佛山某水厂取水头部设计及反思
佛山某水厂取水头部设计及反思
佛山市南海区某水厂整体搬迁,取水规模为38万m3/d。介绍了新水厂 摘要 根据当地规划,
水源地的选择,并结合取水口处的水文、航道资料对取水头部位置的选择过程进行了阐述,最后对取水头部顶标高设计存在的不足进行了反思。
关键词 取水头部 河床演变 通航水位 标高设计
建于1984年,该水 某水厂位于佛山市南海区,厂地处城区下游,取水规模为38万m3/d。由于城市发展,该水厂原水水质恶化;同时该水厂水源保护区制约了城市发展的建设。根据规划,佛山市南海区对该水厂实施了整体搬迁,选址新建取水头部及水厂。
1 水源地选择
该水厂迁移后以北江干流为供水水源,由于佛山市大部分水厂取水集中在北江,因此需先确认选择北江作为水源在水量、水质上是否有保障。1.1 水量保障情况
根据现有实测资料,三水站多年平均流量为
取水总量占三水站多年平均流量和97%保证率最
枯月平均流量的比例仍然很小,因此,从水量方面看,北江干流是充沛可靠的。
1.2 水质保障情况
该取水河段是南海区的重要水源地,根据原水水质长期监测结果表明,该河段水质较好,位于取水《(地表水环境质量标准》中规定的GB3838-2002)
大部分指标满足《生活饮用水水源水质标Ⅲ类标准,
(准》中的一级水源水质标准,其中取CJ3020-93)
水点附近的南海第二水厂断面除粪大肠菌外,其余点附近及上、下游的三个断面各项水质指标均达到
(中国市政工程中南设计研究总院有限公司,武汉 430000)
陆中华 王思尧 吴斯文
经计算,北江干流97%保证率最枯月平1357m3/s。
均流量为321在北江干流三水以.71m3/s。目前,占97%保证率最枯月平均流量的153.6%,.3%。
本工程兴建后,将增加取水流量4使.62m3/s,下河段及其支流的总取水规模424折合.7万m3/d,取水流量约49占三水站多年平均流量的.16m3/s,北江干流三水以下河段总取水量增至53.8m3/s,占三水站多年平均流量的4%,占97%保证率最枯
(指标都能达到《地表水环境质量标准》GB3838-2002)Ⅱ类标准。
由此可见:取水河段处于城市上游,远离市中心,避开了主要污染源,水质良好;同时与其他水厂水源地设为同一水源保护区更有利于水质监管,北江干流作为本工程取水水源其水质是有保障的。2 取水头部位置选择及标高设计
本工程取水头部设计采用淹没式钢筋混凝土箱式结构,进水管采用虹吸管,取水头部进水孔相关参
月平均流量的16该工程建成后,数均在规范范围内,
本文主要结合当地水文及航道.7%。由此可见,
基于物联网和云计算的智慧型抄表系统在宁波高层住2 卢汉清.
宅供水户表工程的应用实践.见:第五届全国二次供水技术经验交流会暨城镇供水水质安全保障研讨会论文集.2014
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庄仲辉,卢汉清、等.宁波市关于理顺中高层住宅二次供3 柳成荫,
水管理体制的研究和实践.见:第二届建筑二次供水技术推广与管理经验交流会论文集.2011
(0769)23390200 ○电话:
收稿日期:2015修回日期:2015
0306
4 宁波市中心城区中高层住宅二次供水设施移交管理办法.20115 江门市市区生活饮用水二次供水设施建设管理办法.2009
E-mail:[email protected]
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资料,介绍本次设计中如何确定取水头部的位置和取水头部标高。2.1 取水头部位置选择2.1.1 选择因素
头部位于河流左岸后,需要确定取水头部具体所在断面位置。
首先比较4个河床断面变化情况,0+800和
1+000两个断面相比另外两个断面而言左岸河床变
江河的特征(断面水深、河床演变和航道情况
等)对取水构筑物的设计和运行管理都是十分重要的,因此在设计取水头部时需收集河流相关水文资化较小,初步确定2004到2010年河床基本无变化,
选择在0+800和1+000两个断面,两个断面的左岸河床变化情况如图2和图3所示
。
料。本工程取水头部位置选择主要考虑以下因素:①河床稳定,靠近主流,有足够的水深;的地质和地形;2.1.2 位置的确定
③符合航运要求。
②具有良好取水头部位置在保障取水安全可靠,水质、水量能够满足要求的基础上,要保证取水头部在河床演变时不被冲垮、不被堵塞。该水厂与现有南海二水厂在同一水源保护区内取水,取水头部位置断面见图1。
图从图1可以看出1 断面位置示意(箭头为水流方向)
,拟取水河段为一弯道河段,水
流自北向南流(图示的从上到下流动),现状南海二水厂取水口位于河流左岸。
根据收集到的0+400、20040+600~20、01+8000年河床断面演变资
料,主要对和1+000四个断面进行分析。
根据断面演变资料,工程所在河段整体冲淤幅度不大,冲刷主要发生在中偏左岸水域2004年以来,最大冲深约积约以首先选定取水位置设置在本工程河流的左岸2.5m。2左m;岸淤积主要发生在右岸水域由于受冲刷深槽且主流,近最大淤岸,,所与现状南海二水厂取水头部位于同侧河岸。确定取水
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图2 0+800
左岸河床断面变化情况
图根据图23和图 1+000左岸河床断面变化情况
3对两个断面左岸进行比较,由
于左岸较陡,考虑到取水构筑物的稳定性和施工便利性,首先选择距离河岸。从图60左岸距岸边2~可以看到100m处相对平缓的区域设置取水头部0年河床基本无变化60~100;从图m处河床较平坦,岸河床距岸边3可以看到12004+800断面~2010面大,2004~206010~年河床基本无变化100m处河床坡度较+000断面左。
从河床稳定
0+800断
性来看,两个断面均合适,从河床坡度来看,0+800断面更适宜。
根据河流水文资料99%保证率时枯水位为珠基高程-1本工程设计采用虹吸取水,考虑.30m,
取水头部顶端水深不小于1取水头部侧面格.0m、栅底距离河底高程不小于0格栅高度.5m等因素,
根据给水规范确定出河底最小深度为h=2.3m,。-1.3-1-2.3-0.5=-5.1(m)
从图100m处的河床深度为2可以看到0+800断面左岸距岸边到床深度为1+000断面左岸河床距岸边11.5~1260m;从图3可以看60~
求,但20+8.5800~1断0面m左。岸两个断面水深均满足规范要
~100m处的河
水深比1+做取水头部时可以加大格栅底距河床底的距离m,
泥沙特性,在0000断面深约
考虑到取水水质、+800断面处,取水水质会更好。
此外,从图南海二水厂取水泵房较近1可以看到,0+800断面处距离现状新取水泵房建设后可以通过较短距离的引桥与现状取水泵房相连接,管理也更为方便。
通过以上分析,最终确定取水头部位置选择在0+800断面处,
即现有南海第二水厂取水头部同一侧凹岸下游约对取水头部设计标高的反思
55m处。
2.2 确定取水头部所在位置时,还应考虑河流上行船对取水头部安全性的影响。
根据资料,该取水河段为内河限制性通航Ⅱ级航道,
段河流无锚地2000t级的船舶,最大吃水水深为;根据海事部门提供资料,该河段船舶3.6m;该的习惯航线为河中线偏左,即偏向取水头部一侧。根据航道局提供的资料,虽然取水头部距离航槽边线有失控漂移至取水头部处96m,但不排除个别船只靠岸行驶及船只,因此须核算取水头部高度与船舶通行水位标高的关系。
取水头部设计剖面见图4,根据图4可知,现状完成的取水头部顶部标高设计为按河段最低通航水位0.32-2.8m(珠基,下同),小于船舶最大吃水水深0.32m计算,在河段最低通航水位时取水头部水深为-(-2.8),或船只失控漂移至取水头部时3.6m,
因此在船只靠岸行驶=3.12(m),会撞击到取水头部,
图威胁取水安全。因此为确保安全4 取水头部剖面设计
,在取水口上下游两端外侧各设置一个防撞平台,并在取水头部菱形两端增加带红白标志色的标志杆。
现在反思设计,工程取水头部所在河流断面水深
较深,在计的取水头部进水孔下缘距离河床底有99%保证率枯水位时水深有10.5m,
现状设计改为将取水头部顶标高降低流最低通行水位时顶部水深有0.5m取水头部在河6.2m,如设只通航吃水水深,则不需要设置防撞平台3.62,m,大于河段船;标高降低后进水孔下缘距离河床底有且距离河床底距离仍较大,可以保障取水水质5.7m,能满足规范要求。这样既降低了工程造价,也从根本上避免了河流上船只撞击取水头部的威胁,提高了取水头部的安全性。3 结语
新建取水口工程因为涉及水利、航道等部门,除考虑市政设计规范要求外,还应考虑到水利、航道等部门的要求,从本次水厂取水头部的设计中,我们可以汲取以下经验:
变资料(1),确定取水口位以确保构筑物的安全性置时需收。集附近河床断面演口的深度时要考虑通航河段最低通航水位(2)
加强与水利、航道部门的沟通,在确定、船只的取水吃水深度等,在可能的情况下取水头部的顶标高设计在通航船只吃水深度以下,如构筑物顶部水深不能满足行船要求则须增设防撞平台以确保安全。
○通讯处:
E430000武汉市解放公园路41号704室收稿日期-mail:luzhon:ghua112
9@12226.修回日期:2020114com5
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