另外,取水地段上游,如有工业废水、废渣排入和沉积,均会给取水带来很大危害,所以取水构筑物的位置,最好选在城市和工业企业的上游,或者将取水头部伸入主流区,以减少污染。
3 本设计考虑因素
河流的水文因素、岸形、河床特征、地形地质、施工及航运等条件,不仅是取水构筑物位置、取水头部形式选择的主要影响因素,而且也是取水构筑物形式选择的重要因素。因此,对于地表取水工程,应根据各种条件,占有可靠的资料,对于取水构筑物的位置,取水头部的形式,取水构筑物的形式,应该同时进行多方案的技术经济比较,综合考虑,然后确定。现着重叙述各种因素对取水构筑物形式选择的影响。
3.1水文因素
在水位变幅大,且洪水期间水含砂量亦较大的河流中取水,固定式取水构筑物应考虑分层进水,以便能在河水不同水位时均取得较好的水质。分层取水时,二层之间的距离应根据水位变化频率、含砂量沿水深分布情况与颗粒大小级配来确定。一般以设置两层为宜,分层过多,会使操作复杂。就固定式取水构筑物来说,可采用湿井泵房、薄壁瓶式泵房、淹没式泵房,其取水头部、进水窗、自流管均需采取防砂、除砂、拦除杂草等措施;或采用湿井泵房,选取防砂型深井泵、潜水泵分层进水;亦可采用桥墩式取水构筑物;但在河岸坡度上陡下缓的情况下,如采用自流管和集水井与进水窗孔相结合的进水方式,应注意在高水位时,低层自流管由于停用而会引起沉砂淤塞,应采取相应的措施。
以地表水为水源的固定式取水构筑物,一般容易为泥砂所淤塞,威胁取水安全。正确地选择取水构筑物位置、取水头部形式及取水构筑物形式,就能取得含砂量较小的原水,即便一部分泥砂不可避免地要进入取水构筑物时,仍能有效地防止取水构筑物不被泥砂所龄塞,而且便于清除。特别是在含砂量很大的河流中取水,含砂量的大小是选择取水构筑物形式要考虑的主要因素。
海、河、黄河、辽河、黑龙江等河流,冰情普遍严重,给固定式取水构筑物的正常运行带来了危害。有的中间夹有砂粒、石块、卵石、水草等杂质的水内冰随水流进入取水口,凝结在取水口的拦污栅上,增加进水口处的水头损失,甚至堵塞进水口。有的在狭窄河段或急转弯处形成冰坝,部分或全部堵塞河槽的过水断面,抬高上游水位,威胁冰坝上游河段中所设置的取水构筑物的安全。在春季流冰期,对于自南向北流向的河流,特别是弯曲多滩的河段,河流北段比南段封冻冰层解冻为迟,容易在此处形成流冰阻塞,缩小过水断面,使水流不畅。
3.2河床岸情
河床岸形是选择取水构筑物形式十分重要的条件。若河岸坡陡,且主流深槽近岸,而水位变幅较小,宜采用岸边式。当河岸地基具有较好的地质条件时,可采用集水井与泵房合建形式;若地基为岩石时,其集水井与泵房的基础可以做成阶梯形;如河岸地质条件差,从安全考虑,尽管文修、管理上不很方便,但仍以采用分建式为好。若河岸坡缓,但主流深槽远离取水岸,且水位变幅较小时,宜采用河床式取水构筑物。就河床条件对于形式的选择的影响来讲,一般河岸较平坦时,以采用自流管进水为宜。而当河岸很宽阔且为基岩质,枯水期河水位很低而岸边较高时,若采用自流管进水,施工时必然要开挖大量的土石方,增加了施工费用,因此宜采用虹吸管进水较好。选择固定式取水构筑物的形式时,不仅要考虑当时的河床岸形条件,还要了解取水构筑物附近的河床形态和地质构造、水流以及泥砂的运动规律等,以便推测河床可能演变的趋势及其对取水构筑物的影响。必要时须做水工模型试验,从而在修建取水构筑物的同时,采取适当的护岸、护底工程措施,确保在较长时期内取水的安全可靠。
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