段泥砂运动状态和分布规律观测和推算河床的演变规律和可能
8、出现的不利因素PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 2010-5-2916二、河流的泥砂运动与河床演变q取水构筑物设置与河床演变关系密切l 不了解河床演变规律及河床变迁趋势l 可能会造成取水口淤积l 甚至导致取水工程报废PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 2010-5-2917二、河流的泥砂运动与河床演变r对泥砂运动和河床演变的研究很有必要 泥砂运动与水流运动有密切的关系 水流与河床的相互作用通过泥砂运动体现PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 2010-5-2918二、河流的泥砂运动与河床演变1.河水运动t河水在沿河道
9、向下游流动过程中,重力决定了河水的纵向运动。t河水还受到惯性离心力、机械摩擦力作用,产生各种形式的环流运动。t天然河道的水流一般呈紊流状态。t纵向水流、横向环流和紊流交互作用及其沿流程变化,使河水的运动较复杂。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 2010-5-2919二、河流的泥砂运动与河床演变(1)河水的纵向运动l天然河道断面形状、底坡及流量沿程变化,严格地讲其水流是不均匀的。l对一段较顺直的河段,来水来砂情况基本稳定,河床基本处于不冲不淤相对平衡状况,过水断面及流速沿流程变化不大,水面坡度、河床面坡度基本平直且相互平行,可视为均匀流。PDF 文件使用 pdfFac
10、tory Pro 试用版本创建 2010-5-2920二、河流的泥砂运动与河床演变(1)河水的纵向运动l具体情况下, 为研究方便, 将非均匀流的长河段分成若干视为均匀流的短河段来研究。l视为均匀流的短河段,其平均流速可按均匀流公式计算。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 2010-5-2921l河道中除水流的纵向运动外,还存在环流运动。l环流对于泥砂运动和河床演变有重要的影响, 是引起横向输砂的主要动力。l按环流形态, 有水平轴环流和竖直轴环流。(2) 河水的环流运动PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 二、河流的泥砂运动与河床演变1) 水平轴
11、环流:旋转轴呈水平状的环流,称水平轴环流。图5.3.2-3弯道横坡降及横向环流平面图 -横断面图(2) 河水的环流运动水平轴环 流PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 2010-5-2923a.河流弯道上由离心力产生横坡降引起的横向环流。l水流在弯段上进行曲线运动时,受到离心力的作用,致使水面发生倾斜。l倾斜的方向与离心力和重力的合力方向垂直,产生水面横坡降,凹岸水面高于凸岸(2)河水的环流运动1)水平轴环流PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 2010-5-29241)水平轴环流l 因表流流向凹岸,凹岸水位抬高形成下降流;底流流向凸岸,凸岸边为
12、上升流。l 水流在横断面上的投影为一个封闭的环流(2) 河水的环流运动PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 2010-5-2925图5.3.2-4 弯段横断面的河床变形弯段横断面上的横向环流使凹岸受冲刷成为深槽，凸岸产生淤积形成边滩.是常见的河床变形现象1)水平轴环流(2)河水的环流运动PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 2010-5-29261)水平轴环流b.挡水建筑物下游因水流离解形成环流(2)河水的环流运动水平环流堰PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 2010-5-29272)竖直轴环流l竖直轴环流的旋转轴与主流
13、及河底垂直,是相对封闭的回旋流,由水流的离解作用产生。l例如:在突然展宽的河段,因流速变化而在两侧岸边形成环流。当水流挟砂时,河岸两侧将发生淤积。(2)河水的环流运动PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 2010-5-2928二、河流的泥砂运动与河床演变2.泥砂运动河流泥砂:在河流中运动的及组成河床的泥砂。所有在河流中运动及静止的粗细泥砂,大小砾石均称为河流泥砂。l随水流运动的泥砂也称固体径流,是重要的水文现象之一PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 2010-5-2929 自然界河流都具有一定的挟砂能力 每条河流都带有一定数量的泥砂 我国北方的河流,如黄河、永定河等,含砂量之高系世界少有 全国情况是黄河及华北地区的
