地表水取水構筑物

1、低壩斗槽式取水構筑物工藝設計體會低壩斗槽式取水構筑物工藝設計體會劉赟（新疆城鄉(xiāng)規(guī)劃設計研究院有限公司，新疆830002）近年來，以地表水作為水源的工程實例日趨增多，具體的取水構筑物方式也多種多樣，本人在新疆高寒地區(qū)的河流上設計采用低壩斗槽組合式取水構筑物的工藝方面有一些心得體會，同時提出在設計中值得進一步商榷的議題，希望通過本文與給排水專業(yè)同行共同探討。一、低壩式（固定壩）取水構筑物的適用條件即河流的特點一、低壩式（固定壩）取水構筑物的

2、適用條件即河流的特點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)時間不長。在枯水期內流量很小，水層很淺。有時出現(xiàn)多股細流，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、水質變化劇烈?？菟谒髑宄阂姷?。暴雨后，水質驟然渾濁，含沙量大，漂浮物多。雨過天晴，水又復清澈。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，推移質多，粒徑大，有時甚至出現(xiàn)1米以上的大滾石。4、北部某些山區(qū)河流潛

3、冰（水內冰）期較長。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：（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：非洪水期主要水質指標平均值為：PH值8.04（國標6.58.5），總硬度144.50mgL（國標450mgL），氟化物0.47mgL（國標1.0mgL），氯化物3.6mgL（國標250mgL），硫酸鹽6

4、1mgL（國標250mgL），大腸菌群5個Ｌ（國標3個Ｌ），由以上水質化驗報告可以看出，非洪水季節(jié)的水質除總大腸菌群超標外，其余水質指標均能滿足《生活飲用水水源水質標準》的控制指標，該水源水屬一類水源水。同時依據(jù)相關水文站提供的資料，水源常年含沙量如下表：項目單位123456789101112全年懸移質輸沙率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—考慮到流冰期長短，斗槽內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算斗槽尺寸時，采用h=2.15m，ω＝0.003ms，K=3，υ=0.086ms，因此斗槽預沉池下游段長度為L=Khυω=32.150.0860.003=184.9m設計采用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上浮至水面，待冰渣上浮到水面后用導凌筏引導冰渣和一部分排冰水，由排水道排走。排冰道口門處設有潛水疊梁閘，以防河水漏失。由導凌筏底部分離出來的水，流入水泵房吸水井內。青海某電廠采用此法除冰效果顯著。為保障冰水在渠道內分層，渠內流速可保持在0.8～1.0ms左右，但渠內流速小于0.5ms時，渠內將凍結形成冰蓋。3、利用低壩沖砂閘、導凌筏引水渠綜合排冰、利用低壩沖砂閘、導

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)進水閘進入引水渠道，在進水閘前設導凌筏，將冰渣導向沖砂閘處排至下游河道；最后將進入引水渠的少量冰渣，在引水渠內減緩流速，使冰渣上浮于水面，同時，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。使

9、用這種方法排除冰渣，由于冰渣可以及時排走，無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時其引水渠道的計算長度，可由184.9米降為123.3米，節(jié)約建設資金。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，進水口都應設有進水格柵。嚴寒地區(qū)進水口流速不宜過多大，否則容易吸進冰凌，過柵流速過小會增加取水口外形尺寸，增加基建投資。一般小型取水構筑物間隙寬度為30