第6章取水工程1、地表水源的供水特征？(1)水量较充沛，分布较广泛，总溶解固体含量较低，硬度一般较小；(2)时空分布不均，受季节影响大；(3)保护能力差，容易受污染；(4)泥沙和悬浮物含量较高，常需净化处理后才能使用；(5)取水条件及取水构筑物一般比较复杂。2、水源地选择原则？(1)水源选择前，必须进行水源的勘察；(2)水源的选用应通过技术经济比较后综合考虑确定；(3)用地表水作为城市供水水源时，其设计枯水流量的保证率，应根据城市规模和工业大用水户的重要性选定，一般可采用90 %97%; (4)地下水与地表水联合使用；(5)确定水源、取水地点和取水量等，应取得水资源管理、卫生防 疫、航运等有关部门的书面同意。对于生活饮用水源卫生防护应符合 有关现行标准、规范的规定，并应积极取得环保等有关部门的支持配 合。3、影响地表水取水的主要因素？(1)取水河段的径流特征；(2)河流的泥沙运动及河床演变；(3)河床与岸坡的岩性和稳定性；(4)江河中的泥沙和漂浮物；(5)河流的冰冻情况；(6)河道中水工构筑物及天然障碍物4、地表水取水位置的选择？(1)取水点应设在具有稳定河床、靠近主流和有足够水深的地段；(2)取水点应尽量设在水质较好的地段；(3)取水点应设在具有良好的工程地质条件的地段，并有较好的地形及施工条件；(4)取水点应尽量靠近主要用水区；(5)取水点应避开人工构筑物和天然障碍物的影响；(6)取水点应尽可能不受泥沙、漂浮物、冰凌、冰絮、支流和咸潮等影响；(7)取水点的位置应与河流的综合利用相适应， 不妨碍航运和排洪, 并符合河道、湖泊、水库整治规划的要求。5、地表水取水构筑物的分类及其适用条件？地表水取水构筑物按其构造形式不同可分为固定式取水构筑物、活动式取水构筑物和山区浅水河流取水构筑物。固定式取水构筑物:按取水点位置可分为岸边式、河床式和斗槽式。 岸边式适用于河岸较陡，主流近岸，岸边有一定取水水深，水位变幅 不大，水质及地质条件较好的情况；河床式适用于河岸较平缓，主流 离岸远、岸边缺乏必要取水深度或水质不好的情况； 斗梢式适用于河 流含沙量大、冰凌严重的情况。活动式取水构筑物:可分为缆车式和浮船式，缆车式适用于河流水位 变幅为10f 35m涨落速度小于2m/h的情况；浮船式适用于河流水位 变幅为10f 40m或更大、水位变化速度不大于 2m/h的情况。山区浅水河流取水构筑物：可分为低坝式和底栏栅式，低坝式适用于 山区河流枯水期流量特别小，取水量为枯水期流量的30%50%以上 或取水深度不足时，在不通航、不放筏、推移质不多的情况；底栏栅 式适用于河床较窄、水深较浅、河床纵坡降较大、大粒径推移质较多、 取水百分比较大的山区河流。6、固定式取水构筑物的基本形式及其组成？、固定式取水构筑物分为岸边式、河床式和斗梢式,包括取水设施和泵 屋两部分。（1）岸边式取水构筑物组成：由集水井和泵房两部分组成。形式：1）合建式；2）分建式。（2）河床式取水构筑物组成：由取水头部、进水管、集水井和泵房组成。形式：1）自流管式；2）虹吸管式；3）水泵直接吸水式；4）桥墩式；5）湿式竖井泵房；淹没式泵房。（3）斗梢式取水构筑物组成：由出区 集水井和泵房组成。形式：1）顺流式；2）逆流式；3）侧坝进水逆流式；4）双向式。7、固定式取水构筑物的主要构造及设计原则？固定式取水构筑物一般包括集水井和泵房，（对于岸边式和河床式） 以及取水头部和进水管（对于河床式）等。据室外给水设计规范GB 50013-2006 （5.3地表水取水构筑物）， 固定式取水构筑物应遵循下列设计原则：5.3.9 岸边式取水泵房进口地坪的设计标高，应分别按下列情况确 定：（1）当泵房在渠道边时，为设计最高水位加 0.5m ;（2）当泵房在江河边时，为设计最高水位加浪高再加0.5m ,必要时，应增设防止浪爬高的措施；（3）泵房在湖泊、水库或海边时，为设计最高水位加浪高再加0.5m , 并应设防止浪爬高的措施。5.3.10 位于江河上的取水构筑物最底层进水孔下缘距河床的高度， 应根据河流的水文和泥沙特性以及河床稳定程度等因素确定，并应分别遵守下列规定：（1）侧面进水孔不得小于0.5m ,当水深较浅、水质较清、河床稳 定、取水量不大时，其高度可减至 0.3m ;（2）顶面进水孔不得小于1.0m 。5.3.11 水库取水构筑物宜分层取水。位于湖泊或水库边的取水构筑 物最底层进水孔下缘距水体底部的高度，应根据水体底部泥沙沉积和 变迁情况等因素确定，不宜小于1.0m ,当水深较浅、水质较清，且 取水量不大时，其高度可减至 0.5m。5.3.12 取水构筑物淹没进水孔上缘在设计最低水位下的深度，应根 据河流的水文、冰情和漂浮物等因素通过水力计算确定，并应分别遵守下列规定：(1)顶面进水时，不得小于0.5m ;侧面进水时，不得小于0.3m ;(3)虹吸进水时，不宜小于1.0m ,当水体封冻时，可减至0.5m。 注：上述数据在水体封冻情况下应从冰层下缘起算；湖泊、水库、海边或大江河边的取水构筑物，还应考虑风浪 的影响。5.3.13 取水构筑物的取水头部宜分设两个或分成两格。进水间应分成数间，以利清洗。注：漂浮物多的河道，相邻头部在沿水流方向宜有较大间距。5.3.14 取水构筑物进水孔应设置格栅，栅条间净距应根据取水量大小、冰絮和漂浮物等情况确定，小型取水构筑物宜为3050mm,大、 中型取水构筑物宜为80120mm当江河中冰絮或漂浮物较多时，栅 条间净距宜取大值。5.3.15 进水孔的过栅流速，应根据水中漂浮物数量、有无冰絮、取 水地点的水流速度、取水量大小、检查和清理格栅的方便等因素确定， 宜采用下列数据：(1)岸边式取水构筑物，有冰絮时为0.20.6m/s ;无冰絮时为0.41.0m/s ;(2)河床式取水构筑物，有冰絮时为0.10.3m/s ;无冰絮时为0.2 0.6m/s。格栅的阻塞面积应按25 %考虑。5.3.16 当需要清除通过格栅后水中的漂浮物时，在进水间内可设置 平板式格网、旋转式格网或自动清污机。平板式格网的阻塞面积应按 50 %考虑，通过流速不应大于0.5m/s ; 旋转式格网或自动清污机的阻塞面积应按25 %考虑，通过流速不应大于 1.0m/s 。5.3.17 进水自流管或虹吸管的数量及其管径，应根据最低水位，通过水力计算确定。其数量不宜少于两条。当一条管道停止工作时，其 余管道的通过流量应满足事故用水要求。5.3.18 进水自流管和虹吸管的设计流速，不宜小于0.6m/s 。必要时，应有清除淤积物的措施。虹吸管宜采用钢管。5.3.19 取水构筑物进水间平台上应设便于操作的闸阀启闭设备和格 网起吊设备；必要时还应设清除泥沙的设施。8、取水头部设计的一般要求？(1)取水头部应设在河床的主流深梢处，有足够的取水深度；(2)取水头部的形状对取水水质及河道水流有较大的影响，因此应选择合理的外形和较小的体积，以避免对周围水流产生大的扰动，同 时防止取水头部受冲刷，甚至被冲走；(3)任何形式的取水头部均不同程度地使河道水流发生变化，引起 局部冲刷，因此应在可能的冲刷范围内抛石加固， 并将取水头部的基 础埋在冲刷深度以下；(4)取水构筑物的取水头部宜分设两个或分成两格；(5)取水头部应防止冰块堵塞和冲击，并防止船只、木筏碰撞。9、取水头部的类型及适用条件？管式取水头部适用条件：江河水质较好、洪水期浊度不大、水位变幅较小的中小型 取水构筑物。蘑菇式取水头部适用条件：适用于中小型取水构筑物，要求在枯水期仍有1.0m以上的水深。鱼形罩式取水实而适用条件：适用于水泵直接吸水的中小型取水构筑物。箱式取水头部适用条件：适用水深较小、含沙量小、冬季潜冰较多的河流。桥墩式取水头部 适用条件：适用于中小型的取水构筑物和水深较小、 船只通航不频繁 的河流。桩架式取水头前适用条件：适用于流速较小、水位变化不大、有足够水深、河床可打桩且无流冰的河流。斜板式取水头音”适用条件：适用于含沙量大、粗颗粒泥沙占一定数量、枯水期仍有较大水深和较大流速的河段。活动式取水头音厂适用条件：适用于枯水期水深较浅、洪水期底部含沙量较大的山区河 流，在中、小取水量（1001400 m3/h）时采用。10、活动式取水构筑物的类型及适用条件？活动式取水构筑物：可分为缆车式和浮船式。缆车式适用于河流水位 变幅为10f 35m涨落速度小于2m/h的情况；浮船式适用于河流水位 变幅为1040m或更大、水位变化速度不大于2m/h的情况。11、低坝式取水构筑物的类型及适用条件？低坝式取水构筑物有固定式低坝和活动式低坝。低坝式取水构筑物适用于山区河流枯水期流量特别小，取水量为枯水期流量的30% 50%以上或取水深度不足时，在不通航、不放筏、推 移质不多的情况。12、地下水水源地选择？1）集中式供水水源地的选择水源地的水文地质条件。水源地应选在含水层透水性强、厚度大、层数多、分布面积广的地段上。在此基础上，进一步考虑其补给条件。水源地的地质环境。新建水源地应远离原有的取水点或排水点，减少相互干扰；为保证地 下水的水质，水源地应选在远离城市或工矿排污区的上游； 远离已污 染（或天然水质不良）的地表水体或含水层的地段；避开易于使水井淤 塞、涌砂或水质长期混浊的沉砂层和岩溶充填带；在滨海地区，应考 虑海水入侵对水质的不良影响；在滨海地区，应考虑海水入侵对水质 的不良影响；为减少垂向污水入渗的可能性，最好选在含水层上部有 稳定隔水层分布的地段。止匕外，水源地应选在不易引发地面沉降、塌 陷、地裂等有害地质作用的地段。水源地的经济、安全性和扩建前景。在满足水量、水质要求的前提下，为节省建设投资，水源地应靠近用 户、少占耕地；为降低取水成本，应选在地下水浅埋或自流地段；河 谷水源地要考虑水井的淹没问题； 人工开挖的大口井取水工程，要考 虑井壁的稳固性；考虑未来扩大开采的前景条件。2）小型分散式水源地的选择以上集中式供水水源地的选择原则，对基岩山区裂隙水小型水源地的 选择也是适合的。但在基岩山区，由于地下水分布极为不均，水井布 置主要取决于强含水裂隙带及强岩溶发育带的分布位置；止匕外，布井地段的地下水水位埋深及上游有无较大的汇水补给面积，也是必须考虑的条件。13、地下水取水构筑物的类型及适用条件？地下水取水构筑物有管井、大口井、辐射井、复合井和水平渗渠。适用条件：管井，用于开采深层地下水；大口井，用于取集含水层厚 度20m以内的潜水或承压水；辐射井，用于汲取含水层厚度较薄的浅 层地下水；复合井，用于同时集取上部孔隙潜水和下部厚层基岩高水 位的承压水；水平渗渠，用于地下水埋深小于 2m的浅层地下水或集 取季节性河流河床下的地下水。