地表水取水构筑物位置的选择

地表水取水构筑物位置的选择,不仅关系到取水构筑物能否在保证水质、水量的条件下安全可靠地供水,而且对周围的环境也将产生一定的影响。

(一)应考虑流域内环境变化对水质的影响

1.流域环境变化对水质的影响

如取水口上游流域排放的污废水量逐年增加使河水污染造成水质恶化,新建项目废水的排放导致河流水质变差,实施环境综合治理使水质改善,上游森林采伐、草场沙化使植被覆盖面积减少引起河流含沙量增高,上游沿岸水土保持工作取得进展使河流含沙量下降等。

2.流域内环境变化对流量的影响

如大规模农田灌溉系统的兴建导致径流量下降,修建蓄水构筑物使径流量年内分配发生改变,大面积植被的改变使地表径流条件发生变化导致洪峰流量的改变,开凿运河引入或引出流量等。

3.人为因素对河床稳定性的影响

建设河心工程构筑物,如有桥墩的桥梁取水头部使局部水流状态改变造成的冲刷和淤积;围堤造田,迫使河流主流改变形成新的含沙量分布;修建水坝、护岸、截断支汊使河床趋于稳定等。

(二)取水口的位置应选择在长期稳定的河床上

1.在顺直河道的主流近岸处设置取水口

河流主流有较大的流速,不易产生淤积。而且.河流主流水量充足,水深较大,适于建造取水构筑物。此外,还应注意取水口宜设置在河宽较窄,流速较大,河床稳定的河段处。尤其两岸植被良好,河道边滩不发育,河岸较陡,基岩裸露的河段宜优先考虑。

2.在河流交汇处应尽量避免设置取水口

在河流交汇处,无论主流和支流水位的涨落都将造成泥沙的淤积。若主流水位上涨,则支流人河口处壅水造成泥沙淤积;相反,若支流水位上涨,在河口处汇人时流速会突然降低同样会造成泥沙的大量淤积。对于山区河流,水位涨落幅度更大,这种现象就更加明显。因此,一般情况下应尽量避免在河流交汇处设置取水口。如果必须设置,应通过实地调查和资料分析,确定泥沙淤积的影响范围,将取水口设置在影响范围以外。当缺乏资料时,应将取水口设置在支流对岸且位于主流近岸处。

3.分汊河流取水口位置应选在发展汊道上

河流分汊的现象非常普遍,尤其在冲积平原河流的中下游更为常见。很多汊道河流的形成与江心滩、江心洲的发育演变是分不开的。在不断冲刷和淤积的作用下,这种汊道河流总是处于不稳定状态,一些汊道逐渐发展,而另一些汊道又逐渐衰亡。在取水口选址时,应注重调査研究,了解河汊的演变规律,将取水口位置选在发展的汊道上。

4.在弯曲河段的凹岸设置取水口

河流在弯曲河段流动时,除纵向流动外,还存在着横向环流。水流转弯时,在离心力的作用下,表层水流向凹岸,底层水流向凸岸,造成凹岸冲刷,凸岸淤积。凸岸淤积处不能设置取水口。水流对凹岸冲刷最强烈的点称为“顶冲点”,为避免强烈的冲刷,取水口的设置应偏离“顶冲点”,并设置在顶冲点下游处,以便将来河床变迁在较长时间内不会使取水口处产生淤积。将取水口设置在凹岸,由于主流流速大且有横向环流的作用,悬浮物较少,不易出现悬浮物堵塞取水口的现象。

5.在不稳定河道设置取水口时,应加强河道的人工整治

在不稳定的河道上设置取水构筑物,应认真搜集有关河道变化的资料,研究河段泥沙运动的规律及河道变迁的特点,有针对性地采取有效措施整治河道,促使其成为相对稳定的河道,以保证取水构筑物长期稳定的工作。

6.取水口应选在地形地质良好,便于施工的位置

取水构筑物的位置应选择在地质构造稳定,地基承载力好的地点。避免设在如断层、滑坡、冲积层等地质条件不稳定的地段。在地震区,应注意避免地震可能造成的破坏。

取水构筑物位置的选择还应考虑到为工程的施工创造方便的条件。如应有足够的施工场地,便利的运输条件,尽可能减少土石方量,尽可能少设或不设人工设施用以保证取水条件,尽可能减少水下施工作业量等。取水构筑物的设置应与地表水资源综合开发利用相适应。取水构筑物位置的选择,应兼顾地表水资源的综合开发利用,如航运、旅游、水产、养殖、排洪等,作到统筹兼顾,合理开发利用地表水资源。

7.避免在山区河流可能形成淤积的河段选址

山区河流流出峡谷后,往往河面突然变阔,河流纵坡减缓,流速变慢,易在河心形成沉积沙洲,沙洲在水流作用下会逐渐下移。沙洲的发育和推移,还会引起主流流道的改变。在汛期洪峰到来时,沙洲受洪水冲刷,泥沙下泻造成下游河流含沙量骤增。在这种河段上选择取水口位置时,应充分估计到沙洲可能的影响,否则将造成取水构筑物难以正常运行甚至无水可取。