4.2 取水构筑物

4.2.1 关于直接从主河道取水的规定。
    本条文总结了高浊度水取水工程的经验和教训。流速一旦小于不淤流速或停止流动，泥沙会立即落淤堵塞。如郑州花园口、邙山、济南、山西夹马口等引黄取水构筑物采用引水渠，运行中在前池或岸边喇叭形进水间经常发生大量沉沙淤堵。
    关于自流管引水方式，黄河干流和某些支流上过去多采用这种取水形式，绝大多数因其取水头部被泥沙淹埋、自流管堵塞而停产或废弃。目前仅包钢取水站在使用，但也曾发生过引水自流管被淤堵的问题。近年来由于包钢水源管理的力度加大，强化了引水管反冲措施，取水才有了一定保证。

4.2.2 关于岸边合建式取水构筑物的规定。
    高浊度水的取水工程，不宜设取水头部、自流管、集水井。在有条件的河段应优先采用直接从主河道中取水的岸边合建式取水构筑物。

4.2.3 关于河心合建式取水构筑物和移动式取水的规定。
    主流不靠岸但较稳定或枯水期岸边无足够水深的大中型给水工程，宜采用河心合建式取水构筑物直接从主河道取水，可避免自流管引水。其压力水管可通过栈桥上岸，如宁夏石嘴山电厂取水泵房。
    移动式取水只适用于小型工程，如黄河中上游的浮动取水头部、泵船、缆车取水，长江上游的泵船、泵车取水设施等。移动式取水构筑物可取水质较好的上层水，无闸、渠、池等的淤积问题，但管理和操作难度较大，只能在有条件的江、河上采用。如水位不能急涨急落，落差不能太大等。

4.2.4 关于河心取水头部与岸边泵房分建式取水构筑物的规定。
    本条文主要针对游荡性河段。岸边取水或在河心建取水泵房保证率都较低，为控制主流摆动或岸边式取水泵房因脱流不能取水，可采用河心取水头部与岸边泵房分建式取水构筑物。如包钢昭君坟取水工程先后采用3个河心取水墩与岸边泵房相结合的形式。但对于含沙量较高、冰情较严重和冲淤幅度较大的河段，一般不宜采用。

4.2.5 关于岸边合建式取水构筑物与河心取水头部互为备用的规定。
    近年来从取水安全和稳妥角度出发，岸边合建式取水泵房与河心取水头部互为备用的取水方式，在黄河上游有较多选用。如包头画匠营子引黄供水工程，为控制主流线摆动，在进行了“整体动床河工模型试验”后，选用了该取水方式。呼和浩特引黄给水工程同样采用了河心取水头部与岸边合建式取水泵房相互备用的取水形式。

4.2.6 关于斗槽式取水构筑物的规定。
    本条文根据兰州西固水厂取水工程设计和生产运行总结资料编写。双向斗槽有利防冰、防漂浮物、防沙。泵房取水口与斗槽进水口的水平距离按冰絮上浮速度0.003m/s计算，斗槽上下游水位落差大于0.5m，自清流速不低于2.0m/s，槽内的水面比降不低于1/700，并满足冲大于淤的条件方可采用。原甘肃机械厂取水斗槽，因位置选择不当，又未做水工模型试验，使用不久因泥沙淤积无法清除而报废。

4.2.7 关于直吸式岸边泵房取水的规定。
    直吸式取水构筑物可充分利用水泵的真空吸水高度，以减少泵房地下埋深，可设置浮动取水头部。该形式的取水构筑物有的不设格栅，在清除吸入杂物时要停泵，且人工维修工作量较大。

4.2.8 关于低坝与岸边泵房取水构筑物的规定。
    适用于江河支流取水，水流较分散，水深较浅，枯水期取水比较大，无航运要求的河段。为防止底部推移质泥沙进入引水渠，应设分水墙及导沙槛，促使含沙量较大的底层水流由冲沙闸排往河道下游，同时提高进水闸闸底标高。
    寒冷地区对预沉和排冰渠道的要求，根据西宁市西川水厂实例编写。

4.2.9 关于取水头部预除沙的相关规定。
    非界面沉降高浊度水原水中粒径大于0.05mm～0.1mm的粗沙较多，为减轻后续净化设施的负担，可利用其易下沉的特点设置取水头部斜管(板)预除沙设施。其中以侧向流斜板取水头部效果较好。而采用活动式取水或设吸水井、集水间等方式取水，都有失败的教训。
    四川维尼纶厂、江津机械厂、宜宾第一水厂、云南天化厂取水工程中的异向流斜管取水头部，管中流速0.1m/s～0.2m/s，停留时间40s～50s，粗沙去除率50％～75％；侧向流斜板的粗沙去除率可达70％～80％。

4.2.10 关于取水口位置选择的规定。
    黄河下游为典型的游荡性河段，长江上游高含沙河流也有程度不同的枯水期主流摆动。在此类河段选择取水口位置时尤应谨慎。有条件时应根据调查或实测的历年主河道中心位置绘制综合图，在主流线密集的“藕节”断面取水比较可靠。如郑州铝厂弧柏嘴取水口、郑州二水源花园口取水口位置的设计都采用了这种方法，多年来未出现脱流情况。
    游荡性河段有所谓“一弯变、弯弯变”的特点，为稳定取水口处主流不摆动和不出现脱流事故，提出在取水口上游进行加固和主流控导。如渭河西楼子取水口为了稳定主流，在对岸上游修了7条潜丁坝控导河势，20年来洪枯水位水流一直紧靠取水口，保证了取水安全。
    高浊度水江河取水的另一重要问题是泥沙，在北方还有冰凌问题。从泥沙角度看，取水口在弯道凹岸有利；但从冰水分层要求看，一般要求流速较低，控制在0.6m/s～1.0m/s之间为宜；而凹岸的流速一般较大，冰水不易分层。因此在工程设计中，引水口平面与主流夹角等参数也应充分重视，有的工程采取导流、导冰、导漂浮物等措施解决。

4.2.11 关于取水口进水闸的设计规定。
    本条文根据原水电部山西水利勘测设计院调研总结资料编写。在山西田山、包头磴口，甘肃景泰川等取水泵站的取水口设计为此形式。较成功地避免了进水闸前产生回流，防止了闸门淤堵。

4.2.12 关于取水口分层取水的规定。
    高浊度水流中泥沙、藻类、冰屑等沿水深的分布差别较大。据有关资料分析，距水面深1.2m～2.0m以下，泥沙会增多而藻类和冰絮会减少。根据黄河上游取水口运行的经验证明，安装叠梁闸或在不同水位设多层进水窗口，是应对河流水位变化和多年冲淤不平衡的河床演变并能取得水质较好原水的措施之一。

4.2.13 关于设置两个或多个取水口的规定。
    主河道游荡的河段，取水条件十分不利，应在设计中避免。但当找不到更合适的位置而必须在这种河段取水时，可设置两个或多个取水口。
    包头钢铁公司取水口位于黄河昭君坟河段。该河段河流摆动不定，枯水期主流也有变化，含沙量高达70kg/m³，冰情严重，最大冰块达160m²，厚度达1.1m，取水条件非常不利。该取水口处上下游数十千米范围内均系土质河床，而在昭君坟河段左右岸有岩石露头，形成较固定的顶冲点。据此，在该河段主流线上设两个河心桥墩式取水口，每个取水口的取水量为设计水量的75％。使用几年后，因河道摆动有一个河心取水口已经登陆，又修建了第三个取水口。
    其后，类似条件的黄河取水工程，如包头画匠营子引黄供水、呼和浩特引黄供水工程设计都采用了岸边合建取水泵站与河心取水墩相结合和互为备用的所谓“三点式”的取水模式。开封自来水公司在黄河开封段的黑岗口和柳园口各设了一个引水口；白银公司在黄河四龙口、金沟口各设了一个取水口；郑州自来水公司在邙山和花园口各设了一个取水口，对保证安全供水均有较好的效果。

4.2.14 关于采用水泵直吸式取水头部取水的相关规定。多用于小型给水工程。