山区浅水河流的取水构筑物

山区浅水河流两岸多为陡峭的山崖,河谷狭窄,径流多由降雨补给。其洪水期与枯水期流量相差竟高达几百倍甚至数千倍,来势猛,历时短。山洪暴发时,水位骤增,水流湍急,泥沙含量高,颗粒粒径大,甚至发生泥石流。为确保取水构筑物安全,可靠地取到满足一定水量、水质的水,必须尽可能地取得河流的流量、水位、水质、泥沙含量及组成等的准确数据,了解其变化规律,以便在此基础上正确地选择取水口的位置和取水构筑物的 形式。

如果山溪河流的水文及水文地质特征等条件与平原河流相似,可以采用平原河流常用 的取水构筑物形式。

一般山区河流常用的取水构筑物形式为底栏栅取水和低坝式取水。

(一)底栏栅取水

底栏栅式取水构筑物的组成如图5-5所示。

图5-5 底栏栅式取水构筑物布置图
1 - 溢流坝;2 -底栏栅 ;3 - 冲砂室;4 - 进水闸;5 - 第二冲砂室
6 - 沉砂室;7 - 排沙渠;8 - 防洪护坦

底栏栅取水是通过溢流坝抬高水位,并从底栏栅顶部流人引水渠道,再流经沉砂池后到取水泵站。取水构筑物中的泥沙,可在洪水期时开启相应闸门引水进行冲洗,予以排除。底栏栅式取水构筑物各组成部分如下:

(1)溢流坝。抬高水位,但不影响洪水期泄洪,一般堰顶高出河床0.5m左右。

(2)底栏栅。截留河中较大颗粒的推移质,如草根、树枝、竹片或冰凌等,使之不得进人取水渠道。

(3)冲砂室。借助河水将沉砂冲走。也称冲砂渠道。

(4)进水闸。进水调节,切换水路,控制冲砂。

(5)第二冲砂室:其作用与冲砂室类同,主要借助河水将沉砂冲走。

(6)沉砂池。设于岸边,承接引水渠道来水,去除水中部分较大的泥沙颗粒。

(7)排砂渠。其功能是排除第二冲砂室中的泥沙至下游渠道。

(8)防洪护坦。设置在栏栅下游,防止冲刷对廊道基础造成的影响。

底栏栅式取水适用于河床较窄、水深较浅、河底纵坡较大、大颗粒推移质特别多的山区河流,且取水占河水总量比例较大时的情况。

(二)低坝式取水

低坝式取水构筑物组成如图5 - 6所示。

图5-6 低坝式取水平面
1 - 溢流坝;2 - 冲砂闸; 3 - 进水闸;
4 - 引水明渠;5 - 导流堤;6 - 护坦

(1) 拦河低坝,用于抬高枯水期水位。

(2) 冲砂闸,避免取水口泥沙淤积。

(3)取水口,一般为固定式岸边取水构筑物。

枯水期和平水期时,低坝拦住河水或部分从现顶溢流,保证有足够的水深以利于取水口取水,冲砂闸靠近取水口一侧,开启度随流量变化而定,以保证河水在取水口处形一定的流速以防淤积,洪水期时则形成溢流,保证排洪通畅。

低坝式取水适用于枯水期流量特别小,水层浅薄,不通船,不放筏,且推移质不多的小型山区河流。低坝有活动坝和固定坝两种。