河床演变学-灌溉取水工程取水防沙问题课件.pptx

1、1二、灌溉取水工程类型n1、按有无拦河壅水坝，可将取水口分为有坝取水和无坝取水两种形式n（1）、无坝取水工程（包括无坝半拦河式取水工程）n（2）、有坝取水工程22、按枢纽布置形式分类（1）、低坝取水枢纽A、低坝冲沙槽式 B、低坝冲沙廊道式C、低坝引渠式 D、低坝后缩式（2）、弯道式取水枢纽（3）、底栏栅取水枢纽（4）、拦河闸式（5）、分层式取水枢纽 A、悬板分层式 B、跌井分层式3低坝冲沙槽式渠首布置图4 底部冲沙廊道式渠首布置图（a）底坎下直线形冲沙廊道 （b）曲线形底部冲沙廊道5正面引水正面排沙的冲沙廊道式渠首冲沙廊道前方加设分水墙的正面引水正面排沙渠首6陕西宝鸡峡林家村引渭工程引渠式渠首

2、布置图7河北省解放渠首89213458191:1.54039.0m56.87m45.0m30m28.2m34m10甘肃洪水河东干渠渠首底栏栅弯道式渠首11新疆塔里木河拦河闸12新疆皮山县桑株河分层式渠首进水悬板、冲沙闸、溢洪闸平面布置图（单位:cm）13 新疆策勒县努尔河引水渠首泄洪冲沙闸 与竖井平面图及廊道断面图14 3、按引水角度分类（1）、侧向（面）取水，正向（面）排沙（2）、正向（面）取水，侧向（面）排沙（3）、正向（面）取水，正向（面）排沙15（1）优点:A、工程简单、投资省、收效快；B、对河床演变影响较小，与航运、渔业、过木的矛盾较小。（2）缺点:A、取水保证率较低；B、往往引进大

3、量泥沙。C、取水口附近河段的河床演变对这种取水口的正常运用影响极大。第一节、无坝取水工程的取水防沙问题1、无坝取水工程的优缺点16河道主流经常流经取水口；在灌溉期内，取水口前必须维持必要的水位，以保证引进设计流量；防止推移质泥沙在取水口前淤积，并避免大量推移质泥沙进入渠道；对含沙量较大的河流，还应尽可能降低进入渠道的悬移质含沙量；防止取水口遭受水流的严重冲刷，以确保渠道建筑物的安全。2、无坝取水口设计要求17一、取水口位置的选择、一般考虑自流灌溉要求及地质条件；、应认真研究河床演变及泥沙运动对取水口的影响。1234图14-1 主流顶冲点下移使取水口脱溜1现河道；2原河道；3取水口；4堤18、无

4、坝取水口的位置最好选择在弯道凹岸顶点的下游。、应尽可能减小引水角度。2RLB1图14-2 取水口位置的确定1取水口；2河轴线一、取水口位置的选择19421351240。、力求减小闸前引水渠长度，避免引水渠口门附近形成回流淤积区。、分汊河段取水口应选择在比较稳定或具有发展趋势的一股汊道上。游荡型河段上的取水口，应选择在经常靠溜的节点处。图14-3 汉江某取水口的回流1进水闸；2引水渠；3码头；4回流；5堤防一、取水口位置的选择20二、调整和稳定取水口附近的河道1、要造成凹岸引水的条件，势必要通过一系列整治措施将河道整治成弯道。2134512淤积引水渠冲刷图14-5 整治后形成的凹岸取水口 1丁坝

5、；2护岸；3进水闸 4引水渠；5边滩212、为保证主流不致偏离取水口出现“脱溜”现象，往往需要采取比较经济简单的局部整治措施。3、当进水闸前存在一段较长引水渠时，往往需要采取护岸护滩等整治措施对渠口岸滩进行保护。2134512淤积引水渠冲刷二、调整和稳定取水口附近的河道14-6 引水口冲淤示意图1表层水流；2底层水流22三、渠首建筑物的布置图14-7 渠首建筑物的布置 1引水坝；2进水闸；3泄水闸；4引水槽；5渠道142351020。12bBaBs2324四川都江堰渠布置图25四、防淤措施1、侧面取水分流分沙特性、侧面取水时，水流弯曲产生横向环流，底层水流比表层水流更多的进入取水口。14235

6、1020。12bBaBs图14-10 取水口的分流宽度 1底流界限；2表流界限、底层分流宽度大于表层分流宽度。262、取水口防淤措施、导沙坎、导流屏、水力拉沙 421351240。图14-4 黄河某取水口的布置图1拦沙潜堰；2进水闸1326445765（a）（b）图14-13 冲沙道示意图（a）冲沙入原河道；（b）冲沙入湖泊1-进水闸；2冲沙闸；3拦沙坎；4河道；5引水渠；6冲沙道；7湖泊27第二节、有坝取水工程的取水防沙问题一、侧面取水这种取水枢纽主要由溢流坝、沉沙槽、冲沙闸及进水闸所组成。它的布置特点是在迎流正面布置雍水、沉沙设施，而将进水闸布置在河流的侧面。13425河 道6（a）（b）

7、4131、布置特点图14-14 印度式取水枢纽1冲沙闸；2进水闸；3坝；4沉沙塘；282、侧面取水形式的缺点、由于进水闸布置在河道侧面，当开闸引水时，水流急转弯形成横向环流及其它复杂的局部环流。大部分泥沙并不按照设计意图沉积在沉沙槽内。、由于进水闸和冲沙闸成正交，若两者同时开启，水流紊乱，易招致泥沙入渠。因此，必须经常停水冲沙，大大影响渠道正常供水。13425河道6（a）（b）413293、侧面取水的改进形式改良印度式取水枢纽13425河 道6（a）（b）413图14-14 渭惠渠印度式取水枢纽改建工程布置图（b）改建后1冲沙闸；2进水闸；3坝；4沉沙塘；5分水墙；6导沙坎30二、正面取水利用

8、环流结构，使河道中表层较清的水流流向取水口，而挟沙较多的底层水流流向泄水闸或冲沙闸，形成正面取水，侧面排沙的形式。1、设计思想3124图14-15 正面取水工程布置图1-冲沙闸；2进水闸；3导流堤；4曲线形导沙坎31二、正面取水（弯道取水枢纽）2、布置特点、有些还在进水闸前设置弯曲的导沙坎，以加强上述环流运动。由于这种取水枢纽主要是利用环流，亦称。、将进水闸设置在弯道凹岸迎流处，而将冲沙闸与水流方向斜交。、引水弯道首端凸岸一侧设置泄洪排沙闸，同时又在弯道末端的凸岸一侧设置冲沙闸。二次利用弯道环流处理泥沙，引水防沙效果更为显著。32213458191:1.54039.0m56.87m45.0m3

9、0m28.2m34m 图14-16 喀什河弯道取水枢纽工程布置图1泄洪排沙闸；2排沙槽；3弯道槽；4冲沙闸；5取水闸33、枢纽应布置在自然情况下输沙能力甚强的河段上。3、弯道式取水枢纽设计要点、进水闸底必须比排沙闸底有足够的超高，排沙闸底比原河床底也有所抬高。、凹岸导流堤应加以防护。、在对枢纽上下游进行整治时，确定设计流量，一般以采用汛期常见流量，例如每年都能遇到的历时1020d的洪水流量为宜。二、正面取水（弯道取水枢纽）3412345200m图14-17 头屯河底栏栅取水枢纽工程布置图1栏栅堰；2引水廊道；3泄洪排沙闸；4侧堰；5淤滩、底栏栅取水主要由栅堰、引水廊道、泄洪排沙闸、溢洪侧堰及进

10、水闸等组成。进水闸之后还设有曲线沉沙池及有关渠系建筑物。水流通过栏栅堰堰顶，在释放较粗颗粒推移质后，向下进入引水廊道。1、组成3512345200m图7-23 头屯河底栏栅取水枢纽工程布置图1栏栅堰；2引水廊道；3泄洪排沙闸；4侧堰；5淤滩、底栏栅取水底栏栅取水多用于坡陡流急，河床为卵石、砾石组成，推移质输移量较大的中小山溪河流。2、适用范围3612345200m图7-23 头屯河底栏栅取水枢纽工程布置图1栏栅堰；2引水廊道；3泄洪排沙闸；4侧堰；5淤滩、底栏栅取水优点：结构简单、投资少、运行管理简便，能有效排除大颗粒推移质；缺点：比栏栅缝隙小的泥沙还会大量进入引水渠，且栏栅极易堵塞。（3）优缺点371、河道上设置的取水口需满足什么要求？2、无坝取水口设计中应注意哪些问题？3、无坝取水口位置选择中应注意的问题有哪些？4、解释无坝引水口进沙量多的根本原因。5、为防止或减轻取水口淤积，无坝取水工程可采取哪些措施？6、有坝取水工程常用的布置形式有哪几种？7、侧面取水工程的布置特点及存在的主要缺点是什么？8、谈谈正面取水的设计思想和布置特点。9、谈谈底栏栅取水枢纽的组成及优缺点。思 考 题