1、第13章 地表水取水構筑物分類：分類： 按水源種類可分為河流、湖泊、水按水源種類可分為河流、湖泊、水庫及海水取水構筑物；庫及海水取水構筑物； 按取水構筑物的構造形式可分為固按取水構筑物的構造形式可分為固定式定式( (岸邊式、河床式、斗槽式岸邊式、河床式、斗槽式) )和活動和活動式式( (浮船式、纜車式浮船式、纜車式) )兩種，在山區河流兩種，在山區河流上，有低壩式和低欄柵式取水構筑物。上，有低壩式和低欄柵式取水構筑物。13.1 河流特征與取水構筑物的關系 江河徑流特征主要是指水位、流江河徑流特征主要是指水位、流量和流速等因素的變化特征。量和流速等因素的變化特征。 設計取水構筑物時應收集的有關設

2、計取水構筑物時應收集的有關資料：資料： (1)(1)河段歷年最高水位和最低水位、河段歷年最高水位和最低水位、逐月平均水位和常年水位；逐月平均水位和常年水位； (2)(2)河段歷年最大流量和最小流量；河段歷年最大流量和最小流量； (3)(3)河段取水點歷年的最大流速、最河段取水點歷年的最大流速、最小流速速、平均流速。小流速速、平均流速。 地表水取水構筑物的設計最高水地表水取水構筑物的設計最高水位，位，般按百年一遇般按百年一遇( (設計頻率為設計頻率為1 1) )確定。設計枯水位和設計枯水流量的確定。設計枯水位和設計枯水流量的設計頻率，設計頻率，應根據水源情況和供水重應根據水源情況和供水重要性選定

3、。要性選定。當地表水作為城鎮供水水當地表水作為城鎮供水水源時其設計枯水位和設計枯水流量源時其設計枯水位和設計枯水流量的保證率，一般可采用的保證率，一般可采用90909797；當地表水作為工業企業供水水源時，當地表水作為工業企業供水水源時，其設計枯水流量的保證率應技行有關其設計枯水流量的保證率應技行有關部門的規定選取。部門的規定選取。 江河中的泥沙，按運動狀態可分為江河中的泥沙，按運動狀態可分為推移質和懸移質兩大類。推移質和懸移質兩大類。 在水流的作用下，沿河床滾動、滑在水流的作用下，沿河床滾動、滑動或跳躍前進的泥沙、稱為推移質動或跳躍前進的泥沙、稱為推移質( (又稱又稱底沙底沙) )；這類泥沙

4、一般粒徑較粗，通常占；這類泥沙一般粒徑較粗，通常占江河總合沙量的江河總合沙量的5 51010。 懸浮在水中，隨水流前進的泥沙，懸浮在水中，隨水流前進的泥沙，稱為懸移質稱為懸移質( (也稱懸沙也稱懸沙) )。這類泥沙一般。這類泥沙一般顆粒較細。在沖積平原河流中約占總含顆粒較細。在沖積平原河流中約占總含沙量的沙量的90909595。 含沙量：單位體積河水內挾帶泥沙含沙量：單位體積河水內挾帶泥沙的重量，以的重量，以kg/mkg/m3 3表示。表示。 江河橫斷面上各點的水流脈動強度江河橫斷面上各點的水流脈動強度不同，含沙量的分布亦不均勻，一般來不同，含沙量的分布亦不均勻，一般來說，越靠近河床含沙量越大

5、，泥沙粒徑說，越靠近河床含沙量越大，泥沙粒徑較粗；越靠近水面含沙量越小，泥沙粒較粗；越靠近水面含沙量越小，泥沙粒徑較細；河心的含沙量高于兩側。徑較細；河心的含沙量高于兩側。 河床演變：水流與河床相互作用，河床演變：水流與河床相互作用，使河床形態不斷發生變化的過程，水流使河床形態不斷發生變化的過程，水流與河床的相互作用通過泥沙運動體現。與河床的相互作用通過泥沙運動體現。 挾沙能力：水流能夠挾帶泥沙的飽挾沙能力：水流能夠挾帶泥沙的飽和數量。和數量。 水流條件改變時，挾沙能力也隨之水流條件改變時，挾沙能力也隨之改變。如果上游來沙量與本河段水流挾改變。如果上游來沙量與本河段水流挾沙能力相適應，河床既不

6、外刷，也不淤沙能力相適應，河床既不外刷，也不淤積，如果來沙量與本河段水流挾沙能力積，如果來沙量與本河段水流挾沙能力不相適應，河床將發生沖刷或淤積。不相適應，河床將發生沖刷或淤積。影響河床演變的主要因素：影響河床演變的主要因素： 1)1)河段的來水量河段的來水量 來水量大，河床沖來水量大，河床沖刷，來水量小，河床淤積；刷，來水量小，河床淤積； 2)2)河段的來沙量、來沙組成河段的來沙量、來沙組成 來沙量來沙量大、沙粒粗，河床淤積，來沙量少、沙大、沙粒粗，河床淤積，來沙量少、沙粒細，河床沖刷；粒細，河床沖刷； 3)3)河段的水面比降河段的水面比降 水面比降小，河水面比降小，河床淤積；水面比降增大，

7、河床沖刷；床淤積；水面比降增大，河床沖刷； 4)4)河床地質情況河床地質情況 疏松土質河床容易疏松土質河床容易沖刷變形，堅硬巖石河床不易變形。沖刷變形，堅硬巖石河床不易變形。 河床變形可分為單向變形和往復變形河床變形可分為單向變形和往復變形兩種。單向變形是指在長時間內，河床緩兩種。單向變形是指在長時間內，河床緩慢地不間斷地沖則或不間斷地淤積，不出慢地不間斷地沖則或不間斷地淤積，不出現外淤交錯。往復變形是指河道周期性往現外淤交錯。往復變形是指河道周期性往復發展的演變現象。復發展的演變現象。 河床變形也可分為縱向變形和橫向變河床變形也可分為縱向變形和橫向變形兩種。縱向變形是河床沿縱深方向的變形兩種

8、。縱向變形是河床沿縱深方向的變化，表現為河床縱剖面上的沖淤變化。橫化，表現為河床縱剖面上的沖淤變化。橫向變形是河床在與水流垂直的方向上，向向變形是河床在與水流垂直的方向上，向兩側的變化，表現為河岸的沖刷與淤積，兩側的變化，表現為河岸的沖刷與淤積，使河床平面位置發生擺動。使河床平面位置發生擺動。 河床縱向變形由水流縱向輸沙不平河床縱向變形由水流縱向輸沙不平衡引起，而縱向輸沙不平衡由來沙量隨衡引起，而縱向輸沙不平衡由來沙量隨時間變化和沿程變化、河流比降和河床時間變化和沿程變化、河流比降和河床寬度沿程變化導致。寬度沿程變化導致。 河床橫向變形由水流橫向輸沙不平河床橫向變形由水流橫向輸沙不平衡引起，而

9、橫向輸沙不平衡主要由環流衡引起，而橫向輸沙不平衡主要由環流造成。造成。 意義：江河取水構筑物位置的選擇是意義：江河取水構筑物位置的選擇是否恰當，直接影響取水的水質和水量、取否恰當，直接影響取水的水質和水量、取水的安全可靠性、投資、施工、運行管理水的安全可靠性、投資、施工、運行管理以及河流的綜合利用。以及河流的綜合利用。 要求：深入現場調查研究，根據取水要求：深入現場調查研究，根據取水河段的水文、地形、地質、衛生等條件，河段的水文、地形、地質、衛生等條件，全面分析，綜合考慮，提出幾個可能的取全面分析，綜合考慮，提出幾個可能的取水位置方案，進行技術經濟比較，從中選水位置方案，進行技術經濟比較，從中

10、選擇最優的方案。擇最優的方案。13.2 江河取水構筑物位置的選擇 (1) (1)設在水質較好地點設在水質較好地點 為避免污染，取水構筑物宜位于城為避免污染，取水構筑物宜位于城鎮和工業企業上游的清潔河段，在污水鎮和工業企業上游的清潔河段，在污水排放口的上游排放口的上游100100150m150m以上；以上； 取水構筑物應避開河流中的回流區取水構筑物應避開河流中的回流區和死水區，以減少進水中的泥沙和漂浮和死水區，以減少進水中的泥沙和漂浮物；物； 在沿海地區應考慮到咸潮的影響，在沿海地區應考慮到咸潮的影響，盡量避免吸入咸水；盡量避免吸入咸水； 污水灌溉農田、農作物施加殺蟲劑污水灌溉農田、農作物施加殺

11、蟲劑等都可能污染水源，也應予以注意。等都可能污染水源，也應予以注意。 (2) (2)具有穩定河床和河岸，靠近主流，具有穩定河床和河岸，靠近主流，有足夠的水深有足夠的水深 在彎曲河段上，取水構筑物位置宜在彎曲河段上，取水構筑物位置宜設在河流的凹岸；如果在凸岸的起點，設在河流的凹岸；如果在凸岸的起點，主流尚未偏離時，或在凸岸的起點或終主流尚未偏離時，或在凸岸的起點或終點；主流雖已偏離，但離岸不遠有不淤點；主流雖已偏離，但離岸不遠有不淤積的深槽時，仍可設置取水構筑物。積的深槽時，仍可設置取水構筑物。 在順直河段上，取水構筑物位置宜在順直河段上，取水構筑物位置宜設在河床穩定、深槽主流近岸處，通常設在河

12、床穩定、深槽主流近岸處，通常也就是河流較窄、流速較大，水較深的也就是河流較窄、流速較大，水較深的地點，在取水構筑物處的水深一般要求地點，在取水構筑物處的水深一般要求不小于不小于2.52.53.om3.om。 (3) (3)具有良好的地質、地形及施工條具有良好的地質、地形及施工條件件 取水構筑物應設在地質構造穩定、取水構筑物應設在地質構造穩定、承載力高的地基上；承載力高的地基上； 取水構筑物不宜設在有寬廣河漫灘取水構筑物不宜設在有寬廣河漫灘的地方，以免進水管過長；的地方，以免進水管過長； 選擇取水構筑物位置時，要盡量考選擇取水構筑物位置時，要盡量考慮到施工條件，除要求交通運輸方便，慮到施工條件，

13、除要求交通運輸方便，有足夠的施工場地外，還要盡量減少土有足夠的施工場地外，還要盡量減少土石方量和水下工程量，以節省投資，縮石方量和水下工程量，以節省投資，縮短工期。短工期。 (4) (4)靠近主要用水地區靠近主要用水地區 取水構筑物位置選擇應與工業布局取水構筑物位置選擇應與工業布局和城市規劃相適應，全面考慮整個給水和城市規劃相適應，全面考慮整個給水系統的合理布置。系統的合理布置。 在保證取水安全的前提下，取水構在保證取水安全的前提下，取水構筑物應盡可能靠近主要用水地區，以縮筑物應盡可能靠近主要用水地區，以縮短輸水管線的長度，減少輸水管的投資短輸水管線的長度，減少輸水管的投資和輸水電費。此外，輸

14、水管的敷設應盡和輸水電費。此外，輸水管的敷設應盡量減少穿過天然或人工障礙物。量減少穿過天然或人工障礙物。(5)(5)注意人工構筑物或天然障礙物注意人工構筑物或天然障礙物 取水構筑物應避開橋前水流滯緩段取水構筑物應避開橋前水流滯緩段和橋后沖刷、落淤段，一般設在橋前和橋后沖刷、落淤段，一般設在橋前0.50.51.0km1.0km或橋后或橋后1.0km1.0km以外；以外； 取水構筑物與丁壩同岸時，應設在取水構筑物與丁壩同岸時，應設在丁壩上游，與壩前淺灘起點相距一定距丁壩上游，與壩前淺灘起點相距一定距離處，也可設在丁壩的對岸；離處，也可設在丁壩的對岸； 攔河壩上游流速減緩，泥沙易于淤攔河壩上游流速減

15、緩，泥沙易于淤積，閘壩泄洪或排沙時，下游產生沖刷積，閘壩泄洪或排沙時，下游產生沖刷泥沙增多，取水構筑物宜設在其影響范泥沙增多，取水構筑物宜設在其影響范圍以外的地段。圍以外的地段。 (6) (6)避免冰凌的影響避免冰凌的影響 在北方地區的河流上設置取水構筑物在北方地區的河流上設置取水構筑物時，應避免冰凌的影響。取水構筑物應設時，應避免冰凌的影響。取水構筑物應設在水內冰較少和不受流冰沖擊的地點，而在水內冰較少和不受流冰沖擊的地點，而不宜設在易于產生水內冰的急流、冰穴、不宜設在易于產生水內冰的急流、冰穴、冰洞及支流出口的下游，盡量避免將取水冰洞及支流出口的下游，盡量避免將取水構筑物設在流冰易于堆積的

16、淺灘、沙洲、構筑物設在流冰易于堆積的淺灘、沙洲、回流區和橋孔的上游附近。回流區和橋孔的上游附近。 在水內冰較多的河段，取水構筑物不在水內冰較多的河段，取水構筑物不宜設在冰水混雜地段，而宜設在冰水分層宜設在冰水混雜地段，而宜設在冰水分層地段，以便從冰層下取水。地段，以便從冰層下取水。 (7) (7)應與河流的綜合利用相適應應與河流的綜合利用相適應 選擇取水構筑物位置時，應結合河選擇取水構筑物位置時，應結合河流的綜合利用，如航運、灌溉、排洪、流的綜合利用，如航運、灌溉、排洪、水力發電等，全面考慮，統籌安排。水力發電等，全面考慮，統籌安排。 在通航河流上設置取水構筑物時，在通航河流上設置取水構筑物時

17、，應不影響航船通行，必要時應按照航道應不影響航船通行，必要時應按照航道部門的要求設置航標；應注意了解河流部門的要求設置航標；應注意了解河流上下游近遠期內擬建的各種水工構筑物上下游近遠期內擬建的各種水工構筑物和整治規劃對取水構筑物可能產生的影和整治規劃對取水構筑物可能產生的影響。響。 固定式取水構筑物與活動式取水構筑固定式取水構筑物與活動式取水構筑物相比具有取水可靠，維護管理簡單，適物相比具有取水可靠，維護管理簡單，適應范圍廣等優點，但投資較大，水下工程應范圍廣等優點，但投資較大，水下工程量較大，施工期長，在水源水位變幅較大量較大，施工期長，在水源水位變幅較大時尤其突出。時尤其突出。 固定式取水

18、構筑物設計時應考慮遠期固定式取水構筑物設計時應考慮遠期發展的需要，土建工程一般按遠期設計，發展的需要，土建工程一般按遠期設計，一次建成，水泵機組設備可分期安裝。一次建成，水泵機組設備可分期安裝。 江河固定式取水構筑物主要分為岸邊江河固定式取水構筑物主要分為岸邊式和河床式兩種，另外還有斗槽式等。式和河床式兩種，另外還有斗槽式等。13.3 江河固定式取水構筑物 直接從江河岸邊取水的構筑物，稱為直接從江河岸邊取水的構筑物，稱為岸邊式取水構筑物，由進水間和泵房兩部岸邊式取水構筑物，由進水間和泵房兩部分組成。適用于岸邊較陡，主流近岸，岸分組成。適用于岸邊較陡，主流近岸，岸邊有足夠水深，水質和地質條件較好

19、，水邊有足夠水深，水質和地質條件較好，水位變幅不大的情況。位變幅不大的情況。 按照進水間與泵房的合建與分建，岸按照進水間與泵房的合建與分建，岸邊式取水構筑物的基本型式可分為合建式邊式取水構筑物的基本型式可分為合建式和分建式。和分建式。岸邊式取水構筑物岸邊式取水構筑物1)1)合建式岸邊取水構筑物合建式岸邊取水構筑物 合建式岸邊取水構筑物進水間與泵房合建式岸邊取水構筑物進水間與泵房合建，水經進水孔進入進水室，再經格網合建，水經進水孔進入進水室，再經格網進入吸水室，然后由水泵抽送至水廠或用進入吸水室，然后由水泵抽送至水廠或用戶。進水孔上的格柵用以攔截水中粗大的戶。進水孔上的格柵用以攔截水中粗大的漂浮

20、物。進水間中的格網用以攔截水中細漂浮物。進水間中的格網用以攔截水中細小的漂浮物。小的漂浮物。 合建式的優點是布置緊湊，占地面積合建式的優點是布置緊湊，占地面積小，水泵吸水管路短，運行管理方便；但小，水泵吸水管路短，運行管理方便；但土建結構復雜，施工較困難。土建結構復雜，施工較困難。 當地基條件較好時，進水間與泵房的當地基條件較好時，進水間與泵房的基礎可以建在不同的標高上，呈階梯式布基礎可以建在不同的標高上，呈階梯式布置，以利用水泵吸水高度減小泵房深度，置，以利用水泵吸水高度減小泵房深度，有利于施工和降低造價，但水泵啟動時需有利于施工和降低造價，但水泵啟動時需要抽真空。要抽真空。 當地基條件較差

21、時，為避免產生不均當地基條件較差時，為避免產生不均勻沉降，或者水泵需要自灌啟動時，宜將勻沉降，或者水泵需要自灌啟動時，宜將進水間與泵房的基礎建在相同標高上，泵進水間與泵房的基礎建在相同標高上，泵房較深，土建費用增加，通風及防潮條件房較深，土建費用增加，通風及防潮條件差，操作管理不甚方便。差，操作管理不甚方便。 為縮小泵房面積，減小泵房深度，為縮小泵房面積，減小泵房深度，降低泵房造價，可采用立式泵或軸流泵降低泵房造價，可采用立式泵或軸流泵取水。這種布置電機設在泵房上層，操取水。這種布置電機設在泵房上層，操作方便，通風條件較好。但立式泵安裝作方便，通風條件較好。但立式泵安裝較困難，檢修不方便。較困

22、難，檢修不方便。 在水位變化較大的河流上，水中漂在水位變化較大的河流上，水中漂浮物不多，取水量不大時，也可采用潛浮物不多，取水量不大時，也可采用潛水泵取水。潛水泵和潛水電機可以設在水泵取水。潛水泵和潛水電機可以設在岸邊進水間內，亦可設在岸邊斜坡上。岸邊進水間內，亦可設在岸邊斜坡上。這種取水方式結構簡單，造價低。但水這種取水方式結構簡單，造價低。但水泵電機檢修較困難。泵電機檢修較困難。2)2)分建式岸邊取水構筑物分建式岸邊取水構筑物 當岸邊地質條件較差，進水間不宜與當岸邊地質條件較差，進水間不宜與泵房合建時，或者分建對結構和施工有利泵房合建時，或者分建對結構和施工有利時，宜采用分建式。時，宜采用

23、分建式。 分建式進水間設于岸邊，泵房建于岸分建式進水間設于岸邊，泵房建于岸內地質條件較好的地點，但不宜距進水間內地質條件較好的地點，但不宜距進水間太遠，以免吸水管過長。太遠，以免吸水管過長。 分建式土建結構簡單，施工較容易，分建式土建結構簡單，施工較容易，但操作管理不便，吸水管路較長，增加了但操作管理不便，吸水管路較長，增加了水頭損失，運行安全性不如合建式。水頭損失，運行安全性不如合建式。岸邊式取水構筑物的構造和計算岸邊式取水構筑物的構造和計算 1)1)進水間進水間 進水間由進水室和吸水室兩部分進水間由進水室和吸水室兩部分組成，可與泵房分建或合建。分建時組成，可與泵房分建或合建。分建時平面形狀

24、有圓形、矩形、橢圓形等。平面形狀有圓形、矩形、橢圓形等。圓形結構性能較好，水流阻力較小，圓形結構性能較好，水流阻力較小，便于沉井施工，但不便于布置設備。便于沉井施工，但不便于布置設備。矩形則相反。進水間深度不大，用大矩形則相反。進水間深度不大，用大開槽施工時可采用矩形。深度較大時開槽施工時可采用矩形。深度較大時宜采用圓形。橢圓形兼有兩者優點，宜采用圓形。橢圓形兼有兩者優點，可用于大型取水。可用于大型取水。 河流水位變幅在河流水位變幅在6m6m以上時，一般設置以上時，一般設置兩層進水孔，上層進水孔的上緣應在洪水兩層進水孔，上層進水孔的上緣應在洪水位以下位以下1.0m1.0m，下層進水孔的下緣至少

25、應高，下層進水孔的下緣至少應高出河底出河底0.5m0.5m，其上緣至少應在設計量低水，其上緣至少應在設計量低水位以下位以下0.3m0.3m。 進水孔的高寬比，宜盡量配合格柵和進水孔的高寬比，宜盡量配合格柵和閘門的標準尺寸。進水間上部的操作平臺閘門的標準尺寸。進水間上部的操作平臺設有格柵、格網、閘門等設備的起吊裝置設有格柵、格網、閘門等設備的起吊裝置和沖洗系統。和沖洗系統。 進水間通常用橫向隔墻分成幾個能進水間通常用橫向隔墻分成幾個能獨立工作的分格。當分格數較少時，設獨立工作的分格。當分格數較少時，設連通管互相連通。分格數應根據安全供連通管互相連通。分格數應根據安全供水要求、水泵臺數及容量、清洗

26、排泥周水要求、水泵臺數及容量、清洗排泥周期、運行檢修時間、格柵類型等因素確期、運行檢修時間、格柵類型等因素確定。一般不少于兩格。大型取水工程最定。一般不少于兩格。大型取水工程最好一臺泵一個分格。好一臺泵一個分格。 吸水室用于安裝水泵吸水管，其設吸水室用于安裝水泵吸水管，其設計要求與泵房吸水井基本相同。吸水室計要求與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徑、數量的平面尺寸按水泵吸水管的直徑、數量和布置要求確定。和布置要求確定。 合建式進水間為非淹沒式，分建式進合建式進水間為非淹沒式，分建式進水間既可是非淹沒式，也可是半淹沒式。水間既可是非淹沒式，也可是半淹沒式。 非淹沒式進水間的操

27、作平臺在設計洪非淹沒式進水間的操作平臺在設計洪水位時仍露出水面，操作管理方便；水位時仍露出水面，操作管理方便； 半淹沒式進水間的操作平臺當水位超半淹沒式進水間的操作平臺當水位超過設計水位時被淹沒，淹沒期間格網無法過設計水位時被淹沒，淹沒期間格網無法清洗，積泥無法排除，只適用于高水位歷清洗，積泥無法排除，只適用于高水位歷時不長，泥沙及漂浮物不多的情況，但投時不長，泥沙及漂浮物不多的情況，但投資較省。資較省。進水間附屬設備進水間附屬設備 (1)(1)格柵、格網及沖洗設備格柵、格網及沖洗設備 格柵設于進水口格柵設于進水口( (或取水頭部或取水頭部) )的進水的進水孔上，以攔截水中粗大的漂浮物及魚類，

28、孔上，以攔截水中粗大的漂浮物及魚類，柵條厚度或直徑一般采用柵條厚度或直徑一般采用10mm10mm，凈距通常，凈距通常采用采用3030120mm120mm。柵條可以直接固定在進水。柵條可以直接固定在進水孔上，也可放在進水孔外側的導槽中，清孔上，也可放在進水孔外側的導槽中，清洗和檢修時便于拆卸。洗和檢修時便于拆卸。0210vkkqf 格柵面積：格柵面積： 格網設在進水間內，用以攔截水中細格網設在進水間內，用以攔截水中細小的漂浮物。格網分為旋轉格網和平板格小的漂浮物。格網分為旋轉格網和平板格網兩種。網兩種。 旋轉格網構造復雜，所占面積大，但旋轉格網構造復雜，所占面積大，但沖洗方便，攔污效果好，適用于

29、水中漂浮沖洗方便，攔污效果好，適用于水中漂浮物較多，取水量較大的取水構筑物。物較多，取水量較大的取水構筑物。03210vkkkqf旋轉格網面積：旋轉格網面積： 平板格網構造簡單，所占位置小，可平板格網構造簡單，所占位置小，可減小進水間尺寸，但網眼不能太小，因而減小進水間尺寸，但網眼不能太小，因而不能攔截較細小漂浮物，且沖洗麻煩，每不能攔截較細小漂浮物，且沖洗麻煩，每次沖洗都有部分雜質進入吸水室，適用于次沖洗都有部分雜質進入吸水室，適用于中小取水量、漂浮物不多的情況。中小取水量、漂浮物不多的情況。0210vkkqf平板格網面積：平板格網面積： (2) (2)排泥、啟閉及起起吊設備排泥、啟閉及起起

30、吊設備 河水進入進水間后流速減小，會有泥河水進入進水間后流速減小，會有泥沙沉積，需及時排除。常用的排泥設備有沙沉積，需及時排除。常用的排泥設備有排沙泵、排污泵、射流泵、壓縮空氣提升排沙泵、排污泵、射流泵、壓縮空氣提升器等。器等。 在進水間的進水孔、格網和橫向連通在進水間的進水孔、格網和橫向連通孔上都須設置閘閥、閘板等啟閉設備，常孔上都須設置閘閥、閘板等啟閉設備，常用的有平板閘門、滑閥及蝶閥等。用的有平板閘門、滑閥及蝶閥等。 為便于格網、格柵的清洗和檢修及閘為便于格網、格柵的清洗和檢修及閘門的啟閉和檢修，需在操作平臺上設置起門的啟閉和檢修，需在操作平臺上設置起吊設備。常用的起吊設備有電動卷揚機、

31、吊設備。常用的起吊設備有電動卷揚機、電動和手動單軌吊車等。電動和手動單軌吊車等。 (3) (3)防冰、防草措施防冰、防草措施 在有冰凍的河流上取水時，必須采取在有冰凍的河流上取水時，必須采取防冰措加。常用的防冰措施有降低進水孔防冰措加。常用的防冰措施有降低進水孔流速；利用電、熱水或蒸汽加熱格柵；在流速；利用電、熱水或蒸汽加熱格柵；在進水孔前引入廢熱水，在進水孔上游設置進水孔前引入廢熱水，在進水孔上游設置擋冰木排；利用渠道引水使水內冰在渠道擋冰木排；利用渠道引水使水內冰在渠道上浮。上浮。 防止水草堵塞，可采用機械或水力方防止水草堵塞，可采用機械或水力方法及時清理格柵；在進水孔前設置擋草木法及時清

32、理格柵；在進水孔前設置擋草木排；在壓力管中設置除草器等措施。排；在壓力管中設置除草器等措施。岸邊式取水泵房的設汁特點岸邊式取水泵房的設汁特點 (1)(1)水泵選擇水泵選擇 水泵選擇包括水泵型號選擇和水泵臺水泵選擇包括水泵型號選擇和水泵臺數確定。水泵臺數過多，將增大泵房面積數確定。水泵臺數過多，將增大泵房面積和土建造價；水泵臺數過少，不利于運行和土建造價；水泵臺數過少，不利于運行調度，一般采用調度，一般采用3 34 4臺。水泵型號應盡量臺。水泵型號應盡量相同，以便互為備用。當供水量或揚程變相同，以便互為備用。當供水量或揚程變化較大時，可考慮大小水泵搭配，以利調化較大時，可考慮大小水泵搭配，以利調

33、節。選泵時應以近期水量為主，適當考慮節。選泵時應以近期水量為主，適當考慮遠期發展。遠期發展。 (2) (2)泵房布置泵房布置 泵房的平面形狀有圓形、矩形、橢泵房的平面形狀有圓形、矩形、橢圓形、半圓形等。矩形便于布置水泵、圓形、半圓形等。矩形便于布置水泵、管路和起吊設備，而圓形受力條件好，管路和起吊設備，而圓形受力條件好，當泵房深度較大時，土建費用較低。當泵房深度較大時，土建費用較低。 水泵機組、管路及附屬設備布置，水泵機組、管路及附屬設備布置，既要滿足安裝、操作、檢修的方便，為既要滿足安裝、操作、檢修的方便，為遠期發展留有遠期發展留有余地，又要盡量減小泵房余地，又要盡量減小泵房面積、減低造價。

34、面積、減低造價。 (3) (3)泵房地面層的設計標高泵房地面層的設計標高 岸邊式取水構筑物的泵房地面層岸邊式取水構筑物的泵房地面層( (又稱又稱泵房頂層進口平臺泵房頂層進口平臺) )的設計標高，應分別按的設計標高，應分別按下列情況確定：下列情況確定： 當泵房位于渠道邊時，采用設計最高當泵房位于渠道邊時，采用設計最高水位加水位加0.5m0.5m； 當泵房位于江河邊時，采用設計最高當泵房位于江河邊時，采用設計最高水位加浪高再加水位加浪高再加0.5m0.5m； 當泵房位于湖泊、水庫或海邊時，采當泵房位于湖泊、水庫或海邊時，采用設計最高水位加浪高再加用設計最高水位加浪高再加0.5m0.5m，并應設，并

35、應設有防止風浪爬高的措施。有防止風浪爬高的措施。 (4) (4)泵房的通風采暖及附屬設備泵房的通風采暖及附屬設備 泵房應有通風設施，深度不大時采取泵房應有通風設施，深度不大時采取自然通風；深度較大時可采用機械通風。自然通風；深度較大時可采用機械通風。 寒冷地區，泵房應考慮采暖。寒冷地區，泵房應考慮采暖。 為便于泵房內設備的安裝、檢修，需為便于泵房內設備的安裝、檢修，需要設置起吊設備。要設置起吊設備。 當水泵啟動時不能自灌時，應采用真當水泵啟動時不能自灌時，應采用真空泵和水射器引水。空泵和水射器引水。 地下式或半地下式取水泵房須設置集地下式或半地下式取水泵房須設置集水溝和排水泵，及時排除漏水及滲

36、水。水溝和排水泵，及時排除漏水及滲水。 為便于調度、泵房內還應設置通訊、為便于調度、泵房內還應設置通訊、遙控等自動化設施。遙控等自動化設施。 (5) (5)泵房的防滲和抗浮泵房的防滲和抗浮 取水泵房的側壁及底部，要求在水壓取水泵房的側壁及底部，要求在水壓作用下不產生滲漏，因此必須注意混凝土作用下不產生滲漏，因此必須注意混凝土的級配及施工質量。的級配及施工質量。 取水泵房在岸邊時，將會受到河水和取水泵房在岸邊時，將會受到河水和地下水的浮力作用，因此在設計時必須考地下水的浮力作用，因此在設計時必須考慮抗浮。慮抗浮。 具體方式可以依靠自重或增加重物抗具體方式可以依靠自重或增加重物抗浮，也可將泵房底板

37、與基巖嵌出或錨固在浮，也可將泵房底板與基巖嵌出或錨固在一起抗浮。一起抗浮。 利用伸入江河中心的進水管和固定在利用伸入江河中心的進水管和固定在河床上的取水頭部取水的構筑物，稱為河河床上的取水頭部取水的構筑物，稱為河床式取水構筑物。河床式取水構筑物由取床式取水構筑物。河床式取水構筑物由取水頭部、進水管、集水間和泵房等部分組水頭部、進水管、集水間和泵房等部分組成。成。 當河床穩定，河岸較平坦，枯水期主當河床穩定，河岸較平坦，枯水期主流遠離岸邊，岸邊水深不夠或水質不好，流遠離岸邊，岸邊水深不夠或水質不好，而河中心具有足夠的水深或水質較好時，而河中心具有足夠的水深或水質較好時，宜采用河床式取水構筑物。宜

38、采用河床式取水構筑物。河床式取水構筑物河床式取水構筑物河床式取水構筑物的類型河床式取水構筑物的類型 1)1)自流管取水自流管取水 自流管淹沒在水中，河水靠重力進入自流管淹沒在水中，河水靠重力進入集水間，集水間可與泵房合建或分建。集水間，集水間可與泵房合建或分建。 自流管取水工作可靠，但敷設自流管自流管取水工作可靠，但敷設自流管時開挖土石方量較大，適用于自流管埋深時開挖土石方量較大，適用于自流管埋深不大或河岸可以開挖敷設自流管時。不大或河岸可以開挖敷設自流管時。 在河流水位變幅較大，洪水期歷時較在河流水位變幅較大，洪水期歷時較長，水中含沙量較高時，可在集水間壁上長，水中含沙量較高時，可在集水間壁

39、上開設進水孔，或設置高位自流管取上層含開設進水孔，或設置高位自流管取上層含沙量較少的水。沙量較少的水。 2) 2)虹吸管取水虹吸管取水 河水通過虹吸管進入集水井中，然后河水通過虹吸管進入集水井中，然后由水泵抽走。河水高于虹吸管頂時可自流由水泵抽走。河水高于虹吸管頂時可自流進水；河水低于虹吸管頂時需抽真空。進水；河水低于虹吸管頂時需抽真空。 適用于河灘寬闊，河岸較高，且為堅適用于河灘寬闊，河岸較高，且為堅硬巖石，埋設自流管需開挖大量土石方，硬巖石，埋設自流管需開挖大量土石方，或管道需要穿越防洪堤時。或管道需要穿越防洪堤時。 虹吸管取水可減少水下土石方量，縮虹吸管取水可減少水下土石方量，縮短工期，

40、節約投資。但對管材及施工質量短工期，節約投資。但對管材及施工質量要求較高，運行管理要求嚴格，需裝置真要求較高，運行管理要求嚴格，需裝置真空設備，工作可靠性不如自流管。空設備，工作可靠性不如自流管。 3) 3)水泵直接吸水水泵直接吸水 不設集水間，水泵吸水管直接伸入河不設集水間，水泵吸水管直接伸入河中取水。中取水。 水泵直接吸水水泵直接吸水可利用水泵吸水高度減可利用水泵吸水高度減小泵房深度，省去集水間，結構簡單，施小泵房深度，省去集水間，結構簡單，施工方便，造價較低。適用于水中漂浮物不工方便，造價較低。適用于水中漂浮物不多，吸水管不長的中小型取水泵房。多，吸水管不長的中小型取水泵房。 在不影響航

41、運時，水泵吸水管可以架在不影響航運時，水泵吸水管可以架空敷設在樁架或支墩上。空敷設在樁架或支墩上。 4) 4)橋墩式取水橋墩式取水 整個取水構筑物建在水中，在進水間整個取水構筑物建在水中，在進水間的壁上設置進水孔。的壁上設置進水孔。 橋墩式取水構筑物建在河中，縮小了橋墩式取水構筑物建在河中，縮小了水流過水斷面，容易造成附近河床沖刷，水流過水斷面，容易造成附近河床沖刷，基礎埋深大，水下工程量大，施工復雜，基礎埋深大，水下工程量大，施工復雜，需要設置較長的引橋與岸邊連接，影響航需要設置較長的引橋與岸邊連接，影響航運，只適用于江河斷面寬、含沙量高、取運，只適用于江河斷面寬、含沙量高、取水量大、岸邊平

42、緩、岸邊無條件建泵房的水量大、岸邊平緩、岸邊無條件建泵房的情況。情況。 1) 1)取水頭部取水頭部 取水頭部型式很多，常用的有喇叭管、取水頭部型式很多，常用的有喇叭管、蘑菇形、魚形罩、箱式、橋墩式等。蘑菇形、魚形罩、箱式、橋墩式等。 喇叭管取水頭部是將設有格柵的金屬喇喇叭管取水頭部是將設有格柵的金屬喇叭管用樁架或支墩固定在河床上。這種頭部叭管用樁架或支墩固定在河床上。這種頭部構造簡單，造價較低，施工方便，適宜在中構造簡單，造價較低，施工方便，適宜在中小取水量時采用。喇叭管的布置可以朝向下小取水量時采用。喇叭管的布置可以朝向下游、水平式、垂直向上和垂直向下布置。游、水平式、垂直向上和垂直向下布置

43、。河床式取水構筑物的構造和計算河床式取水構筑物的構造和計算 蘑菇形取水頭部是在向上的喇叭管上蘑菇形取水頭部是在向上的喇叭管上加金屬帽蓋。河水由帽蓋底部流入，帶入加金屬帽蓋。河水由帽蓋底部流入，帶入的泥沙及漂浮物較少；但頭部高度較大，的泥沙及漂浮物較少；但頭部高度較大，所以要求設置在枯水期時仍有一定水深，所以要求設置在枯水期時仍有一定水深，適用于中小型取水構筑物。適用于中小型取水構筑物。 魚形罩取水頭部是一個兩端帶有圓錐魚形罩取水頭部是一個兩端帶有圓錐頭部的圓筒，在圓筒表面和背水圓錐面上頭部的圓筒，在圓筒表面和背水圓錐面上開設圓形進水孔。外形趨于流線型，進水開設圓形進水孔。外形趨于流線型，進水面

44、積大，進水孔流速小，水流阻力小，漂面積大，進水孔流速小，水流阻力小，漂浮物難于吸附在罩上，可減輕水草堵塞，浮物難于吸附在罩上，可減輕水草堵塞，適宜于水泵直接從河中取水時采用。適宜于水泵直接從河中取水時采用。 箱式取水頭部由周邊開設進水孔的鋼箱式取水頭部由周邊開設進水孔的鋼筋混凝土箱和設在箱內的喇叭管組成。由筋混凝土箱和設在箱內的喇叭管組成。由于進水孔總面積較大，能減少冰凌和泥沙于進水孔總面積較大，能減少冰凌和泥沙進入量。適宜在冬季冰凌較多或含沙量不進入量。適宜在冬季冰凌較多或含沙量不大，水深較小的河流上采用。中小型取水大，水深較小的河流上采用。中小型取水工程中用得較多。工程中用得較多。 斜板取

45、水頭部在取水頭部安設斜板，斜板取水頭部在取水頭部安設斜板，河水經過斜板時，粗顆粒泥沙沉淀在斜板河水經過斜板時，粗顆粒泥沙沉淀在斜板上，沿斜板滑落至河底，除沙效果好，適上，沿斜板滑落至河底，除沙效果好，適用于粗顆粒泥沙較多的河流。但要求河流用于粗顆粒泥沙較多的河流。但要求河流具有足夠的水深和流速。具有足夠的水深和流速。 取水頭部應設在穩定河床的深槽主流取水頭部應設在穩定河床的深槽主流有足夠的水深處。側面進水孔下緣應高出有足夠的水深處。側面進水孔下緣應高出河底不小于河底不小于0.5m0.5m，頂部進水孔應高出河底，頂部進水孔應高出河底1.01.01.5m1.5m以上。以上。 取水頭部進水孔的上緣在

46、設計最低水取水頭部進水孔的上緣在設計最低水位以下的淹沒深度，當頂部進水時不小于位以下的淹沒深度，當頂部進水時不小于0.5m0.5m，側面進水時不小于，側面進水時不小于0.3m0.3m，有冰凌時，有冰凌時應從冰凌下緣算起。虹吸管和吸水管進水應從冰凌下緣算起。虹吸管和吸水管進水時，其上緣的淹沒深度不小于時，其上緣的淹沒深度不小于1.0m1.0m。從頂。從頂部進水時，應考慮進水流速大產生漩渦而部進水時，應考慮進水流速大產生漩渦而影響淹沒深度。影響淹沒深度。 取水頭部進水孔的流速要選擇恰當，取水頭部進水孔的流速要選擇恰當，流速過大，易帶入泥沙、雜草和冰凌；流流速過大，易帶入泥沙、雜草和冰凌；流速過小，

47、會增大進水孔和取水頭部尺寸，速過小，會增大進水孔和取水頭部尺寸，增加造價和水流阻力。增加造價和水流阻力。 進水孔流速可根據河中泥沙及漂浮物進水孔流速可根據河中泥沙及漂浮物的數量、有無冰凌、取水點的水流速度、的數量、有無冰凌、取水點的水流速度、取水量的大小等確定。取水量的大小等確定。一般有冰凌時取一般有冰凌時取0.10.3m/s；無冰凌時取；無冰凌時取0.20.6m/s。 2) 2)進水管進水管 進水管有自流管、進水暗渠、虹吸管進水管有自流管、進水暗渠、虹吸管等。自流管一般采用鋼管、鑄鐵管和鋼筋等。自流管一般采用鋼管、鑄鐵管和鋼筋混凝土管。虹吸管要求嚴密不漏氣，宜采混凝土管。虹吸管要求嚴密不漏氣

48、，宜采用鋼管，但埋在地下的亦可采用鑄鐵管。用鋼管，但埋在地下的亦可采用鑄鐵管。進水暗渠一般用鋼筋混凝土。進水暗渠一般用鋼筋混凝土。 為了提高進水的安全可靠性和便于清為了提高進水的安全可靠性和便于清洗檢修，進水管一般不應少于兩條。當一洗檢修，進水管一般不應少于兩條。當一條進水管停止工作時，其余進水管通過的條進水管停止工作時，其余進水管通過的流量應滿足事故用水要求。流量應滿足事故用水要求。 進水管的管徑應按正常供水時的設計進水管的管徑應按正常供水時的設計水量和流速決定。管中流速不應低于泥沙水量和流速決定。管中流速不應低于泥沙顆粒的不淤流速，以免泥沙沉積；但也不顆粒的不淤流速，以免泥沙沉積；但也不宜

49、過大，以免水頭損失過大；增加集水間宜過大，以免水頭損失過大；增加集水間和泵房深度。和泵房深度。 進水管流速一般不小于進水管流速一般不小于0.60m/s0.60m/s，水，水量較大、含沙量較大、進水管短時，流速量較大、含沙量較大、進水管短時，流速可適當增大。一條管線沖洗或檢修時，管可適當增大。一條管線沖洗或檢修時，管中流速允許達到中流速允許達到1.51.52.0m/s2.0m/s。 自流管一般埋設在河床下自流管一般埋設在河床下0.50.51.om1.om，如需敷設在河床上時，須用塊石或支墩固如需敷設在河床上時，須用塊石或支墩固定。定。 自流管的坡度和坡向應視具體條件而自流管的坡度和坡向應視具體條

50、件而定，可以坡向河心、坡向集水間或水平敷定，可以坡向河心、坡向集水間或水平敷設。設。 虹吸管的虹吸高度一般不大于虹吸管的虹吸高度一般不大于4 46m6m，虹吸管末端至少應伸入集水井最低動水位虹吸管末端至少應伸入集水井最低動水位以下以下1.0m1.0m；虹吸管應朝集水間方向上升，；虹吸管應朝集水間方向上升，最小坡度為最小坡度為0.0030.0030.0050.005；每條虹吸管宜；每條虹吸管宜設置單獨的真空管路，以免互相影響。設置單獨的真空管路，以免互相影響。 在岸邊式或河床式取水構筑物之前，在岸邊式或河床式取水構筑物之前，在河流岸邊用堤壩圍成，或在岸內開挖形在河流岸邊用堤壩圍成，或在岸內開挖形

51、成進水斗槽。成進水斗槽。 水流進入斗槽后，流速減小，便于泥水流進入斗槽后，流速減小，便于泥沙沉淀和水內冰上浮，可減少泥沙和冰凌沙沉淀和水內冰上浮，可減少泥沙和冰凌進入進水孔，適用于取水量大、河流含沙進入進水孔，適用于取水量大、河流含沙量高、漂浮物較多、冰絮較嚴重且有適合量高、漂浮物較多、冰絮較嚴重且有適合地形的情況。地形的情況。 按水流進入方向，斗槽式取水構筑物按水流進入方向，斗槽式取水構筑物可分為順流式、逆流式和雙流式。可分為順流式、逆流式和雙流式。斗槽式取水構筑物斗槽式取水構筑物 順流式斗槽水流方向與河流一致，但順流式斗槽水流方向與河流一致，但斗槽中流速小于河水流速，一部分動能轉斗槽中流速

52、小于河水流速，一部分動能轉化位能，在進口形成壅水和橫向環流，進化位能，在進口形成壅水和橫向環流，進入斗槽的水流主要是河流表層水，適用于入斗槽的水流主要是河流表層水，適用于含泥沙多，冰凌不嚴重的河流。含泥沙多，冰凌不嚴重的河流。 逆流式斗槽水流方向與河流相反，河逆流式斗槽水流方向與河流相反，河水在斗槽進口受到抽吸，形成水位跌落，水在斗槽進口受到抽吸，形成水位跌落，產生橫向環流，進入斗槽的水流主要是河產生橫向環流，進入斗槽的水流主要是河流底層的水，適用于冰凌嚴重，而泥沙較流底層的水，適用于冰凌嚴重，而泥沙較少的河流。少的河流。 雙流式斗槽適用于河流含沙量和冰雙流式斗槽適用于河流含沙量和冰凌含量季節

53、性變化的情況。當洪水季節凌含量季節性變化的情況。當洪水季節含沙量大時，打開上游端閘門，順流進含沙量大時，打開上游端閘門，順流進水。當冬季冰凌嚴重時，打開下游端閘水。當冬季冰凌嚴重時，打開下游端閘門，逆流進水。門，逆流進水。 斗槽式取水構筑物的位置應設在凹斗槽式取水構筑物的位置應設在凹岸靠近主流的岸邊處，以便利用水力沖岸靠近主流的岸邊處，以便利用水力沖洗沉積在斗槽內的泥沙。洗沉積在斗槽內的泥沙。 斗槽式取水構筑物施工量大，造價斗槽式取水構筑物施工量大，造價較高，排泥困難，并且要有良好的地質較高，排泥困難，并且要有良好的地質條件，采用較少。條件，采用較少。固定式取水構筑物施工方法固定式取水構筑物施

54、工方法 1)1)大開槽施工法大開槽施工法 在開挖的基槽中施工，適合于土質好、在開挖的基槽中施工，適合于土質好、構筑物埋深不大，或有巖層、礫石層而不構筑物埋深不大，或有巖層、礫石層而不宜采用沉井施工的情況。宜采用沉井施工的情況。 2)2)圍堰施工法圍堰施工法 用堤壩用堤壩( (圍堰圍堰) )將施工區域與水體隔開，將施工區域與水體隔開，將圍堰內的水抽干后進行施工，施工技術將圍堰內的水抽干后進行施工，施工技術和設備較簡單，但土石方量較大。和設備較簡單，但土石方量較大。 目前常用的圍堰有土圍堰、草土混合目前常用的圍堰有土圍堰、草土混合圍堰、鋼板樁圍堰和橡膠壩活動圍堰等。圍堰、鋼板樁圍堰和橡膠壩活動圍堰

55、等。 3) 3)沉井施工法沉井施工法 沉井為開口無底井筒，施工時在井內沉井為開口無底井筒，施工時在井內挖土，井筒在自重或外加荷重下克服四周挖土，井筒在自重或外加荷重下克服四周土壤的摩阻力而下沉至設計標高，最后進土壤的摩阻力而下沉至設計標高，最后進行封底，適用于松散土質地層。行封底，適用于松散土質地層。 4)4)浮運下沉法浮運下沉法 預先在河灘上將構筑物裝配好，并加預先在河灘上將構筑物裝配好，并加以密封，然后移入水中，用船只浮運至安以密封，然后移入水中，用船只浮運至安裝地點，定位后灌水下沉至預先挖好的基裝地點，定位后灌水下沉至預先挖好的基槽中。不需大型起吊設備，施工較簡單，槽中。不需大型起吊設備

56、，施工較簡單，但河水流速大時不易定位。但河水流速大時不易定位。 5) 5)氣壓沉箱法氣壓沉箱法 將沉井構筑物下部切土挖土部分作成將沉井構筑物下部切土挖土部分作成密閉的氣壓工作室，室內通以壓縮空氣，密閉的氣壓工作室，室內通以壓縮空氣，氣壓略大于室外水壓，以阻止河水進入工氣壓略大于室外水壓，以阻止河水進入工作室內，在工作室內挖土使沉箱下沉，如作室內，在工作室內挖土使沉箱下沉，如遇障礙物則可直接排除。適宜在含有大的遇障礙物則可直接排除。適宜在含有大的漂石、卵石或透水性很強的土層中采用，漂石、卵石或透水性很強的土層中采用，但需要一套特殊的施工設備和專門的技術但需要一套特殊的施工設備和專門的技術工人，施工費用甚高。工人，施工費用甚高。肚松衯宸&愮鐝d)? $?d悡!餯怉 扈鋹a 嘬貑 d?噡1/2001騫寸15鏈?-crm鍦氱