地表水取水构筑物

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1、低坝斗槽式取水构筑物工艺设计体会刘赟（新疆城乡规划设计研究院有限公司，新疆830002）近年来，以地表水作为水源的工程实例日趋增多，具体的取水构筑物方式也多种多样，本人在新疆高寒地区的河流上设计采用低坝斗槽组合式取水构筑物的工艺方面有一些心得体会，同时提出在设计中值得进一步商榷的议题，希望通过本文与给排水专业同行共同探讨。一、低坝式（固定坝）取水构筑物的适用条件即河流的特点1、流量和水位变化的幅度很大，水位猛涨猛落，但洪水持续时间不长。在枯水期内流量很小，水层很浅。有时出现多股细流，甚至地面断流。暴雨之后，山洪暴发，洪水流量可为枯水流

2、量的数十、数百倍或更大。2、水质变化剧烈。枯水期水流清澈见底。暴雨后，水质骤然浑浊，含沙量大，漂浮物多。雨过天晴，水又复清澈。3、河床常为砂、卵石或岩石。河床坡度陡比降大，洪水期流速大，推移质多，粒径大，有时甚至出现1米以上的大滚石。4、北部某些山区河流潜冰（水内冰）期较长。新疆某县城供水工程水源为电站的退水渠即总干渠，总干渠有以下特点：（1）水量：枯水期流量为3立方米/秒，丰水期9立方米/秒；（2）水位：取水段渠宽为6.0米，常年水位1.50米，枯水位0.5米，最高水位2.5米；（3）水质：非洪水期主要水质指标平均值为：PH值8.0

3、4（国标6.5-8.5），总硬度144.50mg/L（国标450mg/L），氟化物0.47mg/L（国标1.0mg/L），氯化物3.6mg/L（国标250mg/L），硫酸盐61mg/L（国标250mg/L），大肠菌群5个/Ｌ（国标3个/Ｌ），由以上水质化验报告可以看出，非洪水季节的水质除总大肠菌群超标外，其余水质指标均能满足《生活饮用水水源水质标准》的控制指标，该水源水属一类水源水。同时依据相关水文站提供的资料，水源常年含沙量如下表：项目单位123456789101112全年悬移质输沙率Kg/s0.00230.00130.00130.

4、00230.0580.2420.1080.060.00350.00280.00180.00230.0405悬沙率占年%0.480.250.270.4712.149.122.6012.60.710.580.360.48100悬移质含沙率Kg/m30.0260.0150.0150.0220.372.021.290.590.0390.0270.0210.0260.405由上表可知，该水源最高含沙量发生在6月份，浊度较高，含沙量为2020毫克/升，由上述资料可以看出，该水源流量和水位变化的幅度较大，水质变化较为剧烈，采用低坝式（固定坝）取水方

5、式较为合理。二、工艺设计时需要注意以下几点1、对于新疆的河流大部分兼有农灌任务，所以在选择水源时还需注意由于山区的河流枯水期流量很小，因此取水量所占比例往往很大，有时达到70%~90%以上。这时需要考虑河流总体的水量分配，即在满足生活用水的同时，必须满足农业用水，这不是简单的最大用水量的叠加，因为农灌用水季节性很强，应分析在枯水期一段时间内，具体的农业用水量，通常枯水期发生在非农灌期，故该问题一般情况下易解决。2、由于枯水期水层浅薄，因此取水深度往往不足，需要修筑低坝抬高水位，或者采用底部进水等方式解决。具体方式可以采用滚水坝，滚水坝

6、的形式可采用固定式或活动式，其中固定式坝身通常用混凝土或浆砌石建造，坝高0.5-2.0米。坝体通常用混凝土或者浆砌块石建造。为了防止洪水期滚水坝溢流时河床遭受冲刷，在坝的下游一定范围内需用混凝土或者浆砌块石铺筑护坦。护坦上有时设有齿栏，消力墩等辅助消能设施。采用此种方式还需要重点考虑以下3点：1）坝的轴线方向可与水流方向成一定角度，这样有利于收集水流；2）在易沉积泥沙的一端设置排砂闸，以利于排砂；3）为了防止在上下游水位差作用下，从上游经过坝基土壤向下游渗透，上游的河床应用粘土或混凝土做防渗铺盖。3、由于洪水期推移质多，粒径大，因此修

7、筑取水构筑物时，要考虑能使推移质顺利排除，不至于造成淤塞或冲击。冲砂闸设在溢流坝的一端，与进水闸或取水口邻接，其主要作用是利用坝上下游的水位差，将坝上游沉积的泥砂排至下游。进水闸的轴线与冲砂闸轴线的夹角为30°~60°，以便在取水的同时进行排砂，使含砂较少的表层从正面进入进水闸，而含沙较多的底层则从侧面由冲砂闸泄至下游。冲砂闸的冲砂时间约20分钟，冲砂时将取水闸关闭，同时输水管线起端蝶阀关闭，以防止空气进入管道。三、除冰方法与措施从目前各种除冰方法来看，多用取水排冰之法。此法是使其冰水分层，先取其水，冰渣随河道水流排走。采用此法时，除

8、满足所取水量外，还应有足够的流量将分离出来的冰渣能随河道水流带走，排往取水口的下游。防冰害的具体方法和措施如下：1、修建斗槽式取水构筑物进行除冰这类斗槽预沉池的深度、宽度和长度除满足预沉泥沙的要求外，还要根据冬季流冰期，