取水工程

欢迎使用水资源利用与保护课件！内容提要取水工程地表水取水构筑物位置选择地表取水构筑物地下水取水构筑物位置选择地下水取水构筑物欢迎使用水资源利用与保护课件！取水工程任务：从水源取水并送往水厂或用户。研究内容：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。取水工程欢迎使用水资源利用与保护课件！取水工程取水工程是水资源利用的重要组成部分之一。它的任务是从水源取水，并送至水厂或用户。由于水源不同，使取水工程设施对整个给水系统的组成、布局、投资及维护运行等的经济性和安全可靠性产生重大影响。因此，给水水源的选择和取水工程的建设是水资源利用的重要项目，取水工程的合理布局和设计对于水资源的合理开发具有重要意义。—地表水源地选择—概述欢迎使用水资源利用与保护课件！取水工程—地表水源地选择—取水水源给水水源分类：给水水源地表水地下水江河水湖泊水水库水海潜水承压水泉水欢迎使用水资源利用与保护课件！地表水源供水特征地表水源的特点：河水：流量较大，浑浊度较高(特别是汛期)，水温变幅大，有机构和细菌含量高，有时还有较高的色度。易受到污染。矿化度和硬度低，含铁锰量等较低。水质水量有明显的季节性。此外，采用地表水源时．在地形、地质、水文、卫生防护等方面均较复杂。湖泊和水库水：流动慢，浊度小，但往往细菌和藻类容易滋生繁殖海水：高含盐量，目前尚不能大规模利用，仅少量作为冷却水。取水工程—地表水源地选择—欢迎使用水资源利用与保护课件！地表水源地选择水源选择前，必须进行水源的勘察，确定可开发量，做好与其他部门用水的统一协调。水源的选用应通过技术经济比较后综合考虑确定地表水作为城市供水水源时，应有90-97%的保证率，工业用水水源根据工业企业性质和要求确定。地下水与地表水联合使用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取水工程—地表水源地选择—欢迎使用水资源利用与保护课件！影响地表水取水的主要因素河流的径流变化、泥沙运动、河床演变、冰冻情况、水质、河床地质与地形等一系列因素对于取水构筑物的正常工作及其取水的安全可靠性有着决定性的影响；其中:径流变化泥沙运动河床演变是要考虑的重点因素。取水工程—地表水源地选择—欢迎使用水资源利用与保护课件！取水河段的径流特征(1)河流历年的最小流量和最低水位(2)河流历年的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；(4)河流历年春秋两季流冰期的最大、最小流量和最高最低水位；(5)其他情况，如潮汐、形成冰坝冰塞时的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。取水工程—地表水源地选择—欢迎使用水资源利用与保护课件！河流的泥沙运动及河床演变根据泥沙在水中的运动状态，可将泥沙分为床沙、推移质、悬移质三类。泥沙的运动状态除了与其粒径有关外还与水流状态有关。在水流状态改变后其运动状态可能发生改变。河流中水流的运动包括纵向水流运动和横向环流运动。取水工程—地表水源地选择—欢迎使用水资源利用与保护课件！河床演变影响河床演变的主要因素有：1)河段的来水量及其变化：2)河段的来沙量，来沙组成及其变化：来沙量大，泥沙组成粗，则产生河床淤积；来沙量少，泥沙组成细，则产生河床冲刷。3）河段的水面比降4)河床地质情况5)水土保持和水工建筑物水流与河床的相互作用是通过泥沙运动来体现的，水流条件改变时，挟沙能力也随着改变如果：上游来沙量＝本段水流挟沙能力，水流处于输沙平衡状态，河床既不冲也不淤积。上游来沙量水流挟沙能力，河床将发生淤积上游来沙量水流挟沙能力,河床将发生冲刷因此，水流输沙的不平衡是河床演变的根本原因。取水工程—地表水源地选择—欢迎使用水资源利用与保护课件！河床演变结果①纵向变形；②横向变形③单向变形；④往复变形取水工程—地表水源地选择—欢迎使用水资源利用与保护课件！地表水取水位置的选择选择江河取水构筑物位置时，应考虑以下基本要求：(1)设在水质较好地点A:在排污河段，应设在排污口的上游100－150m以上；B: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C：潮汐河段和河流入海口易受咸水入侵的地方设置取水构筑物应考虑到可能的影响，尽可能避免。D:其他可能对水质产生影响的因素，如农田排水的农药污染等。取水工程—地表水源地选择—欢迎使用水资源利用与保护课件！地表水取水位置的选择(2)具有稳定河床和河岸，靠近主流，有足够的水深A：在弯曲河段上，取水构筑物位置宜设在河流的凹岸，B:河岸凸岸，岸坡平缓，容易淤积，深槽主流离岸较远，一般不宜设置取水构筑物。C:在顺直河段上，取水构筑物位置宜设在河床稳定、深槽主流近岸处，在取水构筑物处水深一般要求不小于2.5-3.0m。D:在有边滩、沙洲的河段上取水时，应注意了解边滩、沙洲形成的原因，移动的趋势和速度，取水构筑物不宜设在可能移动的边滩、沙洲的下游附近，以免日后被泥沙堵塞。E:在有支流入口的河段上．易在交汇口产生大量的泥沙沉积。因此，取水构筑物应离开支流出口处上下游有足够的距离取水工程—地表水源地选择—欢迎使用水资源利用与保护课件！地表水取水位置的选择（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(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，不影响航运和防洪，符合整体规划的要求。（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。取水工程—地表水源地选择—欢迎使用水资源利用与保护课件！地表水取水位置的选择在下列地段不宜设置取水口，如需设置，应取得论证资料：A：弯曲河段的凸岸，B呈环状弯曲的河段的河内环C分岔河道的分岔和汇合段D河流出峡谷的三角洲附近E河道出海口区域F游荡性河段G易于崩塌和滑动的河段以及其下游附近河段H可能收到漂木，流冰冲击的地点I汇入水库或湖泊的河流或支段的汇入段取水工程—地表水源地选择—欢迎使用水资源利用与保护课件！地表水取水构筑物分类及设置原则在地表水取水构筑物中，河流取水构筑物是最常见的也是最主要的形式。河流地表水取水构筑物的分类：固定式取水构筑物移动式取水构筑物取水工程—地表取水构筑物—欢迎使用水资源利用与保护课件！固定式取水构筑物固定式取水构筑物铵取水点的位置和特点，可分为：岸边式河床式斗槽式。岸边式取水构筑物根据集水井和泵房是合建还是分建又可分为：合建式岸边式取水构筑物分建式岸边式取水构筑物取水工程—地表取水构筑物—欢迎使用水资源利用与保护课件！固定式取水构筑物取水工程—地表取水构筑物—欢迎使用水资源利用与保护课件！河床式取水构筑物按照进水管形式的不同，河床式取水构筑物有以下类型：1．自流管取水2．虹吸管取水3．水泵直接吸水4．桥墩式取水5．湿井型取水6．淹没型取水固定式取水构筑物取水工程—地表取水构筑物—欢迎使用水资源利用与保护课件！取水工程—地表取水构筑物—1．自流管取水（图6-7）2．虹吸管取水3．直接吸水（图6-8）4．桥墩式取水（图6-9）5．湿井型取水6、淹没型取水（图6-10）欢迎使用水资源利用与保护课件！顺流式：适用于含泥沙甚多、面冰凌不严重的河流。逆流式：适用于冰凌严重，而泥沙较少的河流侧坝进水逆流式斗槽:适用于含沙量较高的河流。是逆流式斗槽的一种改进双流式：适用于冬季浮冰，夏季含砂量高的情况斗槽式取水构筑物取水工程—地表取水构筑物—欢迎使用水资源利用与保护课件！—固定式取水构筑物—(1)集水井平台主要作用：便于操作的闸阀启闭设备和格栅、格网起吊设备；必要时还应设清除泥沙的设施。形式：集水井有半淹没式和非掩没式两种。非淹没式集水井在最高洪水位时仍露出水面，操作管理方便，供水较安全，因此采用较多。这种集水井的平台上缘应在设计最高洪水位以上0.5m。(2)进水间主要作用：收集进水孔或进水管的进水，并布置水泵的吸水管。设置形式要求：进水间通常用分成可独立工作的若干分格．其分格数目应按水泵的台数和容量大小以及格网的类型确定．一般不少于两格。集水井取水工程—地表取水构筑物—欢迎使用水资源利用与保护课件！(3)进水孔主要作用：进水，并布置格栅去除水中的漂浮物和浮冰设置形式要求：取水构筑物的进水孔应设置格栅，栅条问净距应根据取水量大小、冰絮初漂浮物等情况确定，小型取水构筑物一般为30-50mm，大、中型取水构筑物一般为80-l20mm。—般进水间每—分格设一个进水孔。进水孔一般做成矩形，其面积及高宽比应尽量符合标准格栅尺寸。进水孔的大小主要以进水孔的过栅流速是主要设计参数，取水工程—地表取水构筑物—欢迎使用水资源利用与保护课件！(4)格栅的防冰措施A．降低进水孔流速。如果进水流速在0.05m／s范围内，便可减少带入水内冰的数量，而且能阻止过冷水形成冰晶。缺点，增加进水口面积，在实际使用中受到限制。B．加热格栅法。利用电、蒸气或热水加热格栅，以防冰冻，比较有效，C．在进水孔前引入废热水。D．在进水孔上游设置挡冰木排。以阻挡水内冰进入进水孔。此外还有降低栅条导热性能使冰屑不易在上面结冻、机械清除、反冲洗等措施来防止进水孔冰冻。取水工程—地表取水构筑物—欢迎使用水资源利用与保护课件！(5)集水井的排泥和冲洗作用：进水间和吸水间中的水流速度较小，当河水中含泥沙较多时，集水并中会沉积泥沙，因此需设排泥、冲洗装置以便及时清理排除。排泥方法：在大型取水构筑物中可设排污泵，小型取水构筑物中或泥沙淤积情况不严重时，可采用射流泵。取水工程—地表取水构筑物—欢迎使用水资源利用与保护课件！作用：布置安装水泵(1)取水泵房的平面形状：平面有圆形、矩形、椭圆形等。(2)取水泵房的平面布置：一般采用3—4台(包括备用泵)。(3)取水泵房高程布置：岸边式泵房布置高程基本要求：不易受洪水淹没，进口地坪标高应满足下列要求：当泵房位在渠道边时，为设汁最高水位加0.5m；当泵房在江河边时，为设计最高水位加浪高再加0.5m；当泵房位在湖泊、水库或海边时，为设计最高水位加浪高再加0.5m并应设有防止浪爬高的措施取水泵房取水工程—地表取水构筑物—欢迎使用水资源利用与保护课件！（1）设置要求A：取水头部应设在稳定河床的深槽主流，有足够的水深处。进水孔一般布置在取水头部的侧面和下游面。漂浮物较少和无冰凌时，也可布置在顶面。B:进水孔在最低水位下的淹没深度顶部进水时，不得小于0.5m；侧面进水时，不得小于0.3m；虹吸进水或吸水管直接进水时，一般不宜小于1.0mC:取水头部的外形考虑防止对河床冲刷D:进水孔流速和面积宜合理选择E:取水头部宜分设两个或两格，以便清洗和检修；取水头部取水工程—地表取水构筑物—欢迎使用水资源利用与保护课件！(2)取水头部的形式和构造取水头部的型式很多，常用的有：喇叭管、蘑菇形、鱼形罩、箱式、桥墩式等取水头部取水工程—地表取水构筑物—欢迎使用水资源利用与保护课件！取水工程—地表取水构筑物—欢迎使用水资源利用与保护课件！管材：进水管有自流管、进水暗渠、虹吸管等。自流管一般采用钢管、铸铁管相钢筋混凝土管。虹吸管要求严密不漏气，宜采用钢管，但埋在地下的亦可采用铸铁管。进水暗渠一般用钢筋混凝土，也有利用岩石开凿衬砌而成。为了提高进水的安全可靠性和便于清洗检修，进水管一般不应少于两条。当一条进水管停止工作时其余进水管通过的流量应满足事故用水要求。设计内容：流速、管径计算、设置位置。取水管设计取水工程—地表取水构筑物—欢迎使用水资源利用与保护课件！1．水源地的水文地质条件：取水水源地位置宜选择在透水性良好，补给条件好，含水层厚度大，分布面积广，如：冲积扇、河漫滩、古河床等。2、水源地的地质环境和周围环境：水源地应选在不易引发地面沉降、塌陷、地裂等有害地