地表水取水构筑物

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1、第13章地表水取水构筑物宫建龙安徽工程大学环境工程教研室概述按水源种类：河流取水构筑物湖泊取水构筑物水库取水构筑物海水取水构筑物按取水构筑物的构造形式：固定式取水构筑物：岸边式、河床式、斗槽式；活动式取水构筑物：浮船式、缆车式。在山区河流上，低坝式和低栏栅式取水构筑物。地表水取水构筑物的类型213.1江河特征与取水构筑物的关系313.1.1江河的径流特征江河径流特征主要是指水位、流量和流速等因素的变化特征。水位资料：河段历年最高水位和最低水位、逐月平均水位和常年水位；流量资料：河段历年最大流量和最小流量；流速资料：河段取水点历年的最大流速、最小流

2、速速、平均流速。设计取水构筑物时应收集的有关资料江河径流特征413.1.1江河的径流特征地表水取水构筑物的设计最高水位的设计频率，一般按百年一遇(即1％)确定。设计枯水位和设计枯水流量的保证率，应根据水源情况和供水重要性选定。当地表水作为城镇供水水源时，其设计枯水位和设计枯水流量的保证率，一般可采用90％~97％。当地表水作为工业企业供水水源时，其设计枯水流量的保证率应技行有关部门的规定选取。确定设计水位和水量的原则5有实测资料时水位与流量的推求当取水构筑物附近有实测水位和流量资料时，一般采用频率分析法计算洪、枯水位或流量。缺乏资料时水位与流量的

3、推求借助于有较长资料的水文站作为“参证站”，把选定为频率计算的水文站作为“设计站”，建立两站的相关关系，从而可以把设计站的资料系列延长。这种相关分析法，可以采用相关图解法或相关计算。无资料时水位与流量的推求设计水位和设计流量可通过上游或下游的参证站间接推求。目前常用的方法有：移用参证站的计算成果的水文比拟法和地理插值法。13.1.1江河的径流特征设计水位和设计流量的推求613.1.2泥沙运动与河床演变对取水构筑物的影响泥沙运动在水流的作用下，沿河床滚动、滑动或跳跃前进的泥沙称为推移质(又称底沙)；这类泥沙一般粒径较粗，通常占江河总挟沙量的5%~1

4、0%。推移质悬浮在水中，随水流前进的泥沙称为悬移质(也称悬沙)。这类泥沙一般颗粒较细。在冲积平原河流中约占总挟沙量的90%~95%。悬移质两类泥沙既有区别又有联系。同一组成泥沙,在较缓水流作用下,表现为推移质;在较强水流作用下,表现为悬移质。713.1.2泥沙运动与河床演变对取水构筑物的影响起动流速：在一定的水流作用下，静止的泥沙由静止状态转变为运动状态这时的水流速度称为起动流速。止动流速：当河水流速逐渐减小泥沙静止下来的数值称为泥沙的止动流速。泥沙的止动流速为起动流速0.71。在用自流管或虹吸管取水时，为避免水中的泥沙在管中沉积，设计流速应不低

5、于不淤流速。不同颗粒的不淤流速可以参照其相应颗粒的止动流速。推移质运动8悬移质在水中一方面受重力作用而下沉，另一方面受水流垂直向上的紊动作用而上浮，两者共同作用使悬移质在水中浮游前进。单个沙粒的运动轨迹很不规则，时而接近水面，时而接近河底。含沙量：单位体积河水内挟带泥沙的重量，以kg/m3表示。江河横断面上各点的水流脉动强度不同，含沙量的分布亦不均匀：越靠近河床含沙量越大，泥沙粒径较粗；越靠近水面含沙量越小，泥沙粒径较细；河心的含沙量高于两侧。悬移质运动13.1.2泥沙运动与河床演变对取水构筑物的影响9河床演变：水流与河床相互作用，使河床形态不断

6、发生变化的过程称河床演变。水流与河床的相互作用通过泥沙运动体现。挟沙能力：水流能够挟带泥沙的饱和数量。水流条件改变时，挟沙能力也随之改变。如果上游来沙量与本河段水流挟沙能力相适应，河床既不外刷，也不淤积。如果来沙量与本河段水流挟沙能力不相适应，河床将发生冲刷或淤积。河床演变13.1.2泥沙运动与河床演变对取水构筑物的影响10河段的来水量来水量大，河床冲刷；来水量小，河床淤积。河段的来沙量、来沙组成来沙量大、沙粒粗，河床淤积；来沙量少、沙粒细，河床冲刷。河段的水面比降水面比降小，河床淤积；水面比降增大，河床冲刷。河床地质情况疏松土质河床容易冲刷变形

7、，坚硬岩石河床不易变形。影响河床演变的主要因素13.1.2泥沙运动与河床演变对取水构筑物的影响11河床单向变形：指在长时间内，河床缓慢地不间断地冲刷或淤积，不出现冲淤交错。河床往复变形：指河道周期性往复发展的演变现象。河床纵向变形：河床沿纵深方向的变化，表现为河床纵剖面上的冲淤变化。纵向变形由水流纵向输沙不平衡所引起。纵向输沙不平衡是由来沙量随时间变化和沿程变化，河流比降和河谷宽度的沿线变化及拦河坝等的兴建所造成。河床变形13.1.2泥沙运动与河床演变对取水构筑物的影响12横向变形：河床在与水流垂直的方向上，向两侧的变化，表现为河岸的冲刷与淤积，

8、使河床平面位置发生摆动。河流横向变化是由横向输沙不平衡引起的。造成横向输沙不平衡主要是由于环流，其中最常见的是弯曲河段的横向环流。水流绕