地表水取水構筑物位置的選擇

地表水取水構筑物位置的選擇,不僅關系到取水構筑物能否在保證水質、水量的條件下安全可靠地供水,而且對周圍的環境也將產生一定的影響。

(一)應考慮流域內環境變化對水質的影響

1.流域環境變化對水質的影響

如取水口上游流域排放的污廢水量逐年增加使河水污染造成水質惡化,新建項目廢水的排放導致河流水質變差,實施環境綜合治理使水質改善,上游森林采伐、草場沙化使植被覆蓋面積減少引起河流含沙量增高,上游沿岸水土保持工作取得進展使河流含沙量下降等。

2.流域內環境變化對流量的影響

如大規模農田灌溉系統的興建導致徑流量下降,修建蓄水構筑物使徑流量年內分配發生改變,大面積植被的改變使地表徑流條件發生變化導致洪峰流量的改變,開鑿運河引入或引出流量等。

3.人為因素對河床穩定性的影響

建設河心工程構筑物,如有橋墩的橋梁取水頭部使局部水流狀態改變造成的沖刷和淤積;圍堤造田,迫使河流主流改變形成新的含沙量分布;修建水壩、護岸、截斷支汊使河床趨于穩定等。

(二)取水口的位置應選擇在長期穩定的河床上

1.在順直河道的主流近岸處設置取水口

河流主流有較大的流速,不易產生淤積。而且.河流主流水量充足,水深較大,適于建造取水構筑物。此外,還應注意取水口宜設置在河寬較窄,流速較大,河床穩定的河段處。尤其兩岸植被良好,河道邊灘不發育,河岸較陡,基巖裸露的河段宜優先考慮。

2.在河流交匯處應盡量避免設置取水口

在河流交匯處,無論主流和支流水位的漲落都將造成泥沙的淤積。若主流水位上漲,則支流人河口處壅水造成泥沙淤積;相反,若支流水位上漲,在河口處匯人時流速會突然降低同樣會造成泥沙的大量淤積。對于山區河流,水位漲落幅度更大,這種現象就更加明顯。因此,一般情況下應盡量避免在河流交匯處設置取水口。如果必須設置,應通過實地調查和資料分析,確定泥沙淤積的影響范圍,將取水口設置在影響范圍以外。當缺乏資料時,應將取水口設置在支流對岸且位于主流近岸處。

3.分汊河流取水口位置應選在發展汊道上

河流分汊的現象非常普遍,尤其在沖積平原河流的中下游更為常見。很多汊道河流的形成與江心灘、江心洲的發育演變是分不開的。在不斷沖刷和淤積的作用下,這種汊道河流總是處于不穩定狀態,一些汊道逐漸發展,而另一些汊道又逐漸衰亡。在取水口選址時,應注重調査研究,了解河汊的演變規律,將取水口位置選在發展的汊道上。

4.在彎曲河段的凹岸設置取水口

河流在彎曲河段流動時,除縱向流動外,還存在著橫向環流。水流轉彎時,在離心力的作用下,表層水流向凹岸,底層水流向凸岸,造成凹岸沖刷,凸岸淤積。凸岸淤積處不能設置取水口。水流對凹岸沖刷烈的點稱為“頂沖點”,為避免強烈的沖刷,取水口的設置應偏離“頂沖點”,并設置在頂沖點下游處,以便將來河床變遷在較長時間內不會使取水口處產生淤積。將取水口設置在凹岸,由于主流流速大且有橫向環流的作用,懸浮物較少,不易出現懸浮物堵塞取水口的現象。

5.在不穩定河道設置取水口時,應加強河道的人工整治

在不穩定的河道上設置取水構筑物,應認真搜集有關河道變化的資料,研究河段泥沙運動的規律及河道變遷的特點,有針對性地采取有效措施整治河道,促使其成為相對穩定的河道,以保證取水構筑物長期穩定的工作。

6.取水口應選在地形地質良好,便于施工的位置

取水構筑物的位置應選擇在地質構造穩定,地基承載力好的地點。避免設在如斷層、滑坡、沖積層等地質條件不穩定的地段。在地震區,應注意避免地震可能造成的破壞。

取水構筑物位置的選擇還應考慮到為工程的施工創造方便的條件。如應有足夠的施工場地,便利的運輸條件,盡可能減少土石方量,盡可能少設或不設人工設施用以保證取水條件,盡可能減少水下施工作業量等。取水構筑物的設置應與地表水資源綜合開發利用相適應。取水構筑物位置的選擇,應兼顧地表水資源的綜合開發利用,如航運、旅游、水產、養殖、排洪等,作到統籌兼顧,合理開發利用地表水資源。

7.避免在山區河流可能形成淤積的河段選址

山區河流流出峽谷后,往往河面突然變闊,河流縱坡減緩,流速變慢,易在河心形成沉積沙洲,沙洲在水流作用下會逐漸下移。沙洲的發育和推移,還會引起主流流道的改變。在汛期洪峰到來時,沙洲受洪水沖刷,泥沙下瀉造成下游河流含沙量驟增。在這種河段上選擇取水口位置時,應充分估計到沙洲可能的影響,否則將造成取水構筑物難以正常運行甚至無水可取。