4.1 地表水源及其取水工程

4.1.1 地表水源的选择

(1)水源地的水量条件

水源的水量,应能满足城镇或居民点的总用水量,并考虑到近期和远期的发展。地表水作为供水水源时,其设计枯水流量的保证率,应根据城镇规模和工业大用户的重要性选定,一般可采用90%~98%,乡镇供水的设计枯水流量保证率,视情况可适当降低。

一般取水有利的情况是,河流窄而深,流速小,下游有浅滩、潜堰可以利用,在枯水期能形成壅水,或取水河段为一深潭,这时可取水流量q和设计枯水流量Q的关系为q≤(0.3~0.5)Q,在一般大河流中,常为q≤0.15Q,如果是修建斗槽或渠道等引水构筑物,可取水流量通常为q≤0.25Q

如果河流可取水量小于供水系统中的用水量,应考虑做径流调节或选用其他水源。

(2)水源地的水质良好

选择水源时,还要注意水源的水质卫生,掌握必要的水质资料。具体有以下几点要求。

①要求原水感官性状良好。

②鉴于目前常规净化工艺对于去除水中一些化学成分的效果不明显,因此,水源水化学指标及毒理学指标应符合《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006)中的有关规定。

③只经过加氯消毒即供生活饮用的原水,要求每升原水中大肠菌群不超过1000个。经过地表水常规净化处理与加氯消毒后饮用的原水,要求每升原水中,大肠菌群不超过10000个。

(3)水源地要便于防护

保证水源水质不致因污染而恶化。为此,有条件时宜优先选用地下水。采用地表水作水源时,应结合城镇发展规划,将取水点设在城镇和工矿企业的上游。

(4)水源地经济技术条件

合理选择水源时,在分析比较各个水源的水量水质、保证系数后,可进一步结合水源水质和取水、净化、输水等具体条件,考虑基本建设投资费用最小的方案。

4.1.2 地表水源的取水方式

(1)地表水源水的取水方式类型

地表水源水的取水方式主要有以下几类。

①无坝取水:水源(河道)的水位和流量均能满足城镇用水的要求。

②有坝取水:河道流量满足城镇用水要求,水位略低于渠首引水要求。

③扬水取水:河道水量丰富,用水点位置较高,修建其他工程困难或不经济。

④水库取水:每年或多年总来水量较丰富,水量水位都不能满足城镇用水要求;有适当的地形(山谷)。

引渠式无坝取水示意图如图4-1所示。

图4-1 引渠式无坝取水示意图

有坝取水如图4-2所示。

图4-2 有坝取水(泄洪)

(2)X水库水源地及取水工程

该水库位于保定境内,属于大清河系,控制流域面积4420km2,总库容11.092×108m3,是一座以防洪为主,兼顾城市供水、灌溉、发电等综合利用的大型水库。

该水库引水工程是为了缓解城镇供水紧张状况,将水库水输送到城镇地表水厂的长距离管道引水工程。该工程包括取水和输水两大部分,取水部分是从水库输水洞引出支管取水为主,泄洪洞出口尾渠取水为备用,确保了取水的连续性。输水部分是采用重力流压力管道输水方式,从取水枢纽的调节池到地表水厂,全厂64.8km,埋设两条预应力钢筋混凝土管道(局部为钢管),上游53km,管径为1.4m,下游11.8km,管径为1.2m,设计引水流量为3.0m3/s。

水库取水调节池如图4-3所示。

图4-3 水库取水调节池

(3)D水库取水工程

该水库为大Ⅱ型平原型水库,总投资2.8亿元,蓄水面积16.738km2,设计总库容量1.003×108m3,每年可向市区供水8121×104m3

该水库的水源为“引黄济冀”的黄河水,每年11、12月份由黄河三干渠提水,经引水渠等进入该水库;南水北调中线工程完工后,该水库的补充水源为中线引水工程的长江水。

该水库近坝部分的水深大、流速小(泄水时除外),是取水的有利位置,利用该水库采用岸边式取水构筑物取水。水源水取出后,因后续集水池与取水泵房埋深不同,所承受荷载也不同,采用了集水池与取水泵房分建形式。

水库泵站如图4-4所示。

图4-4 水库泵站