取水水源與取水構(gòu)筑物運(yùn)行與管理-取水構(gòu)筑物運(yùn)行與管理

取水構(gòu)筑物運(yùn)行與管理主要內(nèi)容地表水和地下水取水構(gòu)筑物的組成和構(gòu)造常見的取水構(gòu)筑物運(yùn)行與管理的方法一、地表水取水構(gòu)筑物運(yùn)行與管理依據(jù)取水水源的不同，取水構(gòu)筑物可分為地表水取水構(gòu)筑物和地下水取水構(gòu)筑物。地表水取水構(gòu)筑物分為固定式（岸邊式、河床式）和移動(dòng)式（浮船式和纜車式）地下水取水構(gòu)筑物則主要有管井、大口井和滲渠等。（一）地表水取水構(gòu)筑物分類和構(gòu)造1、固定式取水構(gòu)筑物分類：岸邊式、河床式、斗槽式和潛水式等（1）岸邊式取水構(gòu)筑物由進(jìn)水間和泵房?jī)刹糠纸M成按照進(jìn)水間與泵房的合建與分建，其基本型式可分為合建式和分建式1．進(jìn)水間；2．進(jìn)水室；3．吸水室；4．進(jìn)水孔；5．格柵；6．格網(wǎng)；7．泵房；8．閥門井合建式岸邊取水構(gòu)筑物分建式岸邊取水構(gòu)筑物1．進(jìn)水間；2．引橋；3．泵房合建式與分建式的比較合建式的優(yōu)點(diǎn)是布置緊湊，占地面積小，水泵吸水管路短，運(yùn)行安全，管理維護(hù)方便；缺點(diǎn)是土建結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工較困難。分建式取水構(gòu)筑物水泵吸水管長，水泵啟動(dòng)所需時(shí)間較長，吸水管或吸水底閥漏水時(shí)，檢修困難。合建式優(yōu)點(diǎn)比較突出，較為常用思考題：什么時(shí)候采用合建式，什么時(shí)候又適合采用分建式呢？（2）河床式取水構(gòu)筑物利用伸入江河中心的進(jìn)水管和固定在河床上的取水頭部取水的構(gòu)筑物，稱為河床式取水構(gòu)筑物。請(qǐng)同學(xué)們思考：當(dāng)河岸平坦，主流遠(yuǎn)離取水岸，岸邊水深不夠或水質(zhì)較差時(shí)，還能采用岸邊式取水構(gòu)筑物嗎？而此時(shí)如果河中心滿足水深或水質(zhì)條件時(shí)，則可考慮采用河床式取水構(gòu)筑物。河床式取水構(gòu)筑物有自流管式、虹吸管式、水泵直接吸水式等一般由泵房、集水間（或集水井）、進(jìn)水管和取水頭部等部分組成。1．取水頭部；2．自流管；3．集水間；4．泵房；5．進(jìn)水孔；6．閥門井合建式自流管取水構(gòu)筑物河水通過虹吸管進(jìn)入集水井中,然后由水泵抽走運(yùn)行管理不如自流管取水方便由于管路較長，一旦虹吸進(jìn)水管發(fā)生漏氣現(xiàn)象，查漏檢修也十分困難。虹吸管式取水構(gòu)筑物1．取水頭部；2．虹吸管；3．集水井；4．泵房不設(shè)集水間，水泵吸水管直接伸入河中取水。一般只限于取水量小，源水水質(zhì)較好的取水工程。水泵直接吸水式1．取水頭部；2．水泵吸水管；3．泵房1．進(jìn)水間；2．進(jìn)水孔；3．泵房；4．引橋適用條件：適合建在含沙量較高、取水量大、岸坡平緩、無條件建泵房的大河中橋墩式取水構(gòu)筑物在岸邊式或河床式取水構(gòu)筑物之前，在河流岸邊用堤壩圍成，或在岸內(nèi)開挖形成進(jìn)水斗槽。按水流進(jìn)入方向，斗槽式取水構(gòu)筑物可分為順流式、逆流式和雙流式。（3）斗槽式適用條件：江河含沙量大、冰絮較嚴(yán)重、取水量較大、地形條件適合的情況采用。思考：

當(dāng)江河水位變化比較大時(shí)，采用固定式取水構(gòu)筑物合適嗎？有更好的方法嗎？

2、移動(dòng)式取水構(gòu)筑物什么是移動(dòng)式取水構(gòu)筑物呢？水泵能隨水位漲落而移動(dòng)常見移動(dòng)式取水構(gòu)筑物有浮船式和纜車式。由裝有水泵的浮船、敷設(shè)在岸坡上的輸水管和活動(dòng)聯(lián)絡(luò)管組成可分為階梯式連接和搖臂式連接（1）浮船式柔性聯(lián)絡(luò)管階梯式連接剛性聯(lián)絡(luò)管階梯式連接搖臂式連接1．套筒接頭；2．搖臂連接管；3．支墩1．泵車；2．坡道；3．輸水管；4．絞車房；5．鋼軌；6．掛鉤座；7．鋼絲繩；8．絞車；9．聯(lián)絡(luò)管；10．叉管；11．尾車；12．人行道；13．電纜溝；14．閥門井（2）纜車式水泵安裝在可沿坡道上下移動(dòng)的纜車上以適應(yīng)水位的變化由泵車、坡道、輸水斜管和牽引設(shè)備四個(gè)部分組成（二）取水構(gòu)筑物運(yùn)行與管理問題1：取水構(gòu)筑物運(yùn)行與管理主要任務(wù)是什么呢？問題2：取水構(gòu)筑物運(yùn)行中經(jīng)常出現(xiàn)的問題是什么呢？問題3：如何解決這些問題呢？1、常規(guī)問題及對(duì)策措施地表水取水構(gòu)筑物經(jīng)常遇到下列問題：泥沙淤塞取水口和管路被堵塞取水口凍結(jié)設(shè)備故障等漂浮物堵塞問題描述：漂浮物堵塞會(huì)降低進(jìn)水流量甚至堵塞進(jìn)水口和取水頭部，造成斷流對(duì)策措施：巡回檢查采取防草措施，如防草浮堰、擋草木排等格柵和格網(wǎng)的管理對(duì)策措施：排沙泵、排污泵、射流泵、壓縮空氣提升器等設(shè)備大型進(jìn)水間排沙泵、排污泵或壓縮空氣提升器小型進(jìn)水間射流泵泥沙淤塞進(jìn)水管維護(hù)—河床式取水構(gòu)筑物問題描述：當(dāng)進(jìn)水管流速過小時(shí)，可能產(chǎn)生淤積對(duì)策措施：保持進(jìn)水管適當(dāng)?shù)牧魉賹?duì)淤塞的進(jìn)水管進(jìn)行沖洗，沖洗方法有順沖洗和反沖洗沖洗方法順沖洗一是關(guān)閉部分進(jìn)水管，使全部水量通過待沖的一根進(jìn)水管，以加大流速的方法來沖洗二是利用河流與進(jìn)水間的水位差來沖洗進(jìn)水管當(dāng)河流水位較低時(shí)，先關(guān)閉進(jìn)水管末端閥門，將該格集水間充水至高水位，然后迅速開啟閥門，利用集水間與河流的水位差進(jìn)行反沖洗。連接水泵的壓水管與進(jìn)水管，利用水泵壓力水或高壓水池來水實(shí)現(xiàn)反沖洗反沖洗總結(jié)：反沖法沖洗效果較好，但管路復(fù)雜；順沖法較簡(jiǎn)單。防冰凍、冰凌對(duì)策措施：降低進(jìn)水孔流速加快江河水流速度加熱方法：包括加熱格柵法和在進(jìn)水孔前引入廢熱水通入壓縮空氣在進(jìn)水孔上游設(shè)置擋冰木排采用渠道引水2、移動(dòng)式取水構(gòu)筑物運(yùn)行與管理浮船式取水構(gòu)筑物注意事項(xiàng)：防止浮船被撞擊。浮船式取水應(yīng)隨河流水位的漲落拆換接頭，移動(dòng)船位，收放錨鏈，緊固纜繩及電線電纜。浮船在運(yùn)行時(shí)，應(yīng)注意設(shè)備的重量在浮船工作面上的分配和設(shè)備的固定。纜車式取水構(gòu)筑物管理要點(diǎn)調(diào)整纜車的取水位置，保證取水水量和水質(zhì)。汛期應(yīng)采取有效措施保證車道、纜車及其他設(shè)備的安全。注意纜車運(yùn)行時(shí)人身與設(shè)備的安全。定期檢查安全設(shè)備。二、地下水取水構(gòu)筑物運(yùn)行與管理（一）地下水取水構(gòu)筑物分類與構(gòu)造取集地下水源的構(gòu)筑物成為地下水取水構(gòu)筑物常見的取水構(gòu)筑物包括管井、大口井、滲渠、輻射井、復(fù)合井等。以管井和大口井最為常見1、管井管井一般由井室、井壁管、過濾器及沉淀管等組成。比較適合于開采深層地下水地下水含水層厚度應(yīng)大于5米1．井室；2．井壁管；3．過濾器；4．沉淀管；5．黏土封閉；6．規(guī)格填礫圖中（a）為單過濾器管井，（b）為多過濾器管井2、大口井由井筒、井口及進(jìn)水部分組成其進(jìn)水部分包括井壁進(jìn)水的進(jìn)水孔、透水井壁和井底的反濾層等。比較適合于開采淺層地下水；含水層厚度在5米左右1．井筒；2．吸水管；3．井壁透水孔；4．井底反濾層；5．刃腳；6．通風(fēng)管；7．排水坡；8．黏土層大口井在中小城鎮(zhèn)和農(nóng)村地區(qū)較為常見3、滲渠集水管埋設(shè)在地下，可收集淺層地下水、河床滲透水和潛流水依靠較大的長度增加出水量1．集水管；2．集水井；3．泵站；4．檢查井注：圖（a）和圖（b）分別為完整式和非完整式滲渠滲渠如何布置？滲渠布置方式平行與垂直綜合布置方式滲渠的布置形式比較布置形式適用范圍優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)平行于河流布置河床潛流水和岸邊地下水均較豐沛，河床穩(wěn)定?？菟诳色@得地下水補(bǔ)給，滲渠全年水量較均衡，施工和檢修方便

垂直于河流布置岸邊地下水補(bǔ)給較差，河流枯水期流量小，河流主流搖擺不定，河床沖積層較薄?？勺畲笙薅鹊亟厝摿魉┕?、檢修比較困難；出水量、水質(zhì)受河流水位、水質(zhì)影響較大；易于淤塞。平行和垂直綜合布置介于平行式和垂直式之間，適用范圍較廣?？沙浞纸厝摿魉桶哆叺叵滤?，產(chǎn)水量比較穩(wěn)定投資稍大，施工、檢修不如平行式布置簡(jiǎn)單。4、輻射井輻射井是由集水井（一般為大口井）與若干輻射狀鋪設(shè)的水平或傾斜的集水管組成輻射井能用于厚度薄、埋深大的含水層進(jìn)水面積和產(chǎn)水量均較大，管理集中，占地省，便于衛(wèi)生防護(hù)5、復(fù)合井（二）地下水取水構(gòu)筑物運(yùn)行與管理管井、大口井、滲渠等地下水取水構(gòu)筑物在運(yùn)行過程中最常出現(xiàn)的問題就是出水量減少。出水量減少的原因有兩個(gè)方面：一是取水構(gòu)筑物本身的原因；第二方面則是地下水源的問題。1、管井管井運(yùn)行與管理時(shí)應(yīng)注意哪些問題呢？出水量—管井的出水量應(yīng)小于設(shè)計(jì)出水能力；管井過濾器表面進(jìn)水流速小于允許進(jìn)水流速管井使用卡制度管井、機(jī)泵的操作規(guī)程和維修制度季節(jié)性供水管井的管理衛(wèi)生防護(hù)管井出水量減少的原因與對(duì)策措施管井自身的原因一般多為過濾器或其周圍填礫、含水層堵塞引起地下水源地下水位區(qū)域性下降使出水量下降含水層中地下水的流失管井出水量減少原因與對(duì)策措施原因措施過濾器進(jìn)水口尺寸不當(dāng)、纏絲或?yàn)V網(wǎng)腐蝕破裂、接頭不嚴(yán)或管壁斷裂等造成砂粒流入而堵塞更換過濾器、修補(bǔ)或封閉漏砂部位過濾器表面及周圍填礫、含水層被細(xì)小泥沙堵塞用鋼絲刷、活塞法、真空法洗井過濾器表面及周圍填礫、含水層被腐蝕膠結(jié)物和地下水中析出的鹽類沉淀物堵塞18％～35％工業(yè)鹽酸清洗細(xì)菌等微生物繁殖造成堵塞氯化法或酸洗法區(qū)域性地下水位下降回灌補(bǔ)充、降低抽水設(shè)備安裝高度含水層中地下水流失隔斷、新建管井管井在使用過程中，有時(shí)需要增加其出水量，可以采用哪些方法呢？真空井法——即在井孔抽水時(shí)，將管井全部或部分封閉，使管井處于負(fù)壓下進(jìn)水，以達(dá)到增加進(jìn)水量的目的。爆破法——對(duì)于裂隙水、巖溶水，常因孔隙、裂隙、溶洞發(fā)育不均，影響地下水的流動(dòng)，從而降低管井出水量。此時(shí)，可采用井中爆破法，以增加含水層的透水性。酸處理法——該法適用于石灰?guī)r地區(qū)?？刹捎米⑺岬姆椒ㄔ龃笫?guī)r裂隙及溶洞。注酸后以980Pa以上的壓力水注入井內(nèi)，使酸液深入裂隙中，時(shí)間約2~3h；之后，應(yīng)及時(shí)排除反應(yīng)物。運(yùn)行中注意事項(xiàng)：均勻取水防止水源污染2、大口井大口井運(yùn)行中最常見的問題也是出水量降低原因措施井內(nèi)動(dòng)水位下降，水泵揚(yáng)程增加，效率降低，出水量相應(yīng)減少降低水泵標(biāo)高，改善水泵的工作條件井底反濾層鋪設(shè)不當(dāng)或已造成井底嚴(yán)重淤積的大口井重新鋪設(shè)反濾層井壁進(jìn)水孔堵塞清理井壁進(jìn)水孔或換填井壁周圍的反濾層3、滲渠滲渠出水量減少的原因與對(duì)策措施滲渠反濾層和周圍含水層受地表水中泥砂雜質(zhì)淤塞，使?jié)B渠出水量降低選擇泥砂雜質(zhì)含量少的河段建造滲渠；合理布置滲渠，避免將滲渠埋設(shè)在排水溝附近。應(yīng)控制滲渠的取水量，降低水流滲透速度，從而減少泥沙的滲入。原因措施滲渠反濾層和周圍含水層受地表水中泥砂雜質(zhì)淤塞選擇泥砂雜質(zhì)含量少的河段建造滲渠合理布置滲渠，避免將滲渠埋設(shè)在排水溝附近控制滲渠的取水量地下水源降低滲渠取水量河道整治3、滲渠增加滲渠出水量的措施修建攔河閘修建臨時(shí)性的攔河土壩修建地下潛水壩截水潛壩滲渠下游10~30m范圍內(nèi)輻射井和復(fù)合井的運(yùn)行與管理同上述地下水取水構(gòu)筑物思考題常見的地表水和地下水取水構(gòu)筑物的分類及其構(gòu)造如何？固定式取水構(gòu)筑物運(yùn)行中應(yīng)注意哪些問題？管井