大学课程《水利水电工程建筑物》PPT课件：9.3第九章第三节 取水枢纽布置.pptxVIP

;水利水电工程枢纽布置;

取水枢纽(引水枢纽)：是指从河流或水库取水的水利枢纽。因取水枢纽一般位于渠道首部，所以又称为渠首枢纽

作用：

1）获取符合水量及水质要求的河水，以满足灌溉、发电、工业及生活用水的要求。

2）防止粗颗粒泥沙进入渠道，以免引起渠道的淤积和对水轮机或水泵叶片的磨损，保证渠道及水电站正常运行。

取水枢纽根据是否具有拦河建筑物可分为无坝引水枢纽和有坝引水枢纽两大类。;1.无坝取水枢纽

1)无坝引水枢纽:当河道枯水时期的水位和流量能满足引水要求时，不必在河床上修建拦河建筑物，只需在河流的适当地点开渠，并修建必要的建筑物自流引水，这种取水枢纽称为无坝引水枢纽。

2)优点:工程简单、投资少、施工比较容易、工期短、收效快、并且对河床演变的影响较小。

3)缺点:不能控制河道水位和流量，枯水期引水保证率低。在多泥沙河流上引水时，如果布置不合理还可能引入大量泥沙，造成渠道淤积，不能正常工作。;都江堰取水枢纽平面布置图;2.有坝取水枢纽

1)有坝引水枢纽:当河道枯水时期的水位和流量能满足引水要求时，但河道水位较低不能自流引水时，需修建壅水坝(或拦河闸)以抬高水位以满足自流引水的要求，这种具有壅水坝的引水枢纽，称为有坝引水枢纽。

★注意：在有些情况下，虽然水位和流量均可满足引水要求，但为了达到某种目的，也要采用有坝取水的方式。

比如：采用无坝取水方式需开挖很长的水渠时，工程量大，造价高时；在通航河道上引水量大而影响正常航运时；河道含沙量大，要求有一定的水头冲洗取水口前淤积的泥沙时。;2）优点：工作可靠，引水保证率高，便于引水防沙和综合利用，故应用较广。

3）缺点：工程复杂，投资较多，如果布置不合理时，会引起渠首附近上下游河道的变形，影响渠首的正常运行。

;1.无坝取水枢纽的工作特点

1）受河道水位涨落的影响较大。

2）河床变迁的影响较大。

3）水流转弯的影响。

4）渠首运行管理的影响。;2.有坝引水枢纽的工作特点

1）对上游河床的影响。

2）对下游河床的影响。

根据上述情况，不但要使建筑物布置合理、尺寸和高程选择恰当，而且还要考虑渠道上、下游河床的再造情况，进行必要的河道整治。;取水枢纽的布置还应满足以下的要求：

1）在任何时期，都应根据引水要求不间断地供水。

2）在多泥沙河流上，应采取有效的防沙措施，防止泥沙入渠。

3）对于综合利用的渠首，应保证各建筑物正常工作互相不干扰。;4）应采取措施防止冰凌等漂浮物进入渠道。

5）枢纽附近的河道应进行必要的整治，使主流靠近取水口，以保证引取所需水量。

6）枢纽布置应便于管理，易于采用现代化管理设施。;（一）无坝取水枢纽位置选择

１）根据河流弯道的水流特性，无坝渠首应设在河岸坚固、河流弯道的凹岸，以引取表层较清水流，防止泥沙入渠。

取水口应设在弯道顶点以下水深最深、单宽流量最大、环流作用最强的地方。;２）在有分汊的河段上，一般不宜将取水口布置在汊道上。

只能在汊道上设取水口进，则应选择比较稳定的汊道，并对河道进行整治，将主流控制在该汊道上。

３）无坝渠首也不宜设在河流的直段上。

因从河道直段的侧面引水，河道主流在取水口处流向下游，只有岸边的水流进入取水口，所以进水量相对较小且不均匀。此外，由于水流转弯，引起横向环流，使河道的推移质大量进入渠道。;（二）无坝取水枢纽的布置形式

无坝取水枢纽的水工建筑物有进水闸、冲沙闸、沉沙池及上下游整治建筑物等。当有航运、漂木和渔业等要求时，还应考虑设置船闸、筏道和鱼道等。

无坝取水枢纽的布置形式，按取水口的数目可分为一首制和多首制两种，每种渠首的布置形式，根据河床和河岸的稳定情况，河流的水沙特性以及引水流量的多少而有所不同。

根据情况不同有三种布置形式，即位于弯道凹岸的渠首、引水渠式渠首和导流堤式渠首。;1.位于弯道凹岸的渠首

特点：利用弯道环流原理，引取表层较清水流，排走底沙。

组成：拦沙坎、进水闸及沉沙设施等部分组成。

进水闸的作用主要是控制入渠流量。

拦沙坎：加强天然河道环流，阻挡河道底部泥沙入渠并使河道底沙顺利排走。

沉沙池：沉淀进入渠道的推移质及悬移质中颗粒较粗的泥沙的。;要求：

（1）进水闸一般布置在取水口处，在保证工程安全的前提下，应昼减少引水渠的长度，这样一方面可减少水头损失，又可减轻引水渠的清淤工作。

（2）取水口两侧的土堤，一般用平缓的弧线与河堤相连，使取水口成为喇叭口形状。尤其是取水口的上唇应做成平缓的曲线，以使入渠水流平顺，减少水头损失；并减轻对取水口附近水流的扰动，对防止推移质泥沙随水流进入取水口很有益处。;2.引水渠式渠首

1）特点：