文档介绍：地表水取水构筑物
分类:
按水源种类可分为河流、湖泊、水库及海水取水构筑物;
按取水构筑物的构造形式可分为固定式(岸边式、河床式、斗槽式)和活动式(浮船式、缆车式)两种,在山区河流上,有低坝式和低栏栅式取水构筑物。
1 河流特征与取水构筑物的关系
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。
设计取水构筑物时应收集的有关资料:
(1)河段历年最高水位和最低水位、逐月平均水位和常年水位;
(2)河段历年最大流量和最小流量;
(3)河段取水点历年的最大流速、最小流速速、平均流速。
地表水取水构筑物的设计最高水位,—般按百年一遇(设计频率为1%)确定。设计枯水位和设计枯水流量的设计频率,应根据水源情况和供水重要性选定。,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。
江河中的泥沙,按运动状态可分为推移质和悬移质两大类。
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,通常占江河总合沙量的5%~10%。
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含沙量的90%~95%。
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,一般来说,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。
河床演变:水流与河床相互作用,使河床形态不断发生变化的过程,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。
影响河床演变的主要因素:
1)河段的来水量来水量大,河床冲刷,来水量小,河床淤积;
2)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;
3)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;
4)河床地质情况疏松土质河床容易冲刷变形,坚硬岩石河床不易变形。
河床变形可分为单向变形和往复变形两种。单向变形是指在长时间内,河床缓慢地不间断地冲则或不间断地淤积,不出现外淤交错。往复变形是指河道周期性往复发展的演变现象。
河床变形也可分为纵向变形和横向变形两种。纵向变形是河床沿纵深方向的变化,表现为河床纵剖面上的冲淤变化。横向变形是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,使河床平面位置发生摆动。
河床纵向变形由水流纵向输沙不平衡引起,而纵向输沙不平衡由来沙量随时间变化和沿程变化、河流比降和河床宽度沿程变化导致。
河床横向变形由水流横向输沙不平衡引起,而横向输沙不平衡主要由环流造成。
意义:江河取水构筑物位置的选择是否恰当,直接影响取水的水质和水量、取水的安全可靠性、投资、施工、运行管理以及河流的综合利用。
要求:深入现场调查研究,根据取水河段的水文、地形、地质、卫生等条件,全面分析,综合考虑,提出几个可能的取水位置方案,进行技术经济比较,从中选择最优的方案。
2 江河取水构筑物位置的选择