第三章 地表水取水构筑物

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，河床既不外刷，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。 影响河床演变的因素：河段来水量及其变化；来沙量；水面比 降；河床地质情况
3.2 江河取水构筑物位置的选择
(2)具有稳定河床和河岸，靠近主流，有足够的水深
在弯曲河段上，取水构筑物位置宜设在河流的凹岸；如果 在凸岸的起点，主流尚未偏离时，或在凸岸的起点或终点；主 流虽已偏离，但离岸不远有不淤积的深槽时，仍可设置取水构 筑物。
在顺直河段上，取水构筑物位置宜设在河床稳定、深槽主
3.1 江河特征与取水构筑物的关系
3 江河中泥沙、漂浮物及冰冻情况对取水构筑物的影响 水质特征：漂浮物和冰冻，含沙量、粒径、分布，无机和有机
化合物
南方：漂浮物多 北方：冰冻现象多 结冻阶段、封冻阶段、解冻阶段
3.2 江河取水构筑物位置的选择
意义：江河取水构筑物位置的选择是否恰当，直接影
响取水的水质和水量、取水的安全可靠性、投资、施工、
运行管理以及河流的综合利用。 要求：深入现场调查研究，根据取水河段的水文、地
形、地质、卫生等条件，全面分析，综合考虑，提出几个
可能的取水位置方案，进行技术经济比较，从中选择最优 的方案。
3.2 江河取水构筑物位置的选择
关于位置的选择应考虑六点： 1 设在水质较好地点；
2 具有稳定河床和河岸，靠近主流，有足够的水深；
3.3 江河固定式取水构筑物

3.3.1 岸边式取水构筑物


3.3.2 河床式取水构筑物
3.3.3 斗槽式取水构筑物 3.3.4 江河固定式取水构筑物的施工方法
3.3.1 岸边式取水构筑物
定义：直接从江河岸边取水的构筑物，由进水间和泵房
两部分组成。
适用条件：岸边较陡，主流近岸，岸边有足够水深，水 质和地质条件较好，水位变幅不大的情况。本节主要内 容如下： 1 基本型式 2 构造和计算 3 工程实例
3.3.1 岸边式取水构筑物
1 基本型式 1) 合建式岸边取水构筑物
进水间与泵房合建，水经进水孔进入进水室，再经格网
进入吸水室，然后由水泵抽送至水厂或用户。进水孔上的格 栅用以拦截水中粗大的漂浮物。进水间中的格网用以拦截水 中细小的漂浮物。 优点：布置紧凑，占地面积小，水泵吸水管路短，运行管理
方便；但土建结构复杂，施工较困难。
电动和手动单轨吊车等。
3.3.1 岸边式取水构筑物
2 构造和计算 D) 防冰、防草措施 防冰措施：
降低进水孔流速；
利用电、热水或蒸汽加热格栅； 在进水孔前引入废热水，在进水孔上游设置挡冰木排； 利用渠道引水使水内冰在渠道上浮。 防草措施：采用机械或水力方法及时清理格栅； 在进水孔前设置挡草木排； 在压力管中设置除草器等措施。
低栏栅式取水构筑物。
3.1 江河特征与取水构筑物的关系
1、江河作为水源时的特征 径流特征：水位、流量、流速 设计取水构筑物时应收集的有关资料： (1) 河段历年最高水位和最低水位、逐月平均水位和常年水位；
(2) 河段历年最大流量和最小流量；
(3) 河段取水点历年的最大流速、最小流速速、平均流速。 地表水取水构筑物的设计最高水位，—般按百年一遇(设计频率为1 ％)确定。设计枯水位和设计枯水流量的设计频率，应根据水源情况和 供水重要性选定。当地表水作为城镇供水水源时，其设计枯水位和设 计枯水流量的保证率，一般可采用90％～97％。
3.3.1 岸边式取水构筑物
来自百度文库1 基本型式
2) 分建式岸边取水构筑物 当岸边地质条件较差，进水间 不宜与泵房合建时，或者分建对结 构和施工有利时，宜采用分建式。 分建式进水间设于岸边，泵房 建于岸内地质条件较好的地点，但 不宜距进水间太远，以免吸水管过 长。 分建式土建结构简单，施工较 容易，但操作管理不便，吸水管路 较长，增加了水头损失，运行安全 性不如合建式。
流近岸处，通常也就是河流较窄、流速较大，水较深的地点， 在取水构筑物处的水深一般要求不小于2.5～3.Om。
3.2 江河取水构筑物位置的选择
(3)具有良好的地质、地形及施工条件 取水构筑物应设在地质构造稳定、承载力高的地基上； 取水构筑物不宜设在有宽广河漫滩的地方，以免进水管过长； 选择取水构筑物位置时，要尽量考虑到施工条件，除要求交通运输 方便，有足够的施工场地外，还要尽量减少土石方量和水下工程量，以 节省投资，缩短工期。
式，也可是半淹没式。
3.3.1 岸边式取水构筑物
2 构造和计算 （2）进水间附属设备
1） 格栅、格网及冲洗设备
A）格栅 格栅设于进水口(或取水头部)的进水孔上，以拦截水 中粗大的漂浮物及鱼类，栅条厚度或直径一般采用10mm， 净距通常采用30～120mm。栅条可以直接固定在进水孔上，
也可放在进水孔外侧的导槽中，清洗和检修时便于拆卸。
3 具有良好的地质、地形及施工条件； 4 靠近主要用水地区； 5 应注意河流上的人工构筑物或天然障碍物； 6 避免冰凌的影响； 7 应与河流的综合利用相适应。
3.2 江河取水构筑物位置的选择
(1) 设在水质较好地点
取水构筑物宜位于城镇和工业企业上游的清洁河段，在污水排
放口的上游100～150m以上； 取水构筑物应避开河流中的回流区和死水区，以减少进水中的 泥沙和漂浮物； 在沿海地区应考虑到咸潮的影响，尽量避免吸入咸水； 污水灌溉农田、农作物施加杀虫剂等都可能污染水源，也应予 以注意。
3.3.1 岸边式取水构筑物
2 构造和计算
（1）进水间
由进水室和吸水室两部分组成，可与泵房分
建或合建。分建时平面形状有圆形、矩形、椭圆 形等。圆形结构性能较好，水流阻力较小，便于
沉井施工，但不便于布置设备。矩形则相反，进
水间深度不大，用大开槽施工时可采用矩形。深 度较大时宜采用圆形。椭圆形兼有两者优点，可 用于大型取水。
第三章
地表水取水构筑物

3.1 江河特征与取水构筑物的关系 3.2 江河取水构筑物位置的选择 3.3 江河固定式取水构筑物
第三章
分类：
地表水取水构筑物
1、水源种类：河流、湖泊、水库及海水取水构筑物； 2、取水构筑物的构造形式： 固定式：岸边式、河床式、斗槽式 活动式：浮船式、缆车式，在山区河流上，有低坝式和
3.3.1 岸边式取水构筑物
2 构造和计算
河流水位变幅在6m以上 时，一般设置两层进水孔， 上层进水孔的上缘应在洪水 位以下1.0m，下层进水孔的 下缘至少应高出河底0.5m， 其上缘至少应在设计量低水 位以下0.3m。 进水孔的高宽比，宜尽 量配合格栅和闸门的标准尺 寸。进水间上部的操作平台 设有格栅、格网、闸门等设 备的起吊装置和冲洗系统。
(5)注意人工构筑物或天然障碍物 取水构筑物应避开桥前水流滞缓段和桥后冲刷、落淤段，一般设 在桥前0.5～1.0km或桥后1.0km以外； 取水构筑物与丁坝同岸时，应设在丁坝上游，与坝前浅滩起点相 距一定距离处，也可设在丁坝的对岸； 拦河坝上游流速减缓，泥沙易于淤积，闸坝泄洪或排沙时，下游 产生冲刷泥沙增多，取水构筑物宜设在其影响范围以外的地段。
(4)靠近主要用水地区 取水构筑物位置选择应与工业布局和城市规划相适应，全面考虑 整个给水系统的合理布置。 在保证取水安全的前提下，取水构筑物应尽可能靠近主要用水地 区，以缩短输水管线的长度，减少输水管的投资和输水电费。此外， 输水管的敷设应尽量减少穿过天然或人工障碍物。
3.2 江河取水构筑物位置的选择
Q 旋转格网面积： F0 K1 K 2 K 3V0
3.3.1 岸边式取水构筑物
2 构造和计算
C) 排泥、启闭及起吊设备
河水进入进水间后流速减小，会有泥沙沉积，需及时排除。 常用的排泥设备有排沙泵、排污泵、射流泵、压缩空气提升器 等。 在进水间的进水孔、格网和横向连通孔上都须设置闸阀、 闸板等启闭设备，常用的有平板闸门、滑阀及蝶阀等。 为便于格网、格栅的清洗和检修及闸门的启闭和检修，需 在操作平台上设置起吊设备。常用的起吊设备有电动卷扬机、
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。
3.1 江河特征与取水构筑物的关系
② 河床演变
定义：水流与河床的相互作用，淤积、冲刷，使河床形态不断
3.1 江河特征与取水构筑物的关系
2 泥沙运动与河床演变及其对取水构筑物的影响
①泥沙运动：推移质泥沙、悬移质泥沙
推移质(又称底沙)：在水流的作用下，沿河床滚动、滑动或跳跃 前进的泥沙；一般粒径较粗，通常占江河总含沙量的5％～10％。 悬移质(也称悬沙)：悬浮在水中，随水流前进的泥沙。一般颗粒 较细。在冲积平原河流中约占总含沙量的90％～95％。
能太小，因而不能拦截较细小漂浮物，且冲洗麻烦，每次冲洗 都有部分杂质进入吸水室，适用于中小取水量、漂浮物不多的 情况。 平板格网面积：
Q F0 K1 K 2V0
平板格网：由槽钢或角钢框架及金属网构成。
格栅、平板格网计算实例：P199
3.3.1 岸边式取水构筑物
2 构造和计算
B） 格网
旋转格网：由绕在上下两个旋转轮上的连续网板组成，用电 动机带动。网板由金属框架及金属网组成。 特点：构造复杂，所占面积大，但冲洗方便，拦污效果好， 适用于水中漂浮物较多，取水量较大的取水构筑物。 布置方式：直流、网内及网外进水三种。
3.3.1 岸边式取水构筑物
2 构造和计算
格栅面积：
Q F0 K1 K 2V0
3.3.1 岸边式取水构筑物
2 构造和计算 B） 格网 格网设在进水间内，用以拦截水中细小的漂浮物。 格网分为旋转格网和平板格网两种。 平板格网：由槽钢或角钢框架及金属网构成。
特点：构造简单，所占位置小，可减小进水间尺寸，但网眼不
3.3 江河固定式取水构筑物
江河固定式取水构筑物优点：取水可靠，维护管理
简单，适应范围广等优点，但投资较大，水下工程
量较大，施工期长，在水源水位变幅较大时尤其突 出。
设计：考虑远期发展的需要，土建工程一般按远期
设计，一次建成，水泵机组设备可分期安装。 江河固定式取水构筑物主要分为岸边式和河床 式两种，另外还有斗槽式等。
3.3.1 岸边式取水构筑物
2 构造和计算 进水间通常用横向隔墙分成几个能独立工作的分格。当
分格数较少时，设连通管互相连通。分格数应根据安全供水
要求、水泵台数及容量、清洗排泥周期、运行检修时间、格 栅类型等因素确定。一般不少于两格。大型取水工程最好一
台泵一个分格。
吸水室用于安装水泵吸水管，其设计要求与泵房吸水井 基本相同。吸水室的平面尺寸按水泵吸水管的直径、数量和 布置要求确定。 合建式进水间为非淹没式，分建式进水间既可是非淹没
3.2 江河取水构筑物位置的选择
(6)避免冰凌的影响 在北方地区的河流上设置取水构筑物时，应避免冰凌的
影响。取水构筑物应设在水内冰较少和不受流冰冲击的地点，
而不宜设在易于产生水内冰的急流、冰穴、冰洞及支流出口 的下游，尽量避免将取水构筑物设在流冰易于堆积的浅滩、 沙洲、回流区和桥孔的上游附近。 在水内冰较多的河段，取水构筑物不宜设在冰水混杂地 段，而宜设在冰水分层地段，以便从冰层下取水。
进水间与泵房的基础建在相 同标高上，泵房较深，土建
费用增加，通风及防潮条件
差，操作管理不甚方便。
3.3.1 岸边式取水构筑物
1 基本型式
为缩小泵房面积，减小泵房深度， 降低泵房造价，可采用立式泵或轴流 泵取水。这种布置电机设在泵房上层， 操作方便，通风条件较好。但立式泵 安装较困难，检修不方便。 在水位变化较大的河流上，水中 漂浮物不多，取水量不大时，也可采 用潜水泵取水。潜水泵和潜水电机可 以设在岸边进水间内，亦可设在岸边 斜坡上。这种取水方式结构简单，造 价低。但水泵电机检修较困难。
3.3.1 岸边式取水构筑物
1 基本型式 当地基条件较好时， 进水间与泵房的基础可以 建在不同的标高上，呈阶 梯式布置，以利用水泵吸 水高度减小泵房深度，有
利于施工和降低造价，但
水泵启动时需要抽真空。
3.3.1 岸边式取水构筑物
1 基本型式 当地基条件较差时，为 避免产生不均匀沉降，或者
水泵需要自灌启动时，宜将