取水工程培训课件(ppt 165页)

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取水工程课件

第五节湖泊和水库取水构筑物
直接从湖泊、水库取水的构筑物，称为湖泊、水库取水构筑物。湖泊、水库的补水主要来自与湖水、地下水及降雨，其水质、水位的变化与补给水的水质有关。湖泊、水库取水的构筑物在位置的选择上同样要求取水安全可靠，水质良好。湖泊、水库取水构筑物的类型有：隧洞式取水和引水明渠取水、分层取水的取水构筑物、自流管式取水构筑物
二、给水水源选择及水源的合理利用
1.给水水源选择的一般原则
1）水源水量充沛可靠，便于防护； 2）原水水质符合要求； 3）符合要求的地下水，应优先作为饮用水水源； 4）与农业、水利综合利用； 5）取水、输水、净水设施安全经济和维护方便； 6）具有施工条件。
2.水源的合理利用
1）工业用水宜采用地表水水源，饮用水宜采用地下水水源； 2）利用经处理后的污水灌溉农田； 3）提高工业用水重复利用率； 4）利用海水作为某些工业的给水水源； 5）人工回灌地下水以保持开采量与补充量平衡； 6）采用“蓄淡避咸”的措施充分利用潮汐河流洪水期的水资源。
第一篇取水工程
第一章取水工程概述
第二章地下水取水构筑物
第三章地表水取水构筑物
第一章取水工程概述
第一节水资源概述及取水工程任务
第二节给水水源
第一节水资源概述及取水工程任务
一、水资源概念及我国水资源概况
1.水资源概念
1）广义概念：海洋、地下水、冰川、湖泊、土壤水、河川径流、大气水等自然界存在的各种水体。 2）狭义概念：指上述广义水资源范围内可以得到恢复更新的那一部分淡水。 3）工程概念：指上述狭义水资源范围内可以得到恢复更新的淡水资源中，在一定的技术条件下，可以为人们所用的那一部分水及少量被用于冷却的海水。
一、浮船式取水构筑物

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取水工程
地表水取水构筑物
分类：按水源种类可分为河流、湖泊、水
库及海水取水构筑物；按取水构筑物的构造形式可分为固
定式(岸边式、河床式、斗槽式)和活动式(浮船式、缆车式)两种，在山区河流上，有低坝式和低栏栅式取水构筑物。
取水工程
1 河流特征与取水构筑物的关系
江河径流特征主要是指水位、流量和流速等因素的变化特征。
直接从湖泊、水库取水的构筑物，称为湖泊、水库取水构筑物。湖泊、水库的补水主要来自与湖水、地下水及降雨，其水质、水位的变化与补给水的水质有关。湖泊、水库取水的构筑物在位置的选择上同样要求取水安全可靠，水质良好。湖泊、水库取水构筑物的类型有：隧洞式取水和引水明渠取水、分层取水的取水构筑物、自流管式取水构筑物
取水工程
第一节地下水源概述
一、地下岩层的构造
透水层（含水层）：卵石层、砂层和石灰岩等透水性较好的土层和岩层。
不透水层（隔水层）：黏土和花岗岩等透水性差甚至不透水的土层和岩层。
地层由透水层和不透水层彼此相间构成。
二、地下水的种类
潜水：埋藏在地面下第一个隔水层上的水叫潜水，主要靠雨水和河流等地表水下渗补给。
取水工程
江河中的泥沙，按运动状态可分为推移质和悬移质两大类。
在水流的作用下，沿河床滚动、滑动或跳跃前进的泥沙、称为推移质(又称底沙)；这类泥沙一般粒径较粗，通常占江河总合沙量的5％～10％。
悬浮在水中，随水流前进的泥沙，称为悬移质(也称悬沙)。这类泥沙一般颗粒较细。在冲积平原河流中约占总含沙量的90％～95％。
取水工程
第六节山溪浅水河流取水构筑物
山溪河流水量、水位、水质的变化幅度大，；河床常为砂、卵石或岩石组成；北方某些河流冬季潜冰期较长。

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第三章地表水取水构筑物
第一节江河水水源特征与取水构筑物的关系第二节江河取水构筑物位置的选择第三节江河固定式取水构筑物第四节江河移动式取水构筑物第五节湖泊和水库取水构筑物第六节山溪浅水河流取水构筑物第七节海水取水构筑物
第一节江河水水源特征与取水构筑物的关系
一、江河水水源特征 1.江河的径流特征江河的水位、流量、流速等是江河径流的重要特征。 2.泥沙运动江河中的泥沙的运动状态分为推移质泥沙和悬移质泥沙。推移质泥沙：在水流的作用下，沿河底滚动、滑动或跳跃前进的泥沙。悬移质泥沙：悬浮在水中，随水流前进的泥沙。 3.河床演变河床演变是指由于冲刷或淤积导致河床纵横剖面上的形态变化。它是水流与河床作用的结果，河床影响水流条件，水流促进河床的变化。
按进水间与泵房的关系分成合建式和分建式。 1）合建式岸边取水构筑物
进水间与泵房合建在一起。优点是：取水量大、供水安全性高、布置紧凑、占地面积小、水泵吸水管路短装及施工要求高。适用于岸边地质条件较好且有足够水深的地段。由进水间与泵房的基础的标高的不同，布置形式有阶梯式布置和非阶梯式布置。
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第一章取水工程概述
第一节水资源概述及取水工程任务第二节给水水源
第一节水资源概述及取水工程任务
一、水资源概念及我国水资源概况 1.水资源概念 1）广义概念：海洋、地下水、冰川、湖泊、土壤水、河川径流、大气水等自然界存在的各种水体。 2）狭义概念：指上述广义水资源范围内可以得到恢复更新的那一部分淡水。 3）工程概念：指上述狭义水资源范围内可以得到恢复更新的淡水资源中，在一定的技术条件下，可以为人们所用的那一部分水及少量被用于冷却的海水。 2.我国水资源概况 1）人均淡水资源贫乏：人均占有量不到世界人均占有量的四分之一。 2）水资源时空分布不均匀：东南多，西北少年；年内差别大。 3）水源污染相当严重：90％以上城市水源受到污染。

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第二节地表取水工程
①单向变形
②往复变形
③纵向变形
④横向变形
❖ 单向变形是指在长时间内，河床缓慢地不间断地冲刷或不间断地淤积，不出现冲淤交错。
❖ 往复变形是指河道周期性往复发展的演变现象。
❖ 纵向变形是河床沿纵深方向的变化，表现为河床纵剖面上的冲淤变化。
❖ 横向变形是河床在与水流垂直的方向上，向两侧的变化，表现为河岸的冲刷与淤积，使河床平面位置发生摆动。
一定的取水深度，水位变幅不太大，水质、地质好，取水量大和安全性要求较高 ④型式： ▪ 合建式岸边取水构筑物：3种形式
岸边式：底板呈阶梯布置
❖ 特点：集水井与泵房底板呈阶梯布置；可减小泵房深度，减少投资，水泵启动需采用抽真空方式，启动时间较长。
❖ 适用条件：具有岩石基础或其他较好的地质，可采用开挖施工。
第二节地表取水工程
❖河床纵向变形由水流纵向输沙不平衡引起，而纵向输沙不平衡由来沙量随时间变化和沿程变化、河流比降和河床宽度沿程变化导致。
❖ 河床横向变形由水流横向输沙不平衡引起，而横向输沙不平衡主要由环流造成。
第二节地表取水工程
3）河段
①顺直型：浅滩深槽冲淤交替，并向下游平移 ②弯曲型：浅滩深槽水深相差大 ③游荡型：演变强度大、变形速度快、河漫滩广
第一节地表水资源供水特征与水源选择
❖三、水源选择要求
❖ 水源选择应密切结合城市远近期规划和工业总体布局要求，通过技术经济比较后综合考虑确定。
❖ 所选水源应该水质良好且稳定、水量充沛并能持续开发利用、易于进行卫生防护、靠近主要用水区域、有利于水资源的综合利用、具有良好的取水构筑物施工条件。
特点：集水井与泵房布置在同一高程上；电器设备可置于最高水位上，操作管理方便、通风条件好；建筑面积小，检修条件差。

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第二节地表取水工程
❖分类： ❖ 按水源种类可分为河流、湖泊、水
库及海水取水构筑物；
❖ 按取水构筑物的构造形式可分为固定式(岸边式、河床式、斗槽式)和活动式 (浮船式、缆车式)两种，在山区河流上，有低坝式和底栏栅式取水构筑物。
第二节地表取水工程
❖ 一、影响地表水取水的主要因素 1. 取水河段的径流特征
网。
第一节地表水资源供水特征与水源选择
❖五、地表水源卫生防护
❖ 取水点周围半径100m的水域内严禁捕捞、停靠船只、游泳和从事可能污染水源的任何活动，并应设有明显的范围标志和严禁事项的告示牌；
❖ 河流取水点上游1000m至下游100m的水域内，不得排入工业废水和生活污水；饮用水水源的水库和湖泊，应根据情况将取水点周围部分水域或整个水域及其沿岸列入防护范围；受潮汐影响的河流取水点的防护范围，由水厂会同卫生防疫站、环境卫生监测站研究确定。
悬移质： v泥 v水流
床沙是组成河床表面的静止泥沙
第二节地表取水工程
❖在水流的作用下，沿河床滚动、滑动或跳跃前进的泥沙、称为推移质(又称底沙)；这类泥沙一般粒径较粗，通常占江河总含沙量的5％～10％。
❖ 悬浮在水中，随水流前进的泥沙，称为悬移质 (也称悬沙)。这类泥沙一般颗粒较细。在冲积平原河流中约占总含沙量的90％～95％。
第二节地表取水工程
2）河床演变
水流与河床相互作用，使河床形态不断发生变化的过程。水流与河床的相互作用通过泥沙运动体现。
挟沙能力：水流能够挟带泥沙的饱和数量。水流条件改变时，挟沙能力也随之改变。如果上游来沙量与本河段水流挟沙能力相适应，河床既不冲刷，也不淤积，如果来沙量与本河段水流挟沙能力不相适应，河床将发生冲刷或淤积。
第二节地表取水工程
❖河床纵向变形由水流纵向输沙不平衡引起，而纵向输沙不平衡由来沙量随时间变化和沿程变化、河流比降和河床宽度沿程变化导致。
❖ 河床横向变形由水流横向输沙不平衡引起，而横向输沙不平衡主要由环流造成。
第二节地表取水工程
3）河段
①顺直型：浅滩深槽冲淤交替，并向下游平移 ②弯曲型：浅滩深槽水深相差大 ③游荡型：演变强度大、变形速度快、河漫滩广
河流弯断、地表取水工程
②泥沙运动的影响因素：泥沙粒径、水流速度
③水流运动：纵向流环流：河床冲涮和淤积
第二节地表取水工程
❖ 含沙量：单位体积河水内挟带泥沙的重量，以 kg/m3表示。
❖ 江河横断面上各点的水流脉动强度不同，含沙量的分布亦不均匀，一般来说，越靠近河床含沙量越大，泥沙粒径较粗；越靠近水面含沙量越小，泥沙粒径较细；河心的含沙量高于两侧。
第二节地表取水工程
①单向变形
②往复变形
③纵向变形
④横向变形
❖ 单向变形是指在长时间内，河床缓慢地不间断地冲刷或不间断地淤积，不出现冲淤交错。
❖ 往复变形是指河道周期性往复发展的演变现象。
❖ 纵向变形是河床沿纵深方向的变化，表现为河床纵剖面上的冲淤变化。
❖ 横向变形是河床在与水流垂直的方向上，向两侧的变化，表现为河岸的冲刷与淤积，使河床平面位置发生摆动。
第一节地表水资源供水特征与水源选择
❖三、水源选择要求
❖ 水源选择应密切结合城市远近期规划和工业总体布局要求，通过技术经济比较后综合考虑确定。
❖ 所选水源应该水质良好且稳定、水量充沛并能持续开发利用、易于进行卫生防护、靠近主要用水区域、有利于水资源的综合利用、具有良好的取水构筑物施工条件。
水位（最高、最低、平均）、流量（最大、最小、平均）、流速（最大、最小、平均）
第二节地表取水工程
2. 河流的泥沙运动及河床演变 1）泥沙运动
①运动状态：床沙：静止
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。
推移质：沿河床滑动、滚动、跳动
第一节地表水资源供水特征与水源选择
一、地表水源的供水特征
▪ 水量大、总溶解固体含量较低、硬度小 ▪ 时空分布不均 ▪ 易受污染 ▪ 泥沙和SS含量高 ▪ 取水条件及取水构筑物一般比较复杂
第一节地表水资源供水特征与水源选择
二、水源地选择原则
▪ 进行水源勘察 ▪ 水源的选用应通过技术经济比较 ▪ 水源的流量有一定的保证率 ▪ 地表水与地下水联合使用 ▪ 相关部门的书面同意书
第一节地表水资源供水特征与水源选择
❖ 四、防止水源水质污染措施 ❖ ①合理规划城市居住区和工业区，应尽量将容
易造成污染的工厂布置在城市及水源地的下游； ❖ ②加强水源水质监督管理，制定污水排放标准
并切实贯彻实施； ❖ ③勘察新水源时，应从防止污染角度，提出卫
生防护条件与防护措施； ❖ ④进行水体污染调查研究，建立水体污染监测
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第六章取水工程
第一节地表水资源供水特征与水源选择第二节地表水取水工程第三节地下水水源地选择第四节地下水取水构筑物的类型和适用条件
❖ 水源方面——各种天然水体的存在形式、运动变化规律、作为给水水源的可能性，为供水目的而进行的水源勘查、规划、调节治理与卫生防护等。
❖ 取水构筑物方面——各种水源的选择和利用，从各种水源取水的方法，各种取水构筑物的构造形式，设计计算，施工方法和运行管理等。
阔 ④汊道型：河岸坍塌和淤积，江心洲的迁移和汊
道的兴衰
冲积平原河段类型
顺直型河段
弯曲型河段
游荡型河段
汊道型河段
第二节地表取水工程
3.影响河床演变的主要因素
❖ 1)河段的来水量来水量大，河床冲刷，来水量小，河床淤积；
❖ 2)河段的来沙量、来沙组成来沙量大、沙粒粗，河床淤积，来沙量少、沙粒细，河床冲刷；
❖ 3)河段的水面比降水面比降小，河床淤积；水面比降增大，河床冲刷；
第二节地表取水工程
❖ 4）河床与岸坡的岩性和稳定性：取水构筑物应选在河岸稳定、岩石露头、未
风化的基岩上或地质条件较好的河床处。在地震区要按照防震要求设计。
❖ 5）河流的冰冻情况：秋季流冰期、封冻期和春季流冰期。 1）冰冻：冰晶→水内冰→冰盖→冻结 ↘ 底冰 ↗ 冰坝 2）对取水构筑物影响