地表水取水構(gòu)筑物

1、低壩斗槽式取水構(gòu)筑物工藝設(shè)計(jì)體會(huì)低壩斗槽式取水構(gòu)筑物工藝設(shè)計(jì)體會(huì)劉赟（新疆城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司，新疆830002）近年來(lái)，以地表水作為水源的工程實(shí)例日趨增多，具體的取水構(gòu)筑物方式也多種多樣，本人在新疆高寒地區(qū)的河流上設(shè)計(jì)采用低壩斗槽組合式取水構(gòu)筑物的工藝方面有一些心得體會(huì)，同時(shí)提出在設(shè)計(jì)中值得進(jìn)一步商榷的議題，希望通過(guò)本文與給排水專業(yè)同行共同探討。一、低壩式（固定壩）取水構(gòu)筑物的適用條件即河流的特點(diǎn)一、低壩式（固定壩）取水構(gòu)筑物的

2、適用條件即河流的特點(diǎn)1、流量和水位變化的幅度很大，水位猛漲猛落，但洪水持續(xù)時(shí)間不長(zhǎng)。在枯水期內(nèi)流量很小，水層很淺。有時(shí)出現(xiàn)多股細(xì)流，甚至地面斷流。暴雨之后，山洪暴發(fā)，洪水流量可為枯水流量的數(shù)十、數(shù)百倍或更大。2、水質(zhì)變化劇烈?？菟谒髑宄阂?jiàn)底。暴雨后，水質(zhì)驟然渾濁，含沙量大，漂浮物多。雨過(guò)天晴，水又復(fù)清澈。3、河床常為砂、卵石或巖石。河床坡度陡比降大，洪水期流速大，推移質(zhì)多，粒徑大，有時(shí)甚至出現(xiàn)1米以上的大滾石。4、北部某些山區(qū)河流潛

3、冰（水內(nèi)冰）期較長(zhǎng)。新疆某縣城供水工程水源為電站的退水渠即總干渠，總干渠有以下特點(diǎn)：（1）水量：枯水期流量為3立方米秒，豐水期9立方米秒；（2）水位：取水段渠寬為6.0米，常年水位1.50米，枯水位0.5米，最高水位2.5米；（3）水質(zhì)：非洪水期主要水質(zhì)指標(biāo)平均值為：PH值8.04（國(guó)標(biāo)6.58.5），總硬度144.50mgL（國(guó)標(biāo)450mgL），氟化物0.47mgL（國(guó)標(biāo)1.0mgL），氯化物3.6mgL（國(guó)標(biāo)250mgL），硫酸鹽6

4、1mgL（國(guó)標(biāo)250mgL），大腸菌群5個(gè)Ｌ（國(guó)標(biāo)3個(gè)Ｌ），由以上水質(zhì)化驗(yàn)報(bào)告可以看出，非洪水季節(jié)的水質(zhì)除總大腸菌群超標(biāo)外，其余水質(zhì)指標(biāo)均能滿足《生活飲用水水源水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》的控制指標(biāo)，該水源水屬一類水源水。同時(shí)依據(jù)相關(guān)水文站提供的資料，水源常年含沙量如下表：項(xiàng)目單位123456789101112全年懸移質(zhì)輸沙率Kgs0.00230.00130.00130.00230.0580.2420.1080.060.00350.00280.00180

5、.00230.0405懸沙率占年%0.480.250.270.4712.149.122.6012.60.710.580.360.48100懸移質(zhì)含沙率Kgm30.0260.0150.0150.0220.372.021.290.590.0390.0270.0210.0260.405由上表可知，該水源最高含沙量發(fā)生在6月份，濁度較高，含沙量為2020毫克升，由上述資料可以看出，該水源流量和水位變化的幅度較大，水質(zhì)變化較為劇烈，采用低壩式（固

6、定壩）取水方式較為合理。K—考慮到流冰期長(zhǎng)短，斗槽內(nèi)紊流的影響以及冰渣上浮至冰蓋下均需占有一定的斗槽容積等因素而采取的安全系數(shù)一般采用2～3；υ—斗槽內(nèi)最不利情況下的水平平均流速（ms）。舉例：黃河上游某水廠在計(jì)算斗槽尺寸時(shí)，采用h=2.15m，ω＝0.003ms，K=3，υ=0.086ms，因此斗槽預(yù)沉池下游段長(zhǎng)度為L(zhǎng)=Khυω=32.150.0860.003=184.9m設(shè)計(jì)采用190m。2、用引水渠道輸冰排冰、用引水渠道輸冰排冰引

7、水渠道輸冰排冰，是修筑引水渠道使其具有冰水分層的條件，使冰渣在引水渠道內(nèi)上浮至水面，待冰渣上浮到水面后用導(dǎo)凌筏引導(dǎo)冰渣和一部分排冰水，由排水道排走。排冰道口門處設(shè)有潛水疊梁閘，以防河水漏失。由導(dǎo)凌筏底部分離出來(lái)的水，流入水泵房吸水井內(nèi)。青海某電廠采用此法除冰效果顯著。為保障冰水在渠道內(nèi)分層，渠內(nèi)流速可保持在0.8～1.0ms左右，但渠內(nèi)流速小于0.5ms時(shí)，渠內(nèi)將凍結(jié)形成冰蓋。3、利用低壩沖砂閘、導(dǎo)凌筏引水渠綜合排冰、利用低壩沖砂閘、導(dǎo)

8、凌筏引水渠綜合排冰在修建低壩取水的條件下除冰，首先冬季在沖砂閘口，用潛水疊梁閘板調(diào)整閘前水位使河流流速減緩以利于冰渣順利上浮，大量浮于水面的冰渣，從潛水疊梁閘板上面溢流至下游河道；其次為使冰渣少經(jīng)進(jìn)水閘進(jìn)入引水渠道，在進(jìn)水閘前設(shè)導(dǎo)凌筏，將冰渣導(dǎo)向沖砂閘處排至下游河道；最后將進(jìn)入引水渠的少量冰渣，在引水渠內(nèi)減緩流速，使冰渣上浮于水面，同時(shí)，用潛水疊梁溢流的方法，將浮于水面的冰渣，溢流至下游河道，不含有冰渣的河水則流入取水泵房的吸水井內(nèi)。使

9、用這種方法排除冰渣，由于冰渣可以及時(shí)排走，無(wú)須考慮冰渣占有引水渠道的容積，因此，公式（11）中K值可以采用小些，如某工程中采用K=3降為K=2時(shí)其引水渠道的計(jì)算長(zhǎng)度，可由184.9米降為123.3米，節(jié)約建設(shè)資金。四、防雜草和漂浮物的有效措施四、防雜草和漂浮物的有效措施為防雜草及漂浮物，進(jìn)水口都應(yīng)設(shè)有進(jìn)水格柵。嚴(yán)寒地區(qū)進(jìn)水口流速不宜過(guò)多大，否則容易吸進(jìn)冰凌，過(guò)柵流速過(guò)小會(huì)增加取水口外形尺寸，增加基建投資。一般小型取水構(gòu)筑物間隙寬度為30