20万立方米每天河流取水工程工艺设计(13)
一、固定式取水构筑物
一般可分成以下几种情况。
①按位置分岸边式、河床式(包括桥墩式)和斗槽式。
②按结构类型分合建式、分建式和直接吸水式。
③按水位分淹没式和非淹没式。
④按采用泵型分干式泵房和湿式泵房。
⑤按结构形状分圆形、矩形、椭圆形、瓶形和连拱形等。
固定式取水构筑物在全国各地使用最多，取水量一般不受限制。其中岸边式、河床式采用比较普遍，而桥墩式、淹没式和斗槽式目前使用较少。
二、移动式取水构筑物
移动式取水构筑物可分为浮船式和缆车式。
①浮船式按水泵安装位置分上承式和下承式;按接头形式分阶梯式连接、摇臂式连接、带活动钢引桥的摇臂式连接及综合式;按船体材料分木船、钢丝网水泥船(钢筋混凝土)和钢船。
②缆车式按坡道形式分为斜坡式和斜桥式。
移动式取水构筑物适用于水位变化幅度在10~35m 之间，取水规模以中小型为主，在长江中上游地区和南方水库取水中采用较为普遍。近年来，黄间流域和东北地区也有采用浮船取水。
三、山区浅水河流取水构筑物
分为低坝式、底栏栅式和综合式。低坝式分为固定式低坝取水和活动式低坝取水(如橡胶坝、水力自动翻板闸、浮体闸等)。
山区浅水河流取水构筑物，一般适用于山区上游河段，流量和水位变化幅度很大，而且枯水期的流量和水深又很小，甚至局部地段出现断流。
本设计中河床较稳定，河岸平坦，主流远离取水岸，岸边水深不能满足取水要求，故采用伸入河中的河床式取水构筑物。
6.3 取水水头的确定
取水头部是取水工程的组成部分。取水头部的运行条件与所取水源的水文特征有着密切的关系。当水源的水质较清，悬浮物、漂浮物较少，各类取水头部在运行中很少发生墙塞现象。如果是山区河流和黄土地区的水摞，由于所处的地理位置及其特点，河水水位变幅大，洪、枯流量相差悬殊，洪水期河水泥砂含量大、漂浮物又多，在这种河流中设置的取水头部常常受到泥砂和漂浮物的威胁，堵塞严重，危及安全运行，甚至无法取水。因此当水源泥砂含量大、漂浮物多时，设计取水头部必须采取相应的有效措施，否则就会造成严重的后果。
6.3.1取水头部的形式选择
取水头部布置和形式的确定，除满足水流条件外，还应考虑地质、结构、施工、航运等因素。应尽量减少水流对于取水头部的阻力及局部冲刷，要防止因设置取水头部而产生泥砂淤积，或导致河床演变。在一些河床变迁严重、河水含砂量大的河流中设置取水头部时，应进行水工模型试验，以确定较合理的取水头部的位置和形式。
取水头部的形式繁多，一般有管式、蘑菇式、鱼形罩式、箱式、桥墩式、岸边隧洞式、框架式、悬臂真空罐式、锯齿形、纵向底流槽敞开式、活动式、斜板(管)式等。以平面形状不同可分为圆形、椭圆形、菱形、矩形、梯形、管形、混合形等。以结构材料分有钢筋混凝土结构、钢结构、石砌结构等。
由于河面较宽，含沙量少，河流为通航河流，在本设计中采用圆形箱式取水头部，-般为自流管引水，常用的有装配式箱式取水头部，由三节装配而成。箱四周或顶部设进水窗口，在窗口处设格栅。常采用吊装就位后上下夹牢。制作施工比较方便。取水头部上设固定标志，在常水位时通航船只能观察到，以避免船只碰撞。
6.3.2取水头部进水孔面积计算
河床式取水构筑物的进水流速在有冰絮时为：0.1-0.3m/s，无冰絮时为：0.2-0.6m/s，所以设计中进水孔流速取0.2m/s。