取水工程

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1、4 取水工程4 取 水 工 程取水工程是水资源利用与保 护的重要组成分。下面将就水源 特征、取水点的布置原则、取水 构筑物的类型给予讨论。 4 取水工程4 取水工程l&1 地表水资源供水特征与水源选择l&2 地表水取水工程l&3 地下水水源地选择l&4 地下水取水构筑物的类型4 取水工程4 取水工程4.1 地表水资源供水特征与水源选择4.1.1 地表水源的供水特征l地表水作为供水水源，其特点主要表现为：l （1）水量大，总溶解固体含量较低，硬度一般较 小，适合于作为大型企业大量用水的供水水源；l （2）时空分布不均，受季节影响大；l （3）保护能力差，容易受污染；l （4）泥沙和悬浮物含量较高

2、，常需净化处理后才 能使用；l （5）取水条件及取水构筑物一般比较复杂。4 取水工程4 取水工程4.1 地表水资源供水特征与水源选择4.1.2 水源地选择原则 l （1）水源选择前，必须进行水源的勘察必须 先对水源进行详细勘察和可靠性综合评价。l 应确定可利用的水资源量，避免与工农业 用水及环境用水发生矛盾；兴建水库作为水源时 ，应对水库韵汇水面积进行勘察，确定水库的蓄 水量。4 取水工程4 取水工程l（2）水源的选用应通过技术经济比较后综合考虑确 定l 水源选择必须在对各种水源进行全面分析研究，掌 握其基本特征的基础上，综合考虑各方面因素，并经 过技术经济比较后确定。l作为生活饮用水的水源应

3、符合生活饮用水卫生标 准中关于水源的若干规定；l 国民经济各部门的其他用水，应满足其工艺要求。 确定水源时，要统一规划，合理分配，综合利用。4.1 地表水资源供水特征与水源选择4.1.2 水源地选择原则 4 取水工程4 取水工程l（3）用地表水作为城市供水水源时，其设 计枯水流量的保证率，应根据城市规模和工业 大用水户的重要性选定，一般可采用90 97。l（4）地下水与地表水联合使用l（5）确定水源、取水地点和取水量等，应 取得水资源管理机构以及卫生防疫等有关部门 的书面同意。对于水源卫生防护应积极取得环 保等有关部门的支持配合。l 4.1 地表水资源供水特征与水源选择4.1.2 水源地选择原

4、则 4 取水工程4 取水工程4.2 地表水取水工程 4.2.1 影响地表水取水的主要因素l1取水河段的径流特征l2河流的泥沙运动及河床演变 3 河床与岸坡的岩性和稳定性l4河流的冰冻情况 5 河道中水工构筑物及天然障碍物l 取水河段的径流特征值（水位、流量、流速等）是 确定取水构筑物设置位置、构筑物型式及结构尺寸的 主要依据。4 取水工程4 取水工程l4.2.1.1取水河段的径流特征 l取水河段的径流特征值包括：l （1）河流历年的最小流量和最低水位；l （2）河流历年的最大流量和最高水位；l （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；l （4）河流历年春秋两季流冰期

5、的最大、最小流量和最高 、最低水位；l （5）其他情况下，如潮汐、形成冰坝冰塞时的最高水位 及相应流量；l （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。 4.2 地表水取水工程 4.2.1 影响地表水取水的主要因素4 取水工程4 取水工程l4.2.1.2 河流的泥沙运动及河床演变为了取得较好的水质，防止泥沙、漂浮物等对取水构筑物及管道形成危害，必须了解取水河段泥沙运动状态和分布规律。取水构筑物的设置与河床演变有着密切的关系，如果不了解河床演变的规律及河床变迁的趋势，往往会造成取水口和渠道的严重淤积，或河道变迁 造成取水脱流，甚至导致取水工程报废。 4.2 地表水

6、取水工程 4.2.1 影响地表水取水的主要因素4 取水工程4 取水工程l4.2.1.2 河流的泥沙运动及河床演变l（1）泥沙运动河流泥沙是指在河流中运动的以及组成 河床的泥沙，所有在河流中运动及静止的粗 细泥沙、大小石砾都称为河流泥沙。l 根据泥沙在水中的运动状态，可将泥 沙分为床沙、推移质及悬移质三类。 4.2 地表水取水工程 4.2.1 影响地表水取水的主要因素4 取水工程4 取水工程l4.2.1.2 河流的泥沙运动及河床演变l（2）水流运动l 河流中水流的运动包括纵向水流运动和 环流运动。l纵向水流运动：水流在重力作用下不断向 下游流动；l环流运动：由于受到惯性离心力、机械摩 擦力等作用

7、，产生的各种各样的环流运动 。4.2 地表水取水工程 4.2.1 影响地表水取水的主要因素4 取水工程4 取水工程l4.2.1.2 河流的泥沙运动及河床演变l（3）河床演变 河床演变一般表现为：l 纵向变形 在纵的方向上（主流运行方向上）由于输沙不 平衡发生冲刷或淤积而引起的河床沿纵深方向的变化称为纵向变 形。l 横向变形 横向变形是河床在与主流向垂直的方向上的变 化，表现为河岸的冲刷或淤积，使河床平面位置发生摆动。l 单向变形 单向变形是指在长时间内河床缓慢地朝一个方 向冲刷或淤积，不出现冲淤交错。如黄河下游多年来一直不断淤 积，抬高成为“悬河”。l 往复变形 往复变形是指河道周期性往复发展

8、的演变现象 。例如，洪水期河床冲刷，枯期河淤积，冲、淤交替进行。4.2 地表水取水工程 4.2.1 影响地表水取水的主要因素4 取水工程4 取水工程l4.2.1.2 河流的泥沙运动及河床演变l4）河段类型l 顺直型河段l 顺直型河段在平面上基本保持顺直或略有弯曲的河段 。l 弯曲型河段l 河段河道蜿蜒曲折，由一系列弯曲段和直段连接而成 。l 游荡型河段l 游荡型的河段内汊道众多，洲滩星罗棋布，水流散乱 。l 汊道型河段l 在较大的河流中常常有汊道型河段。l 4.2 地表水取水工程 4.2.1 影响地表水取水的主要因素4 取水工程4 取水工程4 取水工程4 取水工程l 4.2.1.3 河床与岸坡

9、的岩性和稳定性l 河床与岸坡稳定性对取水构筑物的位置选择有 重要的影响。l 坚硬的岩石河床不易被冲刷，不稳定的河段， 一方面河流水力冲刷会引起河岸崩塌，导致取水构 筑物倾覆和沿岸滑坡，另一方面，还可能出现河道 淤塞、堵塞取水口等现象。l 取水构筑物的位置应选在河岸稳定、岩石露头 、未风化的基岩上或地质条件较好的河床处。4.2 地表水取水工程 4.2.1 影响地表水取水的主要因素4 取水工程4 取水工程l4.2.1.4 河流的冰冻情况为正确考虑取水工程设施情况，研究冰冻过程对河流正常情 况的影响，需了解下列冰情资料：l 每年冬季流冰期出现和延续的时间，水内冰、底冰的组 成、大小、粘结性、上浮速度

10、及其在河流中的分布，流冰期气温 及河水温度变化情况；l 每年河流的封冻时间、封冻情况、冰层厚度及其在河段 上的分布情况；l 每年春季流冰期出现和延续的时间，流冰在河流中的分 布运动情况，最大 冰块面积、厚度及运动情况；l 其他特殊冰情。4.2 地表水取水工程 4.2.1 影响地表水取水的主要因素4 取水工程4 取水工程l4.2.1.5 河道中水工构筑物及天然障碍物l 在选择取水口位置时，应避开水工构筑物 和天然障碍物的影响范围，否则应采取必要 的措施。 4.2 地表水取水工程 4.2.1 影响地表水取水的主要因素4 取水工程4 取水工程l 4.2.2.1 地表水取水位置的选择l（1）取水点应设

11、在具有稳定河床、靠近主流和有足够 水深的地段l不同类型河段适宜的取水位置如下：l 顺直河段l 取水点应选在主流靠近岸边、河床稳定、水深较 大、流速较快的地段，通常也就是河流较窄处。l 弯曲河段l 凹岸泥沙不易淤积，水质较好，较好的取水地段 。4.2 地表水取水工程 4.2.2 地表水取水位置的选择4 取水工程4 取水工程4.2.2.1 地表水取水位置的选择 （1）取水点应设在具有稳定河床、靠近主流和有足够水 深的地段 游荡型河段结合河床、地形、地质特点，将取水口布置在主流线密 集的河段上。 有边滩、沙洲的河段一般应将取水点设在上游距沙洲500m以远处。 有支流汇入的顺直河段取水口应离开支流入口

12、处上下游有足够的距离，一般取 水口多设在汇入口干流的上游河段上。4.2 地表水取水工程 4.2.2 地表水取水位置的选择4 取水工程4 取水工程4 取水工程4 取水工程l4.2.2.1 地表水取水位置的选择l（2）取水点应尽量设在水质较好的地段l 供生活用水的取水构筑物应设在城市和工业企业 的上游，距离污水排放口上游100m以远，并应建立卫 生防护地带。l 取水点应避开河流中的回流区和死水区，以减少 水中泥沙、漂浮物进入和堵塞取水口。l 在沿海地区受潮汐影响的河流上设置取水构筑物 时，应考虑到海水对河水水质的影响。4.2 地表水取水工程 4.2.2 地表水取水位置的选择4 取水工程4 取水工程

13、l4.2.2.1 地表水取水位置的选择l（3）取水点应设在具有稳定的河床及岸 边，有良好的工程地质条件的地段，并有 较好的地形及施工条件l（4）取水点应尽量靠近主要用水区l（5）取水点应避开人工构筑物和天然障 碍物的影响4.2 地表水取水工程 4.2.2 地表水取水位置的选择4 取水工程4 取水工程l4.2.2.1 地表水取水位置的选择l（6）取水点应尽可能不受泥沙、漂浮物、冰 凌、冰絮、支流和咸潮等影响l（7）取水点的位置应与河流的综合利用相适 应，不妨碍航运和排洪，并符合河 道、湖泊、 水库整治规划的要求；l（8）供生活饮用水的地表水取水构筑物的位 置，应位于城镇和工业企业上游的 清洁河段

14、 。4.2 地表水取水工程 4.2.2 地表水取水位置的选择4 取水工程4 取水工程l4.2.4.1 地表水取水构筑物的分类l 地表水取水构筑物的型式应适应特定的河流 水文、地形及地质条件，同时应考虑到取水构 筑物的施工条件和技术要求。l 地表水取水构筑物按构造型式可分为固定式 取水构筑物、活动式取水构筑物。 4.2 地表水取水工程 4.2.4 地表水取水构筑物分类4 取水工程4 取水工程l 相对于活动式取水构筑物而言，在河流水资源开发利用中，习 惯上把不经过筑坝拦蓄河水、而在岸边或河床上直接修建的固定 的取水设施称为固定式取水构筑物。l固定式取水构筑物是各种类型的地表水取水构筑物中应用广泛

15、的一种。l优点：取水安全可靠、维修管理方便、适应范围较广l主要缺点：当河水水位变化较大时，构筑物的高度需相应地增 加，因而工程投资较高，水下工程量较大，施工期长，扩建困难 。l 固定式取水构筑物按取水点的位置和特点，可分为岸边式、河 床式及斗槽式。4.2 地表水取水工程 4.2.5 固定式取水构筑物4 取水工程4 取水工程l 4.2.5.1 固定式取水构筑物的基本型式l固定式取水构筑物包括取水设施和泵房两部分，取水设施将河流中的水引入吸水间，泵房作为给水系统的一级提升泵房，通过水泵将水提升进入输水管线，送至给水处理厂或用户。 4.2 地表水取水工程 4.2.5 固定式取水构筑物4 取水工程4 取水工程l 4.2.5.1 固定式取水构筑物的基本型式l1固定式取水构筑物的基本类型 （1）岸边式取水构筑物l 取水设施和泵房都建在岸边，直接从岸边取水的固定式取水构筑物。l 岸边式取水构筑物由集水井和泵房两部分组成。l 4.2 地表水取水工程 4.2.5 固定式取水构筑物4 取水工程4 取水工程4 取水工程4 取水工程l4.2.5.1 固定式取水构筑物的基本型式l3河床式取水构筑物的型式与岸边式取水构筑物一样，河床式取水构 筑物的集水井和泵房可以合建，也可以分建 。4.2 地表水取水工程 4.2.5 固定式