地表水取水構(gòu)筑物

地表水水體是氣候條件、地形地貌、植被狀況、土壤性質(zhì)、人類活動(dòng)等多重的自然地理及人為影響因素的產(chǎn)物。由于地表水水體所處的地理環(huán)境各異，受自然因素的影響不盡相同，加上人為因素的影響，使得地表水水體都具有自己獨(dú)特的屬性。要使取水構(gòu)筑物能在地表水水體中按所需的水質(zhì)、水量安全可靠地取水，研究地表水水體的水質(zhì)特點(diǎn)、水文特征及運(yùn)動(dòng)規(guī)律，了解各種類型取水構(gòu)筑物的特性及其設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行管理的特點(diǎn)是十分必要的。

地表水水體影響取水構(gòu)筑物運(yùn)行的主要因素有水中懸浮物(如泥沙、水草、漂浮物、冰凌等)、徑流變化(如洪水位、常水位、枯水位)、河床的穩(wěn)定性(如沖刷、淤積)等。

為適應(yīng)各種地表水水體的取水需要，取水構(gòu)筑物可分為固定式、移動(dòng)式和山區(qū)淺水河流取水構(gòu)筑物等形式。

在地表水水體中，河流的分布遠(yuǎn)比水庫(kù)和湖泊廣泛，絕大多數(shù)取水工程均以江河水作為水源。河流的懸浮物、徑流變化、河床演變等因素對(duì)河流取水構(gòu)筑物的正常運(yùn)行及安全可靠性將產(chǎn)生重大影響。因此，研究江河的特征與取水構(gòu)筑物的關(guān)系很有必要。

河流中的懸浮物對(duì)水質(zhì)及取水構(gòu)筑物的安全有很大影響。河流中的懸浮物包括水草、 樹枝、樹葉、廢棄物、泥沙、冰塊，甚至山區(qū)河流中所放的木排等。泥沙、水草等會(huì)使取水頭部淤積堵塞，阻斷水流;冰塊、木排等會(huì)撞損取水構(gòu)筑物，甚至造成停水。河流中的懸浮物，汛期較平時(shí)更多，這些雜質(zhì)不僅分布在水面，而且同樣存在于深水層中。河流的含沙量一般隨季節(jié)的變化而變化，絕大部分河流汛期的含沙量高于平時(shí)的含沙量。含沙量在河流斷面上的分布是不均勻的：一般情況下，沿水深分布，是靠近河底的水流含沙量大;沿河寬分布，是靠近主流的含沙量大。含沙量與河流流速的分布規(guī)律有著密切的聯(lián)系，河心流速大含沙量相應(yīng)就大，兩側(cè)流速小含沙量就小。對(duì)于北方地區(qū)的河流，應(yīng)充分重視冰凌對(duì)取水構(gòu)筑物的影響。河流在流冰期產(chǎn)生的冰凌將堵塞格柵、格網(wǎng)，甚至堵塞輸水管道;大塊的浮冰有可能撞擊取水構(gòu)筑物造成設(shè)施的損壞;河道上產(chǎn)生的冰壩和冰塞，也嚴(yán)重威脅著取水構(gòu)筑物的安全。

河流的徑流變化也對(duì)取水構(gòu)筑物安全取水產(chǎn)生重大影響。河流徑流處于最大洪峰流量 時(shí)，相應(yīng)的最高水位可能高于取水構(gòu)筑物使其淹沒而無(wú)法運(yùn)行;處于枯水流量時(shí)，相應(yīng)的最低水位可能導(dǎo)致取水構(gòu)筑物無(wú)法取水。因此，河流歷年來(lái)的徑流資料是設(shè)計(jì)取水構(gòu)筑物的重要依據(jù)。取水構(gòu)筑物在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)按照工程的重要程度，確定一定頻率所對(duì)應(yīng)的水位和流量特征值。一般設(shè)計(jì)最高水位按100年一遇的頻率確定，設(shè)計(jì)最低水位按90%? 99%的保證率確定。

河流的泥沙運(yùn)動(dòng)與河床演變對(duì)取水構(gòu)筑物長(zhǎng)期可靠地工作產(chǎn)生著巨大的影響。河流的 泥沙運(yùn)動(dòng)引起河床演變的主要原因是水流對(duì)河床的沖刷及挾沙的沉積。長(zhǎng)期的沖刷和淤積輕者使河床變形，嚴(yán)重者將使河流改道。如果河流取水構(gòu)筑物位置選擇不當(dāng)，泥沙的淤積會(huì)使取水構(gòu)筑物取水能力下降，嚴(yán)重的會(huì)使整個(gè)取水構(gòu)筑物完全報(bào)廢。