地表水取水構(gòu)筑物位置的選擇
地表水取水構(gòu)筑物位置的選擇,不僅關(guān)系到取水構(gòu)筑物能否在保證水質(zhì)、水量的條件下安全可靠地供水,而且對周圍的環(huán)境也將產(chǎn)生一定的影響。
(一)應(yīng)考慮流域內(nèi)環(huán)境變化對水質(zhì)的影響
1.流域環(huán)境變化對水質(zhì)的影響
如取水口上游流域排放的污廢水量逐年增加使河水污染造成水質(zhì)惡化,新建項(xiàng)目廢水的排放導(dǎo)致河流水質(zhì)變差,實(shí)施環(huán)境綜合治理使水質(zhì)改善,上游森林采伐、草場沙化使植被覆蓋面積減少引起河流含沙量增高,上游沿岸水土保持工作取得進(jìn)展使河流含沙量下降等。
2.流域內(nèi)環(huán)境變化對流量的影響
如大規(guī)模農(nóng)田灌溉系統(tǒng)的興建導(dǎo)致徑流量下降,修建蓄水構(gòu)筑物使徑流量年內(nèi)分配發(fā)生改變,大面積植被的改變使地表徑流條件發(fā)生變化導(dǎo)致洪峰流量的改變,開鑿運(yùn)河引入或引出流量等。
3.人為因素對河床穩(wěn)定性的影響
建設(shè)河心工程構(gòu)筑物,如有橋墩的橋梁取水頭部使局部水流狀態(tài)改變造成的沖刷和淤積;圍堤造田,迫使河流主流改變形成新的含沙量分布;修建水壩、護(hù)岸、截?cái)嘀с馐购哟糙呌诜€(wěn)定等。
(二)取水口的位置應(yīng)選擇在長期穩(wěn)定的河床上
1.在順直河道的主流近岸處設(shè)置取水口
河流主流有較大的流速,不易產(chǎn)生淤積。而且.河流主流水量充足,水深較大,適于建造取水構(gòu)筑物。此外,還應(yīng)注意取水口宜設(shè)置在河寬較窄,流速較大,河床穩(wěn)定的河段處。尤其兩岸植被良好,河道邊灘不發(fā)育,河岸較陡,基巖裸露的河段宜優(yōu)先考慮。
2.在河流交匯處應(yīng)盡量避免設(shè)置取水口
在河流交匯處,無論主流和支流水位的漲落都將造成泥沙的淤積。若主流水位上漲,則支流人河口處壅水造成泥沙淤積;相反,若支流水位上漲,在河口處匯人時(shí)流速會突然降低同樣會造成泥沙的大量淤積。對于山區(qū)河流,水位漲落幅度更大,這種現(xiàn)象就更加明顯。因此,一般情況下應(yīng)盡量避免在河流交匯處設(shè)置取水口。如果必須設(shè)置,應(yīng)通過實(shí)地調(diào)查和資料分析,確定泥沙淤積的影響范圍,將取水口設(shè)置在影響范圍以外。當(dāng)缺乏資料時(shí),應(yīng)將取水口設(shè)置在支流對岸且位于主流近岸處。
3.分汊河流取水口位置應(yīng)選在發(fā)展汊道上
河流分汊的現(xiàn)象非常普遍,尤其在沖積平原河流的中下游更為常見。很多汊道河流的形成與江心灘、江心洲的發(fā)育演變是分不開的。在不斷沖刷和淤積的作用下,這種汊道河流總是處于不穩(wěn)定狀態(tài),一些汊道逐漸發(fā)展,而另一些汊道又逐漸衰亡。在取水口選址時(shí),應(yīng)注重調(diào)査研究,了解河汊的演變規(guī)律,將取水口位置選在發(fā)展的汊道上。
4.在彎曲河段的凹岸設(shè)置取水口
河流在彎曲河段流動時(shí),除縱向流動外,還存在著橫向環(huán)流。水流轉(zhuǎn)彎時(shí),在離心力的作用下,表層水流向凹岸,底層水流向凸岸,造成凹岸沖刷,凸岸淤積。凸岸淤積處不能設(shè)置取水口。水流對凹岸沖刷最強(qiáng)烈的點(diǎn)稱為“頂沖點(diǎn)”,為避免強(qiáng)烈的沖刷,取水口的設(shè)置應(yīng)偏離“頂沖點(diǎn)”,并設(shè)置在頂沖點(diǎn)下游處,以便將來河床變遷在較長時(shí)間內(nèi)不會使取水口處產(chǎn)生淤積。將取水口設(shè)置在凹岸,由于主流流速大且有橫向環(huán)流的作用,懸浮物較少,不易出現(xiàn)懸浮物堵塞取水口的現(xiàn)象。
5.在不穩(wěn)定河道設(shè)置取水口時(shí),應(yīng)加強(qiáng)河道的人工整治
在不穩(wěn)定的河道上設(shè)置取水構(gòu)筑物,應(yīng)認(rèn)真搜集有關(guān)河道變化的資料,研究河段泥沙運(yùn)動的規(guī)律及河道變遷的特點(diǎn),有針對性地采取有效措施整治河道,促使其成為相對穩(wěn)定的河道,以保證取水構(gòu)筑物長期穩(wěn)定的工作。
6.取水口應(yīng)選在地形地質(zhì)良好,便于施工的位置
取水構(gòu)筑物的位置應(yīng)選擇在地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定,地基承載力好的地點(diǎn)。避免設(shè)在如斷層、滑坡、沖積層等地質(zhì)條件不穩(wěn)定的地段。在地震區(qū),應(yīng)注意避免地震可能造成的破壞。
取水構(gòu)筑物位置的選擇還應(yīng)考慮到為工程的施工創(chuàng)造方便的條件。如應(yīng)有足夠的施工場地,便利的運(yùn)輸條件,盡可能減少土石方量,盡可能少設(shè)或不設(shè)人工設(shè)施用以保證取水條件,盡可能減少水下施工作業(yè)量等。取水構(gòu)筑物的設(shè)置應(yīng)與地表水資源綜合開發(fā)利用相適應(yīng)。取水構(gòu)筑物位置的選擇,應(yīng)兼顧地表水資源的綜合開發(fā)利用,如航運(yùn)、旅游、水產(chǎn)、養(yǎng)殖、排洪等,作到統(tǒng)籌兼顧,合理開發(fā)利用地表水資源。
7.避免在山區(qū)河流可能形成淤積的河段選址
山區(qū)河流流出峽谷后,往往河面突然變闊,河流縱坡減緩,流速變慢,易在河心形成沉積沙洲,沙洲在水流作用下會逐漸下移。沙洲的發(fā)育和推移,還會引起主流流道的改變。在汛期洪峰到來時(shí),沙洲受洪水沖刷,泥沙下瀉造成下游河流含沙量驟增。在這種河段上選擇取水口位置時(shí),應(yīng)充分估計(jì)到沙洲可能的影響,否則將造成取水構(gòu)筑物難以正常運(yùn)行甚至無水可取。