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城市取水工程规划

2011-07-17 
输水管根据地形坡度铺设,当跨越河流、高地,中间管段高出前后面管段时,应安装排气阀,并在标高最低处安装排水放气管。
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    1.地下水取水工程设施规划

  (1)地下水取水构筑物位置选择

  ①在保证水质水量的前提下,地下水取水构筑物应尽量靠近集中用水区,减少输水管投资。

  ②地下水取水构筑物应建设在不受洪水威胁的地方。否则,应考虑防洪措施。

  ③地下水取水构筑物尽量设置在交通方便、靠近电源的地方,以利于施工、管理和降低输电线路造价。

  ④当地下水铁、猛含量较高,需要建造除铁除锺构筑物时,可以在每个取水构筑物旁安装小型除铁锤设备,也可集中设置除铁锤设施。一般情况下,集中建造除铁除镜构筑物便于管理,但需建造清水池、送水泵房,相对造价较高。

  (2)地下水取水构筑物分类地下水取水构筑物的种类和设计要求见表4-3-1。

表4-3-1地下水取水构筑物种类、适用条件和设计要求

种类

 

适用条件

设计要求

 

尺寸和深度

设计水量

管井

1.含水层厚度大于5m,其底

板埋藏深度大于15m

2.只要深井泵性能允许,不受

地下水埋深限制,均可使用管井

3.适用于任何砂层、卵石层、砾石层、构造裂隙、岩溶裂隙等含水层,应用最为广泛

1.常用的管井直径为150~600mm,井深小于300m

2.尽量加大出水量,以减少井数

单井出水量一般为500~6000m3/d(直径)

大口井

  1.一般含水层厚度在5~15m,地下水埋深在1Om以内时

2.适用于任何砂、卵石、砾石层 3.渗透系数最好大于20m/d

(直径)

4.中小城镇、铁路、农村给水

采用大口井较多

5.大口井贯穿整个含水层的完整井只从井壁进水,因进水孔易于堵塞,采用较少。非完整井未贯穿整个含水层,由井壁和井底同时进水,多数大口井都采用这种形式

6.在大口井内径向设置穿孔辐射管,称为辐射井,宜于开采水量丰富、含水层较薄的地下水和河床渗透水。一般常用于中砂、粗砂地层

 

常用井径为4~8m,井深为6~15m

1.大口井单井出水量一般为

500~10000m3/d(直径)

2.辐射井单井出水量一般为500010000m3/d(直径)

   续表

种类

 

 

适用条件

设计要求

 

 

 

尺寸和深度

设计水量

 

 

渗渠

 

 

 

1. 含水层厚度较薄,一般小于5m,地下水埋深较浅,一般小于2m时

2.渗渠渠底埋深小于6m时

3.适用于中砂、粗砂、砾石或卵石层

4.适用于开采河床渗透水

5.地下水取水构筑物中,单位取水量的造价最高6.长期使用中,会因河床细颗粒泥砂淤积而减少水量

 

 

 

水平铺设在含水层

中的集水管(渠),

常用管径为0.6~

1.Om,通常埋

深为

4~6m

 

 

出水量一般为

10~30m34(直

径)

 

 

 

 

  2.地面水取水工程设施规划

  (1)地面水取水构筑物位置选择

  ①一般原则

  a.位于水量充沛、水质较好的河段。供应生活饮用水时,取水口位置应选择在靠近城镇和工业用水区的上游清洁河段。

  b.应靠近江河的主流,水深满足要求,即在取水构筑物处一般不小于2.5-3.0m的水深,小型取水口可降低到1.5-2.0m,河岸和岸坡稳定,工程地质条件良好。

  c.尽可能减少泥砂飞漂浮物、冰凌飞冰絮、水草、支流和咸潮的影响。

  d.取水构筑物应不妨碍航运和排洪,并且符合城市、河道、湖泊飞水库整治等规划要求,确保取水构筑物安全可靠,运行管理方便,施工简单。

  e.取水构筑物的设计最高水位应按100年一遇频率确定。城市供水水源的设计枯水流量保证率,一般可采用90%-97%o设计枯水位的保证率,一般可采用90%-99%。

  ②位置选择

  a.在河流弯道外,因凹岸受到冲刷形成主流深槽,近岸水流较深,而凸岸则有泥砂淤积,取水口尽量设在弯曲河段的凹岸,以减少泥砂和漂浮物。

  从凹岸取水的特点是,冬季有利于冰和水的分层,减少冰凌对取水口的影响。取水位置可选在顶冲点的上游或稍下游(15-20m)的主流深槽处,以减少泥砂和漂浮物。顶冲点上游的护岸工程量少,施工方便。顶冲点下游的水流较深,今后如河滩下移时对取水口的影响较小。

  b.一般不宜在凸岸、岸边缓流区和回流区取水,因该处泥砂淤积较多,漂浮物多,水质较差。因主流运离涧岸,为了保谊取水深度,势必增加取水管的长度。但如靠近河岸有较好取水条件,也可考虑在凸岸的起端或终端取水。

  c.一般较多的是在直河段上设置取水构筑物,这时取水口应选在主流靠岸、河床稳定、水深流急的窄河段处,以减少漂浮物,如树枝、杂草、水草等影响。

  d.取水口应选在含砂量少的河段。含砂量在水流断面上的分布是不均匀的,并且随不同季节发生变化。一般靠近河底的含砂量大,泥砂粒径也大,靠近水面含砂量越小,粒径也小。从平面来看,因主流区的流速水,挟带的泥砂量较多,靠近河岸因流速减小,含砂量较少。

  e.江河汇流入海洋的河口地段,由于异重流作用,往往形成浅滩和沙洲,还因潮沙的影响,在个别季节使水有咸昧,因此取水构筑物不宜放在河口附近。

  f.在江河支流向主流的汇入口处,易于沉积泥砂,因此取水口应离开支流汇入口,或位于对岸一侧,或在汇入口的上游。对于山区河流的汇入口,选择取水口的位置是更应注意,因山区河流的流量和水位变化大,含砂量也大,如选址不当,会增加取水和净水构筑物管理的麻烦。

  g.在分汉河道上选择取水口时,应选在稳定的汉道上,不应选在衰退的汉道上,以免因淤积而无法取水。

  h.尽量避免垂直于河道水流方向开挖明渠引水,或局部加深河床用渠道引水,以免泥砂淤积,或藻类聚集而影响取水。

  i.为防止冰凌影响,取水口应选在水内冰较少和不受冰块碰撞的地点,不宜选在急流、冰穴、冰洞河段和支流汇入口的下游。尽量避免设在流冰容易堆积的浅滩、沙洲、回流区和桥孔的上游附近。水内冰较多的河段,取水口应设在冰水分离而不是冰水混杂的河段,以便从冰层下取水。

  j.取水构筑物应建造在地质条件好、承载力大的地基上。应避开断层、滑坡、冲积层、流砂、风化严重和岩溶发育地段。在地震区的取水构筑物,不应设在陡坡下或开阔的河漫滩上。应考虑施工时的交通运输和足够的施工场地。管道少穿铁路、公路和堤岸,以减少土石方和水下工程量。

  k.潮沙河道的取水口应避免海水倒灌的影响;水库的取水口应在水库淤积范围以外,靠近大坝;湖泊取水口应选在近湖泊出口处,离开支流汇入口,且须避开藻类集中滋生区。

  (2)地面水取水构筑物及设要求

  地面水取水构筑物分类及设计要求见

  表4-3-2。

表4-3-2地面水取水构筑物分类及设计要求

类型

设计(基本)要求

固定式取水构筑物

1.当江、河主流近岸,低水位时仍有足够水深,河床河岸稳定,地质条件较好时,可首先考虑岸边式取水构筑物

2.为减少泵房高度及地基开挖土石方量,根据岸边河床情况可采用吸水井、泵房分建式岸边取水构筑物

3.当江、河近岸洞流平坦,洪、枯水位有一定变幅,枯水期主要远离河岸,或岸边水质较差时,可选用河床式取水构筑物

4.河床为粘土,坡度变化较小,可选用自流管取水。相反,当近岸河床为岩石,且坡度变化较大,可选用虹吸管取水。取水量较小,水泵台数不多,可采用水泵直接吸水式取水

   续表

  类型

  设计(基本)要求

  移动式取水构筑物

  

  1. 水位变化幅度为10-35m,涨落速度小于2m/h,河岸稳定,岸坡倾角<30o,可选用缆车式取水构筑物

  2. 水位变化幅度为10-40m,涨落速度小于2m/h,河岸稳定,岸坡倾角在20o-60o之间,平时流速和风力较小的河段,可选用浮船式取水构筑物

  山区浅水河流取水构筑物

  

  根据洪水期水中含有大量推移质泥砂,枯水期流量小、水深浅的特点,常彩低栏栅式取水构筑物,由拦河低坝、低栏栅、引水廓道、沉砂地、取水泵房组成

  湖泊水库取水构筑物

  

  1.湖泊取水构筑物应设在水流出口附近,避开支流汇入口和渔

  业区,避开芦苇、藻类丛生地带

  2.因湖泊水流缓慢,易滋生藻类,近岸处水质较差,故湖泊取水

  一般采用河床式取水构筑物为多

  3.水库取水口应靠近大坝,离开支流汇入口。常采用隧洞或引

  水渠取水

  海水取水构筑物

  

一般为工业冷却水。取水位置和冷却水排水位置距离取:L=20Q/(L以米计,Q以立方米/秒计);应注意防腐和防海洋生物措施

  (3)地面水取水构筑物基本形式固定式取水构筑物、移动式取水构筑物和山区浅水河流取水构筑物

  (4)城市原水输送

  当取水水源远离净水厂,从水源到水厂的输水管(渠)可按下列要求规划设计;

  ①输水管线力求少穿河谷、山洞、沼泽、铁路等障碍物,沿现有道路或规划道路铺设。

  ②有条件的地方可优先采用重力输水或重大输水、压力输水相结合,避免输水管水压过高。

  ③从水源到水厂的输水管(渠)流量按最高日平均时济衰设计,并考虑水厂自用水及沿途漏失求量。

  ④输水付设计应根据当地检修条件,备用水源情况,决定根数。

  ⑤采用两根以上输水管时,中间应设2~3条连通管,将输水管分成3~4段,即达到供给事故用水量的要求。

  ⑥输水管根据地形坡度铺设,当跨越河流、高地,中间管段高出前后面管段时,应安装排气阀,并在标高最低处安装排水放气管。

  ⑦大流量输水时可采用暗渠、明渠、管道输水,应进行经济比较后决定。

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