渠道取水构筑物设计
第２７卷第１６期
２０１１年８月
中国给水排水
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Ｖｏｌ－２７Ｎｏ．１６Ａｕｇ．２０１１
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技术交流
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渠道取水构筑物设计
林涛１，
刘丽玲２
（１．福建省城乡规划设计研究院，福建福州３５０００３；２．福建省港航勘察设计研究院，福建
福州３５０００２）
在福建省闽西北地区，很多水厂从上游电站的
３设计方案
①取水构筑物组成
在类似的河窄、水浅的山间河道取水，一种较为
常见的取水构筑物是底栏栅式取水构筑物，但该灌溉渠大颗粒推移质较少，暴雨时冲刷至渠道的大都为粒径较小的泥沙，底栏栅取水并不适合，且底栏栅式取水构筑物构造较为复杂，建设周期较长，需断流围堰施工，并不适合此类工程。
发电尾水渠道内取水，这些尾水大都是下游农田灌溉、鱼塘养殖最主要的水源，因此存在争水以及施工
期间渠道不能断水等问题。
以福建省某市南区水厂的渠道取水构筑物设计
为例，介绍一种适合此类渠道取水工程的取水构筑
物。
１工程概况
某市南区水厂设计规模为５．０×１０４ｍ３／ｄ，原计划从上游一座与水厂同步建设的水库内取水，但水库建设进展十分缓慢。为保证水厂按时投产，决定修建一座临时取水构筑物，从附近一座电站的发电尾水渠道上取水，以满足水厂近期制水的需要。
设计组在参考底栏栅式取水构筑物的基础上，设计了一种构造功能更为简单实用的取水构筑物，
整个取水构筑物由三个相对独立的部分组成，即拦河坝、引水廊道以及前池。由于这三部分各自独立，建设时可互不干扰，因此可以同时施工，大大缩短了
建设工期。
整个取水构筑物的布置见图ｌ。
拦河堰
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２设计难点
①存在争水问题
由于这条渠道是其下游鱼塘以及农田灌溉最主
要的水源，取水构筑物必须能灵活分配来水的流量。在枯水期既能取到原水用于制水，也能保证一定的下泄流量满足下游农业生产需要，而在丰水期则能取到足够的原水用于水厂制水。
ｌ＃沉砂池
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灌溉渠一
姊沉砂池’
②施工期需保证下游农业生产
由于农业用水的特点，构筑物施工期间渠道不
能断流或者断流时间不能太久，否则将影响当地农民的正常生产，引起纠纷。
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一排泥管
闸门
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③暴雨期间来水泥沙等杂物太多
渠道位于半山腰，依山修建，而福建省暴雨大都
以短历时暴雨为主，瞬时暴雨强度很大。暴雨期间，山问大量树枝、泥土以及碎石块等会随着地表径流进入渠道，需采取一定的工程措施，防止这些杂物进
塞蜒
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图１
取水构筑物平面布置
②取水规模确定
根据水文资料，此渠道多年平均流量为２．７
入前池，以保证一级泵房正常运行以及减少水厂的运行负荷。
ｍ３／ｓ，９８％保证率下枯水流量为０．６ｍ３／ｓ。南区水厂设计规模为５．０×１０４ｍ３／ｄ，其制水构筑物分为２
・１０７・
万方数据
第２７卷第１６期
中国给水排水
检修，具体如图３所示。
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组，每组规模为２．５×１０４ｍ３／ｄ，因此取水构筑物的规模按２．５×１０４ｍ３／ｄ设计，即取到９８％保证率枯
水流量一半左右，从而能保证下游有一定的来水维持生产。为在汛期来水丰富时或者丰水期可以取到足够的原水，还按５．０×１０４ｉｎ３／ｄ的取水规模对溢
流堰高度、引水渠道的流速、前池的水力停留时间等进行校核。
③拦河坝设计
拦河坝设置在引水廊道下游，主要作用是在渠道中形成一定水深，保证有足够水头使原水进入旁流取水的引水廊道。为减少造价，拦河坝使用浆砌块石建造。拦河坝由溢流堰和闸门两部分组成（见图２）。溢流堰的高度需经计算确定，以保证形成的堰前水深能满足设计流量进入引水廊道的需要。设置闸门一方面是起冲砂作用，另一方面是在枯水期可以通过闸门的启闭程度合理分配农业用水和水厂取水水量，既能做到将原水全部用来制水，又能通过打开闸门，将原水用于下游农业生产。
图３引水廊道剖面图
⑤沉砂池的设计
为防止泥沙进入取水前池，设计采用两级沉砂，分别位于渠道以及引水廊道中。１＃沉砂池的设置利用了拦河坝，由于引水廊道取水口高出渠道底部，因此拦河坝前沉积的泥沙不会进入引水渠道。如泥沙沉积较多，可将拦河坝一侧的闸门打开，将已经沉淀的泥沙完全冲走。２＃沉砂池位于廊道内，为便于清洗，廊道上部采用混凝土盖板，并且在廊道内设置了排水管，便于冲洗泥沙，通过两道沉砂池的预沉淀，可保证进入前池的泥沙含量减至最低。
⑥前池的设计
前池为永久构筑物，采用钢筋混凝土结构，近期作为临时取水构筑物的一部分，待水库建成后，该水池仍可作为一级泵房的取水前池。前池按１．５×１０４ｍ３／ｄ设计，水力停留时间为１５ｍｉｎ。前池内设
图２拦河坝剖面图
置了水位指示仪，可保证泵房运行安全。
由两部分组成的拦河坝也便于分步施工。施工时无需将整条渠道截流，只需对溢流堰一侧的渠道进行围堰施工，待溢流堰建成后，再将渠道另一侧进行围堰施工，安装闸门。合理安排施工计划可以大大减少施工对下游造成的影响。
④引水廊道的设计
引水廊道主要起连接渠道和前池的作用，同时也作为沉砂池。为减少施工期间破渠对渠道正常输水的影响，设计采用旁流取水（见图１）。引水廊道与渠道垂直，施工时可先将引水廊道建好，然后再破渠修建进水Ｅｌ。由于破口较小，破渠时无需截流，只需将廊道一侧的渠道围堰后施工，即可顺利完成破渠和引水廊道进水口的修建工作。
为防止泥沙进入引水廊道，廊道进水口高出渠底一定高度，进水口设置闸门，便于引水廊道和前池
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４结论
此取水构筑物在建设期间未严重干扰下游生产，建成后也未引起争水纠纷；从运行效果来看也较为理想。这种取水构筑物结构简单、对渠道破坏小，建设期间对下游用水干扰较少，并能较为灵活地分配来水，对于山区渠道取水工程具有参考价值。
参考文献：
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（第３册，第２版）［Ｍ］北京：中国建筑工业出版社，
２００４．
［２］崔玉川，员建，陈宏平给水厂处理设施设计计算
［Ｍ］北京：化学工业出版社，２００３
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收稿日期：２０１ｌ一０ｌ一０４
万方数据
渠道取水构筑物设计
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：
林涛， 刘丽玲
林涛(福建省城乡规划设计研究院,福建福州,350003)， 刘丽玲(福建省港航勘察设计研究院,福建福州,350002)中国给水排水
China Water & Wastewater2011,27(16)
1.崔玉川;员建;陈宏平 给水厂处理设施设计计算 2003
2.北京市市政工程设计研究总院 给水排水设计手册(第3册,第2版) 2004
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_zgjsps201116029.aspx