1.3 取水构筑物
1.3.1 地下水取水构筑物
农村供水工程中的地下水取水构筑物主要有管井、大口井、渗渠等。
1.管井
管井又名机井,是地下水取水构筑物中采用广泛的一种形式。在有潜水、承压水、裂隙水以及岩溶水等地下水源地区,可采用管井取水构筑物的形式。管井一般适用于地下水埋深300m以内,含水层厚度大于5m或有多层含水层的地区建造。
管井是由井室、井壁管、滤管(又称过滤器)、人工填砾和沉沙管(又称沉淀管)等部分组成。
2.大口井
大口井是采用广泛的一种开采浅层地下水的取水构筑物。一般直径为2~10m,井深在15m以内。由井口、井筒、进水部分和井底反滤层等部分组成。
3.渗渠
渗渠是利用埋设在地下含水层中带孔眼的水平渗水管道或渠道,依靠水的渗透和重力流来集取地下水。渗渠通常由集水管、人工反滤层、集水井、检查井组成。
1.3.2 地表水取水构筑物
由于水源种类、性质和取水条件的不同,地表水取水构筑物有多种形式。一般分为固定式、移动式、山区浅水河流取水构筑物。
1.固定式取水构筑物
(1)合建式岸边取水构筑物(图1.3.1)。取水构筑物设于岸边,进水井与泵房合建。它适用于地基条件较好,河道水位较低的情况。河水经过进水孔进入进水间的进水室,再经过格网进入吸水室,然后由水泵抽送到水厂。在进水孔上设有格栅,用以拦截水中粗大的漂浮物。设在进水间中的格网用以拦截水中细小的漂浮物。
图1.3.1 合建式岸边取水构筑物(单位:m)
1—进水井;2—吸水间;3—泵房;4—阀门井
(2)分建式岸边取水构筑物(图1.3.2)。适宜于岸边地质条件较差的情况,进水井与泵房分建。此种构筑物的结构简单、施工容易、操作管理较不便。
图1.3.2 分建式岸边取水构筑物(单位:m)
1—进水间;2—引桥;3—泵房
(3)岸边潜水泵取水。这种取水方式适用于河流的水位变化较大,水中漂浮物较少的情况。潜水泵可安装在岸边的进水井中或直接安装在斜坡上。
(4)河床自流管取水构筑物。它适用于河漫滩较宽、河岸平坦,主流距河岸较远,河岸水深较浅,水中悬浮物较小和岸边水质较差的情况。进水口设于河心,经自流管流入岸边集水井。
(5)河床虹吸管取水构筑物。进水口设于河心,经虹吸管流入岸边集水井。它适用于河漫滩较宽,河岸为坚硬岩石,埋设自流管需开挖大量土石方而不经济,或管道需要穿越防洪堤的情况。
(6)水泵吸水管直接充河床吸水构筑物。它利用水泵的吸水高程以减小泵站深度,又省去集水井。其结构简单,施工方便,在农村中广泛采用。进水口设于河心,由水泵吸水管直接取水,适用于水泵允许吸水高度较大、河流漂浮物较少,且水位变化不大、取水量较小的情况。
(7)湿井式取水构筑物。此种取水方式适用于河水水位变化幅度大,水流速度较大的情况。泵房的地下部分为集水井,地上部分为操作室。
(8)与坝身合建的取水构筑物。适用于水位变化幅度和取水量较大的深水湖泊和水库取水。
(9)与泄水口合建的取水构筑物。适用于水位变化幅度和取水量较大的深水湖泊和水库取水。
(10)岸边式自流管取水构筑物。适用于水位变化幅度较小的浅水湖泊和水库取水。
(11)岸边式虹吸管取水构筑物。适用于水位变化幅度较小的浅水湖泊和水库取水。
2.移动式取水构筑物
(1)浮船式取水构筑物(图1.3.3)。取水泵安装在浮船上,由吸水管直接从河中取水,经联络管将水输入岸边输水斜管。它适用于河流水位变化幅度大,枯水期水深在1m以上,水流平稳,风浪小,停泊条件较好,且冬季无冰凌、漂浮物少的情况。
图1.3.3 浮船式取水构筑物
1—浮船;2—刚性联络管;3—球形方向接头;4—阶梯式接口;5—支墩;6—输水斜管
(2)缆车式取水构筑物。缆车式取水构筑物由泵车、坡道或斜桥、输水管和牵引设备等部分组成。当河水涨落时,泵车由牵引设备带动,沿坡道上的轨道上下移动。该取水构筑物宜在主流近岸、水流平稳、河床稳定,无冰凌和漂浮物较少的河段上采用。
(3)潜水泵直接取水构筑物(图1.3.4)。这种取水方式较简单,水下工程量少,施工方便,投资省。它适用于取水量小,水中漂浮物和含沙量小的情况。
图1.3.4 潜水泵直接取水构筑物
3.山区浅水河流取水构筑物
(1)固定式低坝取水构筑物。适用于枯水期河水流量特别小、水浅、不通航、不放筏,且推移质不多的小型山溪河流。
(2)活动式低坝取水(橡皮坝)。它采用充气或充水的袋形橡皮坝,充气(水)时形成一个坝体挡水,排气(水)时坝袋塌落便能泄水,运行管理方便。
(3)底栏栅式取水构筑物。通过坝顶带有栏栅的引水廊道取水,它适用于河床较窄、水深较浅、河底纵坡较大、大颗粒堆移质多、取水量较大的山溪河流。