取水枢纽

COST INFORMATION

取水枢纽  为从河流、湖泊等地表水源引水而修建在取水地段的水工建筑物综合体,又称引水枢纽或渠首工程。当引水期间取水枢纽处的河水位高于引水要求的水位时,可在天然条件下自流引水。否则,需拦河筑坝或修建水闸,壅高水位,形成自流引水的条件;或在天然水位情况下用水泵抽水。取水枢纽一般是指自流引水的情况。用水泵抽水时则需建泵站。

取水枢纽的类型  由河流引水的取水枢纽,根据是否修建拦河建筑物(坝或闸)而分为无坝取水和有坝取水两种类型。①无坝取水的主要建筑物是进水闸,它不设拦河建筑物,或只在取水口前设置不拦断河流的导流坝。无坝取水适用于引水比(引水流量与河道流量之比)不大、防沙要求不高、取水期间的河道天然水位能满足或基本满足要求的情况。②有坝取水的建筑物除进水闸外,还需拦断河流修建壅水坝或拦河闸。有坝取水适用于取水期间的河道流量能满足各时段用水要求,但天然水位低于正常引水位,或天然水位虽高于引水位,而引水比大于20%~30%,且防沙要求较高的情况。

取水枢纽的规划设计  当从河流取水时,河道的地形地质条件、径流变化、泥沙运动、漂浮物及冰冻等情况,对取水枢纽的位置选择及工程布置起决定性作用。在规划设计前应收集的资料有:①水文、泥沙资料;②河道演变情况;③气象资料;④地形、地质资料;⑤天然建筑材料储量、开采及运输条件;⑥用水部门要求及工程运行条件等。

取水枢纽的位置  在满足设计要求的前提下,应尽量靠近用水地点,以减少输水工程的投资。取水枢纽的规划设计应满足以下要求:①根据灌溉、发电、生活用水及其他工业部门对水质、水量的要求,能够按计划供水;②在多沙河流上取水,要有防沙措施,避免有害泥沙进入渠道而造成渠道淤积及对水轮机、渠道护面等的磨损;③有拦阻漂浮物及冰凌进入渠道的设施;④结构简单,便于管理运用,能对入渠流量及沙量进行控制和量测,并尽量采用现代化管理设施。由于取水枢纽中不设或仅设很低的拦河建筑物,壅水深度不大,引水比一般又比较大(在山区河流上枯水期甚至达100%),与从水库取水相比,泥沙问题显得更加突出。故在取水枢纽的规划设计中妥善解决防沙、排沙、防冰等问题,往往成为枢纽运行好坏的关键。因此,对于较重要的取水枢纽的规划布置,除分析计算外,常需进行工程类比和水工模型试验。

取水枢纽的应用   取水枢纽常设在灌区、引水式水电站、工业及生活用水的引水渠首部。由于用途广,且枢纽建筑物对地基要求不高,施工简易,便于管理运用,所以,在世界各地已得到广泛采用。灌溉渠首工程的兴建具有悠久的历史。早在公元前5000~前3000年,在中国的黄河流域、埃及的尼罗河流域、美索不达米亚平原以及印度的印度河流域,人们就开始引水灌溉。公元前3100年左右在尼罗河上首先兴建了具有圬工坝的有坝取水。公元前250年前后,在中国四川省岷江上由李冰主持修建的举世闻名的都江堰灌溉渠首,由于规划布置合理,管理制度完善,2000多年来一直运用良好,是无坝取水的典范。1949年中华人民共和国成立后,随着工农业的迅速发展,兴建了大量取水枢纽。在已建成的5500多处大中型灌区中,自流引水灌溉的取水枢纽约占28%左右。如新疆伊犁喀什河及山东省打渔张灌区渠首工程,四川省渔子溪引水式水电站首部枢纽等,均为多沙河流上运用良好的取水枢纽。世界著名大型灌区的取水枢纽有:印度柯西河上的柯西堰东干渠渠首工程,原苏联卡拉达里亚河上的卡姆贝尔一拉瓦特取水枢纽,美国科罗拉多河上的因皮里尔坝取水工程,引水流量均达数百立方米每秒,并成功地解决了防沙入渠问题。


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