取水水源与取水构筑物运行与管理-取水构筑物运行与管理

取水构筑物运行与管理主要内容地表水和地下水取水构筑物的组成和构造常见的取水构筑物运行与管理的方法一、地表水取水构筑物运行与管理依据取水水源的不同，取水构筑物可分为地表水取水构筑物和地下水取水构筑物。地表水取水构筑物分为固定式（岸边式、河床式）和移动式（浮船式和缆车式）地下水取水构筑物则主要有管井、大口井和渗渠等。（一）地表水取水构筑物分类和构造1、固定式取水构筑物分类：岸边式、河床式、斗槽式和潜水式等（1）岸边式取水构筑物由进水间和泵房两部分组成按照进水间与泵房的合建与分建，其基本型式可分为合建式和分建式1．进水间；2．进水室；3．吸水室；4．进水孔；5．格栅；6．格网；7．泵房；8．阀门井合建式岸边取水构筑物分建式岸边取水构筑物1．进水间；2．引桥；3．泵房合建式与分建式的比较合建式的优点是布置紧凑，占地面积小，水泵吸水管路短，运行安全，管理维护方便；缺点是土建结构复杂，施工较困难。分建式取水构筑物水泵吸水管长，水泵启动所需时间较长，吸水管或吸水底阀漏水时，检修困难。合建式优点比较突出，较为常用思考题：什么时候采用合建式，什么时候又适合采用分建式呢？（2）河床式取水构筑物利用伸入江河中心的进水管和固定在河床上的取水头部取水的构筑物，称为河床式取水构筑物。请同学们思考：当河岸平坦，主流远离取水岸，岸边水深不够或水质较差时，还能采用岸边式取水构筑物吗？而此时如果河中心满足水深或水质条件时，则可考虑采用河床式取水构筑物。河床式取水构筑物有自流管式、虹吸管式、水泵直接吸水式等一般由泵房、集水间（或集水井）、进水管和取水头部等部分组成。1．取水头部；2．自流管；3．集水间；4．泵房；5．进水孔；6．阀门井合建式自流管取水构筑物河水通过虹吸管进入集水井中,然后由水泵抽走运行管理不如自流管取水方便由于管路较长，一旦虹吸进水管发生漏气现象，查漏检修也十分困难。虹吸管式取水构筑物1．取水头部；2．虹吸管；3．集水井；4．泵房不设集水间，水泵吸水管直接伸入河中取水。一般只限于取水量小，源水水质较好的取水工程。水泵直接吸水式1．取水头部；2．水泵吸水管；3．泵房1．进水间；2．进水孔；3．泵房；4．引桥适用条件：适合建在含沙量较高、取水量大、岸坡平缓、无条件建泵房的大河中桥墩式取水构筑物在岸边式或河床式取水构筑物之前，在河流岸边用堤坝围成，或在岸内开挖形成进水斗槽。按水流进入方向，斗槽式取水构筑物可分为顺流式、逆流式和双流式。（3）斗槽式适用条件：江河含沙量大、冰絮较严重、取水量较大、地形条件适合的情况采用。思考：

当江河水位变化比较大时，采用固定式取水构筑物合适吗？有更好的方法吗？

2、移动式取水构筑物什么是移动式取水构筑物呢？水泵能随水位涨落而移动常见移动式取水构筑物有浮船式和缆车式。由装有水泵的浮船、敷设在岸坡上的输水管和活动联络管组成可分为阶梯式连接和摇臂式连接（1）浮船式柔性联络管阶梯式连接刚性联络管阶梯式连接摇臂式连接1．套筒接头；2．摇臂连接管；3．支墩1．泵车；2．坡道；3．输水管；4．绞车房；5．钢轨；6．挂钩座；7．钢丝绳；8．绞车；9．联络管；10．叉管；11．尾车；12．人行道；13．电缆沟；14．阀门井（2）缆车式水泵安装在可沿坡道上下移动的缆车上以适应水位的变化由泵车、坡道、输水斜管和牵引设备四个部分组成（二）取水构筑物运行与管理问题1：取水构筑物运行与管理主要任务是什么呢？问题2：取水构筑物运行中经常出现的问题是什么呢？问题3：如何解决这些问题呢？1、常规问题及对策措施地表水取水构筑物经常遇到下列问题：泥沙淤塞取水口和管路被堵塞取水口冻结设备故障等漂浮物堵塞问题描述：漂浮物堵塞会降低进水流量甚至堵塞进水口和取水头部，造成断流对策措施：巡回检查采取防草措施，如防草浮堰、挡草木排等格栅和格网的管理对策措施：排沙泵、排污泵、射流泵、压缩空气提升器等设备大型进水间排沙泵、排污泵或压缩空气提升器小型进水间射流泵泥沙淤塞进水管维护—河床式取水构筑物问题描述：当进水管流速过小时，可能产生淤积对策措施：保持进水管适当的流速对淤塞的进水管进行冲洗，冲洗方法有顺冲洗和反冲洗冲洗方法顺冲洗一是关闭部分进水管，使全部水量通过待冲的一根进水管，以加大流速的方法来冲洗二是利用河流与进水间的水位差来冲洗进水管当河流水位较低时，先关闭进水管末端阀门，将该格集水间充水至高水位，然后迅速开启阀门，利用集水间与河流的水位差进行反冲洗。连接水泵的压水管与进水管，利用水泵压力水或高压水池来水实现反冲洗反冲洗总结：反冲法冲洗效果较好，但管路复杂；顺冲法较简单。防冰冻、冰凌对策措施：降低进水孔流速加快江河水流速度加热方法：包括加热格栅法和在进水孔前引入废热水通入压缩空气在进水孔上游设置挡冰木排采用渠道引水2、移动式取水构筑物运行与管理浮船式取水构筑物注意事项：防止浮船被撞击。浮船式取水应随河流水位的涨落拆换接头，移动船位，收放锚链，紧固缆绳及电线电缆。浮船在运行时，应注意设备的重量在浮船工作面上的分配和设备的固定。缆车式取水构筑物管理要点调整缆车的取水位置，保证取水水量和水质。汛期应采取有效措施保证车道、缆车及其他设备的安全。注意缆车运行时人身与设备的安全。定期检查安全设备。二、地下水取水构筑物运行与管理（一）地下水取水构筑物分类与构造取集地下水源的构筑物成为地下水取水构筑物常见的取水构筑物包括管井、大口井、渗渠、辐射井、复合井等。以管井和大口井最为常见1、管井管井一般由井室、井壁管、过滤器及沉淀管等组成。比较适合于开采深层地下水地下水含水层厚度应大于5米1．井室；2．井壁管；3．过滤器；4．沉淀管；5．黏土封闭；6．规格填砾图中（a）为单过滤器管井，（b）为多过滤器管井2、大口井由井筒、井口及进水部分组成其进水部分包括井壁进水的进水孔、透水井壁和井底的反滤层等。比较适合于开采浅层地下水；含水层厚度在5米左右1．井筒；2．吸水管；3．井壁透水孔；4．井底反滤层；5．刃脚；6．通风管；7．排水坡；8．黏土层大口井在中小城镇和农村地区较为常见3、渗渠集水管埋设在地下，可收集浅层地下水、河床渗透水和潜流水依靠较大的长度增加出水量1．集水管；2．集水井；3．泵站；4．检查井注：图（a）和图（b）分别为完整式和非完整式渗渠渗渠如何布置？渗渠布置方式平行与垂直综合布置方式渗渠的布置形式比较布置形式适用范围优点缺点平行于河流布置河床潜流水和岸边地下水均较丰沛，河床稳定。枯水期可获得地下水补给，渗渠全年水量较均衡，施工和检修方便

垂直于河流布置岸边地下水补给较差，河流枯水期流量小，河流主流摇摆不定，河床冲积层较薄。可最大限度地截取潜流水施工、检修比较困难；出水量、水质受河流水位、水质影响较大；易于淤塞。平行和垂直综合布置介于平行式和垂直式之间，适用范围较广。可充分截取潜流水和岸边地下水，产水量比较稳定投资稍大，施工、检修不如平行式布置简单。4、辐射井辐射井是由集水井（一般为大口井）与若干辐射状铺设的水平或倾斜的集水管组成辐射井能用于厚度薄、埋深大的含水层进水面积和产水量均较大，管理集中，占地省，便于卫生防护5、复合井（二）地下水取水构筑物运行与管理管井、大口井、渗渠等地下水取水构筑物在运行过程中最常出现的问题就是出水量减少。出水量减少的原因有两个方面：一是取水构筑物本身的原因；第二方面则是地下水源的问题。1、管井管井运行与管理时应注意哪些问题呢？出水量—管井的出水量应小于设计出水能力；管井过滤器表面进水流速小于允许进水流速管井使用卡制度管井、机泵的操作规程和维修制度季节性供水管井的管理卫生防护管井出水量减少的原因与对策措施管井自身的原因一般多为过滤器或其周围填砾、含水层堵塞引起地下水源地下水位区域性下降使出水量下降含水层中地下水的流失管井出水量减少原因与对策措施原因措施过滤器进水口尺寸不当、缠丝或滤网腐蚀破裂、接头不严或管壁断裂等造成砂粒流入而堵塞更换过滤器、修补或封闭漏砂部位过滤器表面及周围填砾、含水层被细小泥沙堵塞用钢丝刷、活塞法、真空法洗井过滤器表面及周围填砾、含水层被腐蚀胶结物和地下水中析出的盐类沉淀物堵塞18％～35％工业盐酸清洗细菌等微生物繁殖造成堵塞氯化法或酸洗法区域性地下水位下降回灌补充、降低抽水设备安装高度含水层中地下水流失隔断、新建管井管井在使用过程中，有时需要增加其出水量，可以采用哪些方法呢？真空井法——即在井孔抽水时，将管井全部或部分封闭，使管井处于负压下进水，以达到增加进水量的目的。爆破法——对于裂隙水、岩溶水，常因孔隙、裂隙、溶洞发育不均，影响地下水的流动，从而降低管井出水量。此时，可采用井中爆破法，以增加含水层的透水性。酸处理法——该法适用于石灰岩地区。可采用注酸的方法增大石灰岩裂隙及溶洞。注酸后以980Pa以上的压力水注入井内，使酸液深入裂隙中，时间约2~3h；之后，应及时排除反应物。运行中注意事项：均匀取水防止水源污染2、大口井大口井运行中最常见的问题也是出水量降低原因措施井内动水位下降，水泵扬程增加，效率降低，出水量相应减少降低水泵标高，改善水泵的工作条件井底反滤层铺设不当或已造成井底严重淤积的大口井重新铺设反滤层井壁进水孔堵塞清理井壁进水孔或换填井壁周围的反滤层3、渗渠渗渠出水量减少的原因与对策措施渗渠反滤层和周围含水层受地表水中泥砂杂质淤塞，使渗渠出水量降低选择泥砂杂质含量少的河段建造渗渠；合理布置渗渠，避免将渗渠埋设在排水沟附近。应控制渗渠的取水量，降低水流渗透速度，从而减少泥沙的渗入。原因措施渗渠反滤层和周围含水层受地表水中泥砂杂质淤塞选择泥砂杂质含量少的河段建造渗渠合理布置渗渠，避免将渗渠埋设在排水沟附近控制渗渠的取水量地下水源降低渗渠取水量河道整治3、渗渠增加渗渠出水量的措施修建拦河闸修建临时性的拦河土坝修建地下潜水坝截水潜坝渗渠下游10~30m范围内辐射井和复合井的运行与管理同上述地下水取水构筑物思考题常见的地表水和地下水取水构筑物的分类及其构造如何？固定式取水构筑物运行中应注意哪些问题？管井