第六章取水工程

6.1地表水资源的供水特性和水源选择6.2地表水取水工程6.3地下水源的选择6.4地下水抽取结构的类型和适用条件6.1地表水的供水特性和水源选择6.1.1供水地表水水源的特征特征如下: （1）水量丰富，分布宽，硬度小（2）时空分布不均，受季节影响较大（3）水质易受污染（4）高悬浮物质含量（5）进水条件较为复杂6.1. 2水源选择原则（1）水源调查（2）技术经济论证（功能区划，水量，水质标准，综合利用，安全维护，施工条件）（3）选定设计保证水流量低（90-97％的城市）（4）与地下水联合使用（5）部门协调6.2地面取水工程6.2.1河流取水的影响因素1.河流径流特征河流的水位，流量和流速是河流径流的重要特征. （取水结构的最高设计水位根据百年遭遇的频率确定，设计低水位的保证率一般为90％-99％）2.泥沙运动和漂浮物可能会淤积，导致取水工程报废. 河流中的泥沙运动状态分为层状泥沙和悬浮泥沙. 床荷沉积物（5-10％）: 在水流的作用下沿着河底滚动，滑动或跳跃的沉积物. 悬浮泥沙（90-95％）: 悬浮在水中并随水流前进的泥沙.

3. 河床演变河床演变是指由于侵蚀或淤积而在河床​​的垂直和水平部分发生的形态变化. 这是水流与河床相互作用的结果. 河床影响流量条件，水流促进河床变化. 直河道，蜿蜒河道，游荡河道和河道河道（图6-2）4.河床和河岸坡的岩性和稳定性5.河道冻结条件秋季（冬季）季节性冰期，河道位置的基本要求6.2.2冻结期和春季漂流期的取水结构: 接近主流，水深足够，河床和河岸稳定，工程地质条件良好；不妨碍运输和排洪，并符合河流，湖泊和水库规划的要求；注意避免在河上人工构造物或自然障碍物. （河流上常见的人工结构包括桥梁，马刺，码头和堰坝）6.2.3河流取水结构的类型河流取水结构的类型包括固定取水结构，移动取水结构，湖泊和水库取水结构，山区和溪流浅水河水取水结构和海水取水结构. 1.河流的固定取水结构河流的固定取水结构主要分为河岸型和河床型，还有桶型. （1）岸上式取水结构直接从河岸取水的结构称为岸上式取水结构. 适用于大，中，小型取水口. 应在河岸陡峭，主流附近，水位低，人有足够的水深，水质和地质条件良好，水位变化不大的情况下建造.

但是，水下量很大，并且必须在干旱季节或冰冻期完成建筑. 1.基本型根据进水室与泵室之间的关系，分为共建式和副建式. 1）岸上联合建造的取水结构进水室和泵室是一起建造的. 优点是: 取水量大，给水安全性高，布局紧凑，占地面积小，泵吸管路短，操作管理方便. 缺点是土建施工复杂，施工难度大. 设备安装施工要求高. 它适用于海岸上地质条件良好且水深足够的断面. 由于进水室和泵室之间的地基高程不同，因此布局形式是阶梯式和非阶梯式的. 2）岸上分开的取水结构取水结构设在取水室和泵房的两个地方. 优点是: 民用建筑简单，施工容易. 缺点是: 操作和管理不便，吸水管长，水头损失增加以及安全性不如共同建设好. 适用于海岸恶劣的地质条件. 2.岸上式取水结构的结构岸上式取水结构主要由进水室和泵室组成. 进水室被纵向分隔壁划分为进水室和吸入室，并且在进水室的壁上设置有进水孔. 水孔上设有格栅，以拦截水中的厚实漂浮物. 在进水室和吸水室之间的分隔壁上安装了平壁或旋转格栅，以拦截水中细小的漂浮物. （2）河床取水结构河床稳定，河岸平坦，枯水期干流较远离岸，河床深度不足或水质不好，河水充足如果水深或水质较好，则河床取水结构比较合适.

1. 基本类型根据进水管的不同形式，分为重力管进水，虹吸管进水，直接泵进水和桥墩进水两种. 2.河床取水结构结构河床取水结构由取水头，取水管，集水井和泵房组成. （3）桶式取水结构在堤岸式或河床式取水结构之前，先建立“桶式”取水结构，称为桶式取水结构. 它适用于河流含沙量大，浮冰严重，取水量大以及地形条件适宜的情况. 2，移动式取水结构当水源水位变化较大，给水需求迫切且取水量不大时，可考虑采用移动式取水结构. 可以分为浮船式取水结构和缆车式取水结构. （1）浮船式取水结构具有投资少，施工快，施工容易，适应性强，柔韧性好等优点，经常能得到含沙量少的地表水. 缺点是操作管理麻烦和可靠性差. （2）缆车取水结构缆车取水结构由泵车，坡道或斜桥，水管和牵引设备组成. 优点基本上与浮筒型取水结构的优点相同. 缆车浮墙浮桥方便且不受风浪的影响. 但是，水下工程和基础设施的投资额要比浮船大. 它应用于水位变化大，波动幅度不大，没有结冰和漂浮物少的河流. 3.从湖泊和水库取水的结构. 直接从湖泊和水库中取水的结构称为湖泊和水库.

湖泊和水库的补水主要来自湖泊水，地下水和降雨. 水质和水位的变化与补给水的水质有关. 湖泊和水库取水结构的位置也需要安全可靠的取水和良好的水质. 湖泊和水库取水结构的类型有: 隧道式取水分流明渠进水，分层式取水结构，重力给水管式取水结构. IV. 山浅水取水结构，山河水取水量底栏栅取水构筑物，水位和水质差异很大；河床通常由沙子，卵石或岩石组成. 北部的一些河流在冬季有漫长的冰层期. 根据其进水的特点，有两种类型的低坝进水结构和底围墙进水结构. 低坝取水结构是在河上修建低坝，以提高水位并拦截足够的水. 它适用于床量少的山区河流. 它可以分为固定式低坝取水口和可移动式低坝取水口. 底部围栏取水结构是通过大坝顶部带有围栏的分水走廊抽水. 适用于浅水，大颗粒，大口水的山区河流. 底部围栏的取水结构由低拦河坝，底部围栏，引水走廊，沉砂室和取水泵站组成. 五，海水摄入结构海水的主要特征是其腐蚀性，海洋生物的扩散，潮汐的侵袭以及泥沙的淤积. 安装海水取水结构时，应根据其特点采取相应的措施. 海水取水结构的主要类型为: 引水道或重力管取水，岸边取水和潮汐取水.

6.3地下水源的选择地下水源的选择对于大中型集中式供水至关重要. 关键是确定取水的位置和程度. 对于小型分布式供水，则要确定井位. 能否保证水源的长期经济安全运行，避免各种不利的环境地质问题，都关系到建设投资. 6.3.1集中供水水源的选择在选择时，要充分考虑是否能够满足长期连续稳定开采的用水需求，以及其地质环境和利用条件. 1，水源地水文地质条件（1）优选条件: 富水含水层. （2）第二: 补给条件新建水源应远离原取水口或排水口底栏栅取水构筑物，以减少相互干扰. 为了保证地下水水质，水源应远离城市或工矿排放区. 远离已被污染（或自然水质差）的地表水体或含水层；避免淤泥，涌砂或长期水质浑浊的沙砾层和岩溶充填区；在沿海地区，应考虑海水入侵对水质的不利影响. 为了减少垂直污水渗入的可能性，最好选择含水层上方具有稳定阻水层的区域. 此外，应在不太可能引起有害地质影响（例如地面沉降，塌陷和地面裂缝）的区域选择水源. 在满足水量和水质要求的前提下，为了节省建设投资，水源应靠近用户，占用耕地少；当有多种水源可供比较时，未来采矿业扩展的潜在条件也是必须考虑的因素.

6.3.2小型分散式水源的选择上述选择集中式水源的原则也适用. 另外，在基岩山区，由于地下水分布极为不均匀，水井的布置主要取决于强含水裂隙带和强烈喀斯特地貌. 井分布段地下水位的埋深以及上游是否有较大的集水区补给面积，这也是必须考虑的条件. 6.4地下水取水建筑物的类型和适用条件6.4.1地下水取水建筑物的类型地下水取水建筑物的类型包括管井，大型井，渗流通道，辐射井和复合井. 最基本的类型是管井，大型井和渗漏通道. 1.管井管井是一种取水结构，在井壁和含水层的入水部分中具有管状结构. 管井通常由井室，井壁管，过滤器和沉降管组成，可以分为完整井和非完整井. 2.大口井大口井是一种，垂直构造的地下水取水结构. 大型井通常由井眼，具有可渗透孔的壁和底部过滤层组成，也可以分为完整井和非完整井. 3.复合井复合井是大井和管井的组合，即上部是大井，下部是管井. 通常用于同时收集上部空隙中的承压水和厚基岩的高水位. 辐射井由集​​水井和沿井壁径向布置的许多集水管（辐射管）组成. 辐射井还具有集中管理，节省空间和易于卫生保护的优点. 缺点是辐射井的建设比较困难，施工质量和技术水平直接影响到大型渗水渠（渗水库）的壁面的开口，以收集浅层地下水水平管渠.

渗流通道是一种传统的取水方式，在生产和生活中被广泛使用. 产水量是渗流通道设计的重要指标. 6.4.2地下水取水结构的适用条件（1）用于深部开采的管井地下水，井深一般在300m以内，最深可达1000m以上； （3）辐射法是用来吸收含水层厚度较薄的浅层地下水的方法，它比大型井更有效，但施工困难. （4）复合井-通常用于在高水位时从上部孔隙水和下部厚基岩中收集承压水. 它广泛用于需水量少的小镇和供水不连续的铁路供水站. （5）渗流通道-主要用于地下水深度小于2m的浅层地下水，或在季节性河床下收集地下水，在我国东北和西北地区广泛使用.

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