20万立方米每天河流取水工程工艺设计(11)
(二)河流中含砂量及漂浮物的分布
河流中的含砂量及其颗粒级配随着不同区域、不同季节变化很大。从黄河、长江、嘉陵江三条河流的水质资料分析:其中黄河(中游河段)含砂量最大，嘉陵江次之，长江最小。而三条河流的悬游泥砂的颗粒粒径也不相同，大于O.25mm 的泥砂均甚少。大于O.lmm 的泥砂含量占泥砂总量的百分数z 嘉陵江(上游地区)约占40% ，长江(重庆地区)约占10% ，黄河(中游地区)最小，约为2%～5% 。
含砂量在河流断面上的分布是不均匀的。一般说来，泥砂沿水深方向的分布是靠近河底含砂量大，颗粒粒径也大，越近水面含砂量越小，颗粒粒径也越小。从垂直于水流方向的横向分布来看，一般是河心主流区流速大，河水含砂量就较大。河岸两侧流速较小，含砂量也较小。由于河流断面形态的变化，含砂量的分布可能有各种形式，其具体变化随河流条件和季节而异。比较典型的分布形式有两种=一种是含砂量等值线大致平行于河槽，另一种是含砂量等值线斜交于河槽。选择取水口位置时，应考虑含砂量最小的河段，以取得较好的水质。
河流中还挟带着多种的漂浮物，特别是中南和西南地区的山区河流的漂浮物比较多，每年春汛和洪水期河水中挟带树枝、竹片、农作物根茎、青苔、杂草以及塑料膜等，数量特别多。这些漂浮物不仅分布在水面，有时在深水层中也含有大量的漂浮物。如四川沱江某电厂取水头部在洪水期时水层深达14~15m ，运行36h ，格网被凛浮物严重堵塞，使格栅前后的水位差达1. 2m 。又如我国西北的某些河流的源头多为草原，常在汛期发生大量水草随水流下泄，形成"草峰"，影响取水口的正常工作。河流中的漂浮物对选择取水口的位置有一定的影响，在"草情"严重的河流中取水，取水口应采取防草清堵措施。在河道的凹岸，由于横向环流的作用，且流速大，漂浮物较少。相反在流速小的凸岸，或河道的回流区，是漂浮物集聚的地方，不宜设置取水口。因此，取水口宜选择在流速较大的主流深槽内。
(1)为了有效地防止泥砂和漂浮物进入取水构筑物以及防止取水河段淤积，恶化取水条件，危害取水构筑物安全运行，应尽可能将取水构筑物选在湾曲河段的凹岸及河道主流深槽处。但应避免设在凹岸的顶冲点。切忌在岸边缓流区、死水区及回水区内选择取水构筑物的位置。
坷道凹岸处水流呈螺旋形向前运动的螺旋流，因此湾道凹岸往往能形成窄长的深槽，水较深，主流近岸，洪水期水流挟砂能力较大，河床底的泥砂由凹岸运向凸岸，河槽不易产生淤积。在冬季，由于流速较大，利于河流冰水分层，所以在湾曲河段的凹岸处取水非常有利。从已建的取水构筑物来看，均收到较好的运行效果。
(2) 在顺直河段选择取水构筑物位置时，应选在主流近岸，并宜在河宽较狭、流速较大、河岸稳定的河段。
在河流直岸段取水，虽然不如凹岸优越，然而在直岸设置取水构筑物还是比较多的，而且也有很多成功的例子。主要是选择取水口位置在河宽较狭、流速较大的深槽地段，防止泥砂淤塞和河床变迁。如广西某取水构筑物布置在柳江顺直河段上。该处河段两岸较陡、边滩不发育、基岩裸露、流域两岸植被良好、河道稳定，河宽为450～550m ，最大水深约3m ，水流平稳，深视线靠岸约140m ，主流偏取水岸一侧。此外，柳江枯水期长，河水清澈，洪水期漂浮物少。该取水构筑物自1961 年投产以来，自流管内从未发生淤积。
(3) 选择取水构筑物位置，除特殊原因外，一般应尽量避免在河流凸岸。因为主流和深槽多偏向对岸，且岸边泥砂淤积严重、漂浮物存留较多、水质较差。即使河流水中含砂量小，也仅仅是世积速度慢一些而已。由于深槽主流距岸较远，岸边直接取水没有足够的水深，为保证取水要求，需增加引水管长度。