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1、第九章 引水枢纽的布置,第九章 取水枢纽的布置,(2)表层取水,底层排沙(底部冲沙廊道式)(3)壅水沉沙(沉沙槽式)(4)滤沙取水(底栅式)三、取水枢纽的工作特点(1)无坝取水 受河水涨落、泥沙淤积及河床变迁的影响大(1)有坝取水 1)壅水坝上游的淤积问题 2)壅水坝下游的初期冲刷、后期淤积问题解决办法:1)合理选择渠首位置;2)正确处理取水与排沙的关系;3)必要的河道整治。四、渠首位置的选择 应综合考虑地形、地质、洪水特性、含沙量及河床演变规律等,第二节 无坝引水枢纽的布置,无坝取水是一种比较简单的取水方式。因为没有拦河建筑物,不能控制河道的水位和流量。一、枢纽位置选择 根据河流弯道的水流特
2、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。,式中m实验系数(一般取0.8);B河道水面宽;R弯道中心线半径,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,二、无坝取水枢纽的布置型式1)一首制渠首适用:河岸稳定、引水位置好的情况。,(1)位于弯道凹岸的渠首(2)引水渠式渠首(3)导流堤式渠首,山东打渔张渠首布置示意图,引水渠,拦沙坎,进水闸,西沉沙条渠,东沉沙条渠,黄 河,当河床稳定,河岸土质坚硬时,可将渠首进水闸建在河流弯道的凹岸,利用弯道环流原理,引取表层较清水流,排走底沙。,位于弯道凹岸的渠首,当河岸不够坚固,易被水流冲刷变形时,可
3、将进水闸设在距河岸有一定距离的地方,使其不受河岸变形的影响,引水渠式渠首,导流堤式渠首,在不稳定的河流上及在山区河流坡度较陡、引水量较大的情况下,为了控制河道流量,保证引水防沙,一般采用导流堤式渠首,进水闸,冲沙闸,进水闸,导流堤式取水工程,(a)正面取水,侧面排沙布置示意图;(b)正面排沙,侧面取水布置示意图,导流堤,(a),(b),3040,1020,导流堤,(二)多首制渠首,在不稳定多泥沙河流上,尤其是山麓性的河流,采用一个取水口时,常常由于泥沙淤积而不能引取所需的水量,严重时甚至不能引水,在这种情况下可采用多首制渠首。,第九章 取水枢纽的布置,第三节 有坝取水枢纽的布置 一、组成:壅水
4、坝(拦河闸)、进水闸、防沙设施(沉沙槽、冲沙闸、冲沙廊道及拦污栅等)、其它专门建筑物 在多泥沙河流上 二、多泥沙河流上有坝取水枢纽的布置形式,1.沉沙槽式渠首(印度式)1)特点:侧引正排2)组成:壅水坝(拦河闸)进水闸、沉沙槽冲沙闸、导水墙缺点:入渠泥沙多(横向环流),壅水坝前的淤积问题,,第九章 取水枢纽的布置,2.人工弯道式渠首1)特点:(1)人工造成弯道,利用弯道环流原理取水排沙;(2)正引侧排,2)组成:人工弯道、进水闸、冲沙闸、泄洪闸、下游排沙道 3)设计关键:洪水期能否在弯道内产生横向环流,平时弯道内能否保持输沙流速。右图为新疆喀什河人工弯道式渠首,第九章 取水枢纽的布置,无坝取水
5、名例都江堰水利工程 都江堰水利工程在四川都江堰市城西,是全世界至今为止,年代最久、唯一留存、以无坝引水为特征的宏大水利工程。多年来,至今仍然连续使用,仍发挥巨大效益,李冰治水,功在当代,利在千秋,不愧为文明世界的伟大杰作,造福人民的伟大水利工程。都江堰如今的实际灌溉面积超过一千万亩,宝 瓶 口,第九章 取水枢纽的布置,3.底栏栅式渠首1)特点:(1)靠栏栅滤沙净水;(2)侧引正排2)组成:底栏栅坝、溢流堰、泄洪冲沙闸、导沙坎、上下游导流堤,第九章 取水枢纽的布置,4.底部冲沙廊道式渠首1)特点:(1)表层引水,底层排沙;(2)边引水边冲沙,2)组成:拦河闸(壅水坝)、进水闸、冲沙廊道等3)型式
6、:(1)侧面引水问题:上唇易淤,需增设廊道(2)正面引水,渠首采取正面泄洪,底层排砂,上层侧向引水形式。设有泄洪闸6孔,总宽度67.5米,设计流量500秒立方米。两岸进水闸共3孔,每孔宽10米。其左岸(墨玉县)2孔,右岸(和田县)1孔,设计引水流量分别为120和50秒立方米。闸门启闭由电脑自动控制。该工程完成土石方81.7万立方米,浇筑混凝土和钢筋混凝土3.26万立方米,砌石2万余立方米。远远望去,高达16米多的钢筋混凝土渠首工程巍巍壮观。喀拉喀什河渠首担负着两岸近90万亩耕地的灌溉和数十万人畜用水的引水任务。,喀拉喀什河渠首喀拉喀什河渠首属二级建筑物,位于和田市西南27公里处,1984年开工
7、,1988年竣工。该渠首是一座拦河悬板分层式引水枢纽工程,具有引水、泄洪、排砂等综合效果。,第九章 取水枢纽的布置,4.两岸引水式渠首1)特点:同时满足两岸取水要求形式:(一)溢流坝两端建有沉沙槽式枢纽(二)拦河闸式两岸引水枢纽(三)斜坝式两岸引水枢纽2)问题:常有一岸取水口被泥沙阻塞3)解决方法:(1)一岸引水,输水过河;(2)以拦河闸代替壅水坝,(一)溢流坝两端建有沉沙槽式枢纽,这种布置一般适用于稳定的河道或河床较窄、河水满槽的情况,或河道水量丰富,有足够的冲沙流量,使两岸取水口前的河床均能借冲沙闸形成深槽,保证引水畅通。,(二)拦河闸式两岸引水枢纽,(三)斜坝式两岸引水枢纽,这种枢纽是结合河流的弯曲形式将溢流坝倾斜布置,除了溢流外,还起导流作用,使河道形成S形河弯。两岸进水闸分别布置在上、下弯的凹岸,冲沙闸布置在斜坝的两端,水流借河道整治建筑物先流至上取水口,再流往下取水口。这种布置即能防沙入渠,又可保证两个进水闸具有相同的取水条件,引水防沙效果良好。一般适用于河道具有稳定S形河势的情况。,