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、水文特征及運動規(guī)律，了解各種類型取水構(gòu)筑物的特性及其設(shè)計、施工、運行管理的特點是十分必要的。

地表水水體影響取水構(gòu)筑物運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，河流的分布遠比水庫和湖泊廣泛，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、河床演變等因素對河流取水構(gòu)筑物的正常運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、水草等會使取水頭部淤積堵塞，阻斷水流;冰塊、木排等會撞損取水構(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就大，兩側(cè)流速小含沙量就小。對于北方地區(qū)的河流，應充分重視冰凌對取水構(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，也嚴重威脅著取水構(gòu)筑物的安全。

河流的徑流變化也對取水構(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，相應的最高水位可能高于取水構(gòu)筑物使其淹沒而無法運行;處于枯水流量時，相應的最低水位可能導致取水構(gòu)筑物無法取水。因此，河流歷年來的徑流資料是設(shè)計取水構(gòu)筑物的重要依據(jù)。取水構(gòu)筑物在設(shè)計時，應按照工程的重要程度，確定一定頻率所對應的水位和流量特征值。一般設(shè)計最高水位按100年一遇的頻率確定，設(shè)計最低水位按90%? 99%的保證率確定。

河流的泥沙運動與河床演變對取水構(gòu)筑物長期可靠地工作產(chǎn)生著巨大的影響。河流的 泥沙運動引起河床演變的主要原因是水流對河床的沖刷及挾沙的沉積。長期的沖刷和淤積輕者使河床變形，嚴重者將使河流改道。如果河流取水構(gòu)筑物位置選擇不當，泥沙的淤積會使取水構(gòu)筑物取水能力下降，嚴重的會使整個取水構(gòu)筑物完全報廢。