1、 5.1 引水防沙的意義引水防沙的意義 5.2 引水工程選址與布置引水工程選址與布置 5.3 防沙排沙理論與設(shè)計(jì)防沙排沙理論與設(shè)計(jì) 5.4 無(wú)壩引水無(wú)壩引水 5.5 有壩引水有壩引水 5.6 入渠泥沙防治入渠泥沙防治Ch5 引水工程引水工程Ch5 引水工程引水工程 5.1 引水防沙的意義引水防沙的意義 一、引水工程中的泥沙問(wèn)題一、引水工程中的泥沙問(wèn)題 在河流上興建的各種引水工程數(shù)量在不斷增加，引水的用水在河流上興建的各種引水工程數(shù)量在不斷增加，引水的用水效率和質(zhì)量受到廣泛重視。如灌溉引水、水電站引水效率和質(zhì)量受到廣泛重視。如灌溉引水、水電站引水二、引水防沙工程的發(fā)展二、引水防沙工程的發(fā)展1、引

2、水防沙工程分類(lèi)、引水防沙工程分類(lèi)分為三類(lèi)：無(wú)壩引水防沙工程；有壩引水防沙工程；活壩分為三類(lèi)：無(wú)壩引水防沙工程；有壩引水防沙工程；活壩類(lèi)引水防沙工程。類(lèi)引水防沙工程。無(wú)壩引水防沙工程：分布較廣，如都江堰無(wú)壩引水防沙工程：分布較廣，如都江堰有壩引水防沙工程可分為：有壩引水防沙工程可分為：低壩沉沙沖槽式引水防沙工程（印度式）；低壩沉沙沖槽式引水防沙工程（印度式）；閘壩式引水防沙工程，用攔河閘代替印度式的溢流低壩。閘壩式引水防沙工程，用攔河閘代替印度式的溢流低壩。彎道式引水防沙工程：人為形成彎道環(huán)流，達(dá)到凹岸引水彎道式引水防沙工程：人為形成彎道環(huán)流，達(dá)到凹岸引水凸岸排沙。凸岸排沙。底欄柵式引水防沙工程

3、，攔河壩頂布設(shè)欄柵，防止礫卵石底欄柵式引水防沙工程，攔河壩頂布設(shè)欄柵，防止礫卵石進(jìn)入壩內(nèi)廊道。進(jìn)入壩內(nèi)廊道。分層式引水防沙工程（中亞式）分層式引水防沙工程（中亞式）三、引水防沙問(wèn)題分析步驟、引水防沙問(wèn)題分析步驟 泥沙問(wèn)題分析步驟泥沙問(wèn)題分析步驟 1、 野外調(diào)查與資料收集：確定來(lái)沙量；野外調(diào)查與資料收集：確定來(lái)沙量；河床演變情況；河床演變情況； 2、分析水沙過(guò)程對(duì)引水工程的影響、分析水沙過(guò)程對(duì)引水工程的影響 3、分析引水工程對(duì)當(dāng)?shù)睾蜕舷掠魏恿髋c環(huán)、分析引水工程對(duì)當(dāng)?shù)睾蜕舷掠魏恿髋c環(huán)境的影響；境的影響； 4、估計(jì)需要采取的泥沙處理措施；、估計(jì)需要采取的泥沙處理措施； 5、最佳方案的選擇。、最佳方案

4、的選擇。5.2 引水工程選址與布置引水工程選址與布置 一、引水工程選址中的泥沙問(wèn)題一、引水工程選址中的泥沙問(wèn)題 在河流上修建引水工程除了考慮工程本身的因素以外，在河流上修建引水工程除了考慮工程本身的因素以外，還應(yīng)考慮到地質(zhì)地貌、河流動(dòng)力學(xué)、水文及環(huán)境、經(jīng)還應(yīng)考慮到地質(zhì)地貌、河流動(dòng)力學(xué)、水文及環(huán)境、經(jīng)濟(jì)等因素。引水工程滿足兩個(gè)要求濟(jì)等因素。引水工程滿足兩個(gè)要求:（1）能夠取到所）能夠取到所需要的水量；（需要的水量；（2）保持引水口的河床穩(wěn)定或沖淤平）保持引水口的河床穩(wěn)定或沖淤平衡，同時(shí)盡可能減少泥沙入侵。衡，同時(shí)盡可能減少泥沙入侵。考慮的泥沙方面的因素考慮的泥沙方面的因素（1）河流的水文泥沙資料

5、，）河流的水文泥沙資料，來(lái)水來(lái)沙過(guò)程，懸移質(zhì)、推移來(lái)水來(lái)沙過(guò)程，懸移質(zhì)、推移質(zhì)和床沙組成；質(zhì)和床沙組成；（2）河床穩(wěn)定性，河型、河）河床穩(wěn)定性，河型、河道演變歷史及趨勢(shì)。道演變歷史及趨勢(shì)。二、引水工程的選址與泥沙考慮二、引水工程的選址與泥沙考慮 1、引水工程在河流上的位置、引水工程在河流上的位置 1）選擇彎道的考慮：穩(wěn)定的彎道凹岸一側(cè)是引）選擇彎道的考慮：穩(wěn)定的彎道凹岸一側(cè)是引水工程比較理想的位置。彎道凹岸水深大，流速水工程比較理想的位置。彎道凹岸水深大，流速大，有利于推移質(zhì)的輸移大，有利于推移質(zhì)的輸移;彎道環(huán)流與縱向水流彎道環(huán)流與縱向水流構(gòu)成螺旋流運(yùn)動(dòng)，含沙量小的水流指向凹岸，含構(gòu)成螺旋流運(yùn)

6、動(dòng)，含沙量小的水流指向凹岸，含沙量大的指向凸岸。避免布置在彎道的凸岸。沙量大的指向凸岸。避免布置在彎道的凸岸。 注意如下：力求河勢(shì)穩(wěn)定；避免河岸和河床沖淤注意如下：力求河勢(shì)穩(wěn)定；避免河岸和河床沖淤變化較大的位置，容易造成取水口的脫溜變化較大的位置，容易造成取水口的脫溜.有利有利于防沙、排沙。有利于泥沙的排泄；便于施工和于防沙、排沙。有利于泥沙的排泄；便于施工和管理。管理。 1、引水工程在河流上的位置、引水工程在河流上的位置 2）、注意調(diào)查地質(zhì)、地形和河床演變情況）、注意調(diào)查地質(zhì)、地形和河床演變情況 地質(zhì)方面考慮基巖埋深較淺，或者為沙礫石或沙地質(zhì)方面考慮基巖埋深較淺，或者為沙礫石或沙基的河段。基

7、的河段。 河床演變選在河勢(shì)穩(wěn)定，河床沖淤變化不大的河河床演變選在河勢(shì)穩(wěn)定，河床沖淤變化不大的河段，段， 3）、引水建筑物離深泓線不遠(yuǎn)處。）、引水建筑物離深泓線不遠(yuǎn)處。 可縮短引水長(zhǎng)度，保證水量防止泥沙的入侵。可縮短引水長(zhǎng)度，保證水量防止泥沙的入侵。 4）、有壩與無(wú)壩引水的關(guān)系）、有壩與無(wú)壩引水的關(guān)系:無(wú)壩引水的選址要無(wú)壩引水的選址要求高于有壩引水。求高于有壩引水。 5）、因勢(shì)利導(dǎo)、不宜強(qiáng)行整治。）、因勢(shì)利導(dǎo)、不宜強(qiáng)行整治。 6）、水電樞紐上下游的引水口位置。）、水電樞紐上下游的引水口位置。 7）、水輪機(jī)的選擇。）、水輪機(jī)的選擇。 2、泥沙問(wèn)題的考慮、泥沙問(wèn)題的考慮 防止推移質(zhì)泥沙和懸移質(zhì)粗顆粒

8、泥沙進(jìn)防止推移質(zhì)泥沙和懸移質(zhì)粗顆粒泥沙進(jìn)入引水口。入引水口。 1） 河型的影響河型的影響 2）底檻的高度，設(shè)置一定的高度。）底檻的高度，設(shè)置一定的高度。 3）防沙、排沙清淤措施；）防沙、排沙清淤措施； 4）估計(jì)河槽的沖淤變化；）估計(jì)河槽的沖淤變化； 5）泥沙估計(jì)）泥沙估計(jì) 6）引水比與引沙比。）引水比與引沙比。 三、側(cè)面引水與正面引水三、側(cè)面引水與正面引水 按照引水頭部與河流來(lái)流的相對(duì)位置將引水形按照引水頭部與河流來(lái)流的相對(duì)位置將引水形式分為側(cè)面與正面引水。引水頭部與來(lái)流方向式分為側(cè)面與正面引水。引水頭部與來(lái)流方向大致平行時(shí)為正面引水；引水頭部與來(lái)流方向大致平行時(shí)為正面引水；引水頭部與來(lái)流方向

9、大致垂直時(shí)為側(cè)面引水。大致垂直時(shí)為側(cè)面引水。 側(cè)面引水特點(diǎn)：在河岸一側(cè)引水，缺陷：大量側(cè)面引水特點(diǎn)：在河岸一側(cè)引水，缺陷：大量泥沙進(jìn)入引渠，引水沖沙相互影響，采區(qū)防沙泥沙進(jìn)入引渠，引水沖沙相互影響，采區(qū)防沙措施。措施。 正面引水：有正面排沙和側(cè)面排沙。前者的水正面引水：有正面排沙和側(cè)面排沙。前者的水深和引水比不宜太大。后者的整治工程簡(jiǎn)單，深和引水比不宜太大。后者的整治工程簡(jiǎn)單，限制少。限制少。 四、引水工程泥沙問(wèn)題研究方法：四、引水工程泥沙問(wèn)題研究方法： （1）類(lèi)比分析和調(diào)查）類(lèi)比分析和調(diào)查 已經(jīng)運(yùn)行成功的引水工程進(jìn)行調(diào)查分析；已經(jīng)運(yùn)行成功的引水工程進(jìn)行調(diào)查分析； （2）初步分析估算：對(duì)水流泥

10、沙、河床演）初步分析估算：對(duì)水流泥沙、河床演變進(jìn)行分析；也可用估算的方法變進(jìn)行分析；也可用估算的方法 （3） 河工模型試驗(yàn)：解決引水工程局部河河工模型試驗(yàn)：解決引水工程局部河床變化、優(yōu)化防沙方案、河床演變預(yù)測(cè)。床變化、優(yōu)化防沙方案、河床演變預(yù)測(cè)。 （4） 數(shù)學(xué)模型計(jì)算數(shù)學(xué)模型計(jì)算5.3 防沙排沙理論與設(shè)計(jì)防沙排沙理論與設(shè)計(jì) 一、引水口水沙運(yùn)動(dòng)特性一、引水口水沙運(yùn)動(dòng)特性 合理規(guī)劃引水口，合理布置引水口的防沙設(shè)合理規(guī)劃引水口，合理布置引水口的防沙設(shè)施，合理設(shè)計(jì)與布置灌溉引水口。施，合理設(shè)計(jì)與布置灌溉引水口。 1、引水口前的流速場(chǎng)、引水口前的流速場(chǎng) 1） 理論分析理論分析2）實(shí)測(cè)成果）實(shí)測(cè)成果 引水

11、比小：引水口水引水比小：引水口水流曲率小，支槽有回流曲率小，支槽有回流。流。 引水比大：引水口水引水比大：引水口水流表層曲率小，底層流表層曲率小，底層曲率大；支槽有回流，曲率大；支槽有回流，范圍小。范圍小。 2、引水寬度、引水寬度 3、推移質(zhì)分沙比與分流比的關(guān)系、推移質(zhì)分沙比與分流比的關(guān)系 推移質(zhì)分沙比與分流比的關(guān)系實(shí)驗(yàn)室研推移質(zhì)分沙比與分流比的關(guān)系實(shí)驗(yàn)室研究較多。德國(guó)，分沙比隨分流比的增大究較多。德國(guó)，分沙比隨分流比的增大而增大，分流比達(dá)到而增大，分流比達(dá)到50%，幾乎全部推，幾乎全部推移質(zhì)泥沙進(jìn)入引水口。移質(zhì)泥沙進(jìn)入引水口。 4、懸移質(zhì)分沙比與分流比的關(guān)系、懸移質(zhì)分沙比與分流比的關(guān)系 關(guān)系

12、復(fù)雜。關(guān)系復(fù)雜。 1、人工引水彎道、人工引水彎道 目的：創(chuàng)造良好的彎道環(huán)流，有效引水防沙。目的：創(chuàng)造良好的彎道環(huán)流，有效引水防沙。 設(shè)計(jì)原則：設(shè)計(jì)原則： （1）彎道寬度；）彎道寬度； （2）彎道外形；）彎道外形； （3）泄洪閘：中心線與彎道中心線呈）泄洪閘：中心線與彎道中心線呈40-45度度 （4）沖沙閘與進(jìn)水閘）沖沙閘與進(jìn)水閘二、彎道引水二、彎道引水防沙工程設(shè)計(jì)防沙工程設(shè)計(jì) 三、導(dǎo)流裝置三、導(dǎo)流裝置 奧加德奧加德(A.J.Odgaard)方法：利用導(dǎo)流屏在引水口前導(dǎo)方法：利用導(dǎo)流屏在引水口前導(dǎo)流，改善河床水流流態(tài)，使引水口泥沙淤積減緩。流，改善河床水流流態(tài)，使引水口泥沙淤積減緩。 導(dǎo)流屏導(dǎo)流

13、屏：制造人工環(huán)流，增加表層引水寬度，：制造人工環(huán)流，增加表層引水寬度，減小底層引水寬度。減小底層引水寬度。 1、導(dǎo)流屏防沙理論、導(dǎo)流屏防沙理論 導(dǎo)流屏防沙理論：導(dǎo)流屏防沙理論： 導(dǎo)流屏的設(shè)計(jì)參數(shù)：導(dǎo)流屏高度、長(zhǎng)度、迎導(dǎo)流屏的設(shè)計(jì)參數(shù)：導(dǎo)流屏高度、長(zhǎng)度、迎水角、淹沒(méi)深度等水角、淹沒(méi)深度等 導(dǎo)流屏缺點(diǎn)導(dǎo)流屏缺點(diǎn)： （1）構(gòu)造復(fù)雜，費(fèi)用高，運(yùn)行管理不便；）構(gòu)造復(fù)雜，費(fèi)用高，運(yùn)行管理不便； (2)細(xì)沙運(yùn)用效果不顯著細(xì)沙運(yùn)用效果不顯著 （3）河床不穩(wěn)定的河道效果不好，）河床不穩(wěn)定的河道效果不好， （4）在通航河流上不宜采用。）在通航河流上不宜采用。 三、導(dǎo)流裝置三、導(dǎo)流裝置 2、導(dǎo)沙坎導(dǎo)沙坎：設(shè)置在引水

14、口前設(shè)置一定高度和：設(shè)置在引水口前設(shè)置一定高度和長(zhǎng)度的坎，底部水流形成螺旋流將泥沙導(dǎo)離長(zhǎng)度的坎，底部水流形成螺旋流將泥沙導(dǎo)離引水口。引水口。 （1）水流現(xiàn)象）水流現(xiàn)象 水流束窄；螺旋流，水流束窄；螺旋流， （2）泥沙運(yùn)動(dòng)）泥沙運(yùn)動(dòng) （3）導(dǎo)沙坎的影響效果）導(dǎo)沙坎的影響效果 包括水流流速、坎高、導(dǎo)沙坎與主流的夾角、多道導(dǎo)沙包括水流流速、坎高、導(dǎo)沙坎與主流的夾角、多道導(dǎo)沙坎的水流形態(tài)、導(dǎo)沙坎幾何尺度。坎的水流形態(tài)、導(dǎo)沙坎幾何尺度。 四四 環(huán)流沖沙槽環(huán)流沖沙槽 在壅水淤積情況下，采用束水攻沙原理，在壅水淤積情況下，采用束水攻沙原理，在引水口前設(shè)置沖沙槽，用縱向束水墻與在引水口前設(shè)置沖沙槽，用縱向束水

15、墻與溢洪壩分開(kāi)，在引水閘前形成較高流速，溢洪壩分開(kāi)，在引水閘前形成較高流速，沖走槽內(nèi)泥沙。沖走槽內(nèi)泥沙。 環(huán)流沖沙槽由沖沙閘、引水口岸邊墻、束環(huán)流沖沙槽由沖沙閘、引水口岸邊墻、束水墻和導(dǎo)沙坎等部分組成。水墻和導(dǎo)沙坎等部分組成。 環(huán)流沖沙槽各部分功能環(huán)流沖沙槽各部分功能 束水墻：滿足在進(jìn)水口前形成穩(wěn)定平順的水流；束水墻：滿足在進(jìn)水口前形成穩(wěn)定平順的水流；滿足與上游來(lái)水的漸變銜接；考慮定期沖沙和滿足與上游來(lái)水的漸變銜接；考慮定期沖沙和沉沙時(shí)的容積要求。沉沙時(shí)的容積要求。L=2-3B, 沖沙槽的泄流能力滿足引水流量和最小沖沙流沖沙槽的泄流能力滿足引水流量和最小沖沙流量要求。量要求。 沖沙閘的泄流能力

16、與沖沙流量以及穩(wěn)定河槽流沖沙閘的泄流能力與沖沙流量以及穩(wěn)定河槽流量相適應(yīng)。量相適應(yīng)。 導(dǎo)沙坎與潛沒(méi)分水墻：導(dǎo)沙坎是設(shè)置在沖沙槽導(dǎo)沙坎與潛沒(méi)分水墻：導(dǎo)沙坎是設(shè)置在沖沙槽底板上的潛沒(méi)導(dǎo)流矮墻。導(dǎo)沙坎螺旋流的強(qiáng)度底板上的潛沒(méi)導(dǎo)流矮墻。導(dǎo)沙坎螺旋流的強(qiáng)度與方向隨導(dǎo)沙坎與水流方向的交角而變化，最與方向隨導(dǎo)沙坎與水流方向的交角而變化，最常用的交角為常用的交角為20-40；導(dǎo)沙坎的高度是當(dāng)?shù)厮粚?dǎo)沙坎的高度是當(dāng)?shù)厮畹纳畹?/31/10。 五五 渦管與截沙槽排沙渦管與截沙槽排沙 渦管與截沙槽排沙是在河床上或臨近河床的某一高渦管與截沙槽排沙是在河床上或臨近河床的某一高度上利用螺旋流排除水流底部推移質(zhì)泥沙的管道

17、或度上利用螺旋流排除水流底部推移質(zhì)泥沙的管道或排沙通道。渦管指截面是圓形或弧形，截沙槽截面排沙通道。渦管指截面是圓形或弧形，截沙槽截面為方形或梯形。為方形或梯形。 1933年，年，R.L. Parshall提出渦管排沙的方法，他們提出渦管排沙的方法，他們渦管斷面的水流佛氏數(shù)為渦管斷面的水流佛氏數(shù)為0.8，渦管與水流的方向夾，渦管與水流的方向夾角為角為45。 我國(guó)我國(guó)20世紀(jì)世紀(jì)60年代在映秀灣水電站等采用截沙槽，年代在映秀灣水電站等采用截沙槽，當(dāng)截沙槽與主槽的角度為當(dāng)截沙槽與主槽的角度為30，排沙效果好。，排沙效果好。 日本學(xué)者對(duì)急流渠道日本學(xué)者對(duì)急流渠道(Fr=3.46-9.42)的排沙渦管

18、實(shí)驗(yàn)，的排沙渦管實(shí)驗(yàn)，其排沙率為其排沙率為30%-90%。 螺旋流排沙機(jī)理：水沙的慣性作用與邊界條件相結(jié)螺旋流排沙機(jī)理：水沙的慣性作用與邊界條件相結(jié)合的產(chǎn)物。渦管內(nèi)的水流運(yùn)動(dòng)與河床縱向水流運(yùn)動(dòng)，合的產(chǎn)物。渦管內(nèi)的水流運(yùn)動(dòng)與河床縱向水流運(yùn)動(dòng)，形成螺旋流。形成螺旋流。FR=0.8，截沙槽與主流呈，截沙槽與主流呈45度。度。 渦管內(nèi)的流速分布渦管內(nèi)的流速分布 渦管流量與分流比：渦管流量與分流比： 渦管排沙；渦管排沙； 渦管設(shè)計(jì)：渦管設(shè)計(jì)： 六六 沉沙池沉沙池 沉沙池按清洗的方法可分為：定期清洗、連續(xù)沉沙池按清洗的方法可分為：定期清洗、連續(xù)沖洗、機(jī)械清洗和不沖洗等四類(lèi)。沖洗、機(jī)械清洗和不沖洗等四類(lèi)。

19、1、定期沖洗沉沙池的種類(lèi)、定期沖洗沉沙池的種類(lèi) 有單室（單室?guī)?cè)室）和多室兩類(lèi)，在沉沙池有單室（單室?guī)?cè)室）和多室兩類(lèi)，在沉沙池的末端設(shè)有沖沙底孔或沖沙閘。當(dāng)流量大于的末端設(shè)有沖沙底孔或沖沙閘。當(dāng)流量大于15m3/s，可采用雙室沉沙池，可采用雙室沉沙池， 定期沖沙沉沙池的結(jié)構(gòu)定期沖沙沉沙池的結(jié)構(gòu) 沉沙池由進(jìn)口、沉淀室、出口、沖沙設(shè)備及防冰防沉沙池由進(jìn)口、沉淀室、出口、沖沙設(shè)備及防冰防污設(shè)備等組成。污設(shè)備等組成。 沉沙池?cái)嗝嬉话銥榫匦巍３恋硎业臄?shù)目為沉沙池?cái)嗝嬉话銥榫匦巍３恋硎业臄?shù)目為2-4個(gè)，工個(gè)，工作深度為作深度為4-5m. 沉沙池的底坡可以是正坡或倒坡，其數(shù)值為沉沙池的底坡可以是正坡或倒坡

20、，其數(shù)值為0.020.005，沖洗速度不小于，沖洗速度不小于2m/s。 粗砂沉在首部，這時(shí)采用倒坡。粗砂沉在首部，這時(shí)采用倒坡。 連續(xù)沖洗沉沙池的工作方式連續(xù)沖洗沉沙池的工作方式 水電站的沉沙池。連續(xù)沖洗沉沙池分上下兩部水電站的沉沙池。連續(xù)沖洗沉沙池分上下兩部分，上部為沉沙室，沉沙的主體，為明流；下分，上部為沉沙室，沉沙的主體，為明流；下部為沖沙廊道，為壓力流，整個(gè)沉沙池有多條部為沖沙廊道，為壓力流，整個(gè)沉沙池有多條支廊道和總廊道。支廊道和總廊道。 連續(xù)沖洗沉沙池可做成單室單廊道或單室多廊連續(xù)沖洗沉沙池可做成單室單廊道或單室多廊道，根據(jù)工程規(guī)模和操作要求而定。道，根據(jù)工程規(guī)模和操作要求而定。

21、沉沙池底部沿縱向設(shè)縫隙形式的沖沙口，圖沉沙池底部沿縱向設(shè)縫隙形式的沖沙口，圖5-39。 水電站斜板沉沙池水電站斜板沉沙池 一般沉沙池水深大，沉降距離長(zhǎng)，沉降時(shí)間長(zhǎng)。一般沉沙池水深大，沉降距離長(zhǎng)，沉降時(shí)間長(zhǎng)。淺水的沉降距離和時(shí)間短，提出多層淺水新型淺水的沉降距離和時(shí)間短，提出多層淺水新型沉沙池，即在一個(gè)大沉沙池中，沿深度方向設(shè)沉沙池，即在一個(gè)大沉沙池中，沿深度方向設(shè)多層板，板距很小，各層水流的水深小，紊動(dòng)多層板，板距很小，各層水流的水深小，紊動(dòng)低，泥沙沉降效率高，為便于淤泥下滑，將板低，泥沙沉降效率高，為便于淤泥下滑，將板斜置，構(gòu)成斜板沉沙池。斜置，構(gòu)成斜板沉沙池。 斜板沉沙池的形式斜板沉沙池的

22、形式水流與斜板的關(guān)系水流與斜板的關(guān)系 上向流：水流自斜板下方向上流經(jīng)斜板。也稱(chēng)逆向上向流：水流自斜板下方向上流經(jīng)斜板。也稱(chēng)逆向流。流。 下向流：水流自斜板上方向下流經(jīng)斜板，也稱(chēng)同向下向流：水流自斜板上方向下流經(jīng)斜板，也稱(chēng)同向流。流。 側(cè)向流：水流從水平流經(jīng)斜板。側(cè)向流：水流從水平流經(jīng)斜板。 水電站的斜板沉沙池宜采用側(cè)向流斜板沉淀。水電站的斜板沉沙池宜采用側(cè)向流斜板沉淀。 斜板沉沙池的尺寸通過(guò)模型試驗(yàn)得到。如圖斜板沉沙池的尺寸通過(guò)模型試驗(yàn)得到。如圖5-42和圖和圖5-43。 沉沙效率與沉速、斜板相對(duì)長(zhǎng)度有關(guān)。隨沉速沉沙效率與沉速、斜板相對(duì)長(zhǎng)度有關(guān)。隨沉速的增大而增大。的增大而增大。5.4 無(wú)壩取

23、水無(wú)壩取水 不攔河筑壩壅高水位，在河岸適當(dāng)位置開(kāi)挖取水，一不攔河筑壩壅高水位，在河岸適當(dāng)位置開(kāi)挖取水，一般在取水口設(shè)有水閘控制入渠流量。其過(guò)程簡(jiǎn)單、投般在取水口設(shè)有水閘控制入渠流量。其過(guò)程簡(jiǎn)單、投資省、收效快而運(yùn)用較廣。資省、收效快而運(yùn)用較廣。 無(wú)壩取水受河道中水流要素變化影響較大，在引水的無(wú)壩取水受河道中水流要素變化影響較大，在引水的同時(shí)引進(jìn)了大量的泥沙。在規(guī)劃設(shè)計(jì)無(wú)壩引水口時(shí)，同時(shí)引進(jìn)了大量的泥沙。在規(guī)劃設(shè)計(jì)無(wú)壩引水口時(shí)，一般要求：一般要求： （1）河道主流經(jīng)常流經(jīng)取水口，）河道主流經(jīng)常流經(jīng)取水口， （2）取水口前必須維持必要的水位，以保證引進(jìn)設(shè)計(jì)）取水口前必須維持必要的水位，以保證引進(jìn)設(shè)

24、計(jì)的流量，的流量， （3）防止推移質(zhì)泥沙在取水口淤積，避免大量推移質(zhì)）防止推移質(zhì)泥沙在取水口淤積，避免大量推移質(zhì)泥沙進(jìn)入渠道，降低進(jìn)入渠道的懸移質(zhì)含沙量，泥沙進(jìn)入渠道，降低進(jìn)入渠道的懸移質(zhì)含沙量， （4）防止取水口遭受水流的嚴(yán)重沖刷，確保渠首建筑）防止取水口遭受水流的嚴(yán)重沖刷，確保渠首建筑物的安全。物的安全。一、取水口位置的選擇一、取水口位置的選擇 除了考慮自流灌溉要求及地質(zhì)條件外，更應(yīng)認(rèn)除了考慮自流灌溉要求及地質(zhì)條件外，更應(yīng)認(rèn)真研究河床演變及泥沙運(yùn)動(dòng)對(duì)取水口的影響。真研究河床演變及泥沙運(yùn)動(dòng)對(duì)取水口的影響。在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段對(duì)取水口所在河段的河床演變、在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段對(duì)取水口所在河段的河床演變、泥沙

25、運(yùn)動(dòng)及其對(duì)取水口的影響進(jìn)行分析，泥沙運(yùn)動(dòng)及其對(duì)取水口的影響進(jìn)行分析， 例如在順直彎曲河段，著重分析邊灘移動(dòng)的規(guī)例如在順直彎曲河段，著重分析邊灘移動(dòng)的規(guī)律，蜿蜒性河段分析凹、凸岸沖淤?gòu)?qiáng)度，分汊律，蜿蜒性河段分析凹、凸岸沖淤?gòu)?qiáng)度，分汊河段分析各股汊道的發(fā)展衰亡的規(guī)律，防止汊河段分析各股汊道的發(fā)展衰亡的規(guī)律，防止汊道衰亡而使取水口堙廢。道衰亡而使取水口堙廢。無(wú)壩取水的位置最好在彎道凹岸頂點(diǎn)以下，離彎道起點(diǎn)距離無(wú)壩取水的位置最好在彎道凹岸頂點(diǎn)以下，離彎道起點(diǎn)距離45倍處，實(shí)現(xiàn)正倍處，實(shí)現(xiàn)正面取水。彎道凹岸受主流頂沖，彎頂易于崩退下移，采取護(hù)岸措施，取水口是能面取水。彎道凹岸受主流頂沖，彎頂易于崩退下移

26、，采取護(hù)岸措施，取水口是能夠穩(wěn)定的。取水口距彎道起點(diǎn)距離：夠穩(wěn)定的。取水口距彎道起點(diǎn)距離：L=2 K l，K=0.8-1.0減小引水角度；減小引水角度；盡可能使進(jìn)水閘緊靠河岸，減少閘前引水渠長(zhǎng)度。避免形成盲腸河段盡可能使進(jìn)水閘緊靠河岸，減少閘前引水渠長(zhǎng)度。避免形成盲腸河段) 14(2/BRBl較穩(wěn)定的引水口較穩(wěn)定的引水口二、調(diào)整和穩(wěn)定取水口附近河道二、調(diào)整和穩(wěn)定取水口附近河道對(duì)天然河道采取一系列整治措施；對(duì)天然河道采取一系列整治措施； 黃河下游某渠首工程，黃河下游某渠首工程，1958年在對(duì)岸修年在對(duì)岸修建了丁壩，當(dāng)時(shí)使主流靠近閘前，引水建了丁壩，當(dāng)時(shí)使主流靠近閘前，引水條件較好，由于上游河勢(shì)條

27、件較好，由于上游河勢(shì)A處發(fā)生變化，處發(fā)生變化，主流從丁壩壩前直泄而下，進(jìn)水閘遠(yuǎn)離主流從丁壩壩前直泄而下，進(jìn)水閘遠(yuǎn)離主流，引水困難。主流，引水困難。 三、渠首建筑物布置三、渠首建筑物布置： 內(nèi)蒙古河套地區(qū)采用內(nèi)蒙古河套地區(qū)采用多首制多首制取水方式。每個(gè)取取水方式。每個(gè)取水口相距水口相距1-2km，洪水時(shí)僅從一個(gè)取水口，其它，洪水時(shí)僅從一個(gè)取水口，其它口門(mén)臨時(shí)封堵。圖口門(mén)臨時(shí)封堵。圖17-12 在非通航的中小河流上，采用下圖在非通航的中小河流上，采用下圖17-13布置形布置形式：包括進(jìn)水閘，泄水閘和引水壩。引水壩收式：包括進(jìn)水閘，泄水閘和引水壩。引水壩收縮水道，抬高水位，導(dǎo)水入渠。泄水閘排泄進(jìn)縮水道，抬高水位，導(dǎo)水入渠。泄水閘排泄進(jìn)入引水槽的多余水量；入引水槽的多余水量； 渠首主體工程主要包括渠首主體工程主要包括（1）魚(yú)咀；（魚(yú)咀；（2）飛沙）飛沙堰；（堰；（3）寶瓶口。其他輔助工程如榪槎及外江）寶瓶口。其他輔助工程如榪槎及外江閘；人字堤等。閘；人字堤等。5.5 有壩取水工程有壩取水工程 河流中的水位不能滿足無(wú)壩自流引水時(shí)，考慮修建攔河流中的水位不能滿足無(wú)壩自流引水時(shí)，考慮修建攔河壅水壩等控制建筑物壅高水位。河壅水壩等控制建筑物壅高水位。 一、側(cè)面取水：一、側(cè)面取水： 引水樞紐由溢流壩、沉沙塘、沖沙閘及進(jìn)