地表水资源的开发利用途径及工程.ppt

第五章 地表水资源的开发利用途径及工程 蘑菇式取水头部 鱼形罩式取水头部 箱式取水头部 圆形箱式取水头部 菱形箱式取水头部 桥墩式取水头部 桩架式取水头部 岸边隧洞式喇叭口形 取水头部 活动式 取水头部 斜板式 取水头部 （3）取水头部进水孔的设计 进水孔的位置和方向应根据水流中含泥沙、漂浮物及冰凌等情况确定，一般布置在取水头部的侧面和下游面，多朝向下游或与水流方向垂直。 漂浮物和泥沙较少的河流，可在取水头部下游侧开进水孔； 有漂浮物或流冰的河流，应在侧面设进水孔，以免水面旋涡吸入漂浮物； 河床为易冲刷的土壤、含沙量大且竖向分布不均匀的河流，当漂浮物或流冰少时，可在取水头部的顶部设进水孔； 一般不宜在迎水面设进水孔。 2．进水管 （1）设计要求 （2）进水管型式 自流管和虹吸管 （3）进水管的冲洗 正向冲洗：指冲洗时管内水流方向与正常运行时的水流方向一致，也称顺冲。 反向冲洗：指管内水流方向与正常运行时方向相反，即泥沙流向河床。 第四节 地表水输水工程的选择与设计 一、给水管网系统 给水管网系统组成： 输水管（渠） 配水管网 水压调节设施（泵站、减压阀） 水量调节设施（清水池、水塔、高地水池）等。 二、给水管网的布置 （1）根据城市规划布置管网时，应考虑管网分期建设的需要，留出充分发展的余地； （2）保证供水有足够的安全可靠性，当局部管线发生事故时，断水范围最小； （3）管线应遍布整个供水区内，保证用户有足够的水量和水压； （4）管线敷设应尽可能短，以降低管网造价和供水能量费用。 （一）布置原则 （二）管网布置形式 树状网适用于小城市和小型工矿企业供水。供水可靠性较差，但其造价低。 环状网中，断水的范围小，供水可靠性高，可减轻因水锤作用产生的危害，但其造价较高。 一般在城市初期可采用树状网，以后逐步连成环状网。 （三）管网布置要点 干管延伸方向应与主要供水方向一致。 干管布设应遵循水流方向。 城镇边缘地区或郊区用户采用树状管线供水；对个别用水量大、供水可靠性要求高的边远地区用户也可采用双管供水。 若干管之间形成环状网，则连接管的间距可根据街区大小和供水可靠性要求，采用800～1000m。 干管一般按城市规划道路定线，考虑发展和分期建设需要。 考虑施工和经营管理上的问题。 三、管网流量、管径和水头损失 （一）管网流量 沿线流量 节点流量 （二）管径确定 设计管径 经济管径 （三）水头损失计算 水头损失计算公式 均匀流速公式 当水力坡度用流量表示时： 沿程水头损失： （一）水力计算的基本方程 连续性方程： 四、管网水力计算 能量方程： 压降方程： （二）管网计算方法分类 解环方程： 解节点方程： 解管段方程： 哈代－克罗斯（Hardy Cross）法 哈代－克罗斯（Hardy Cross）法 应用连续性方程和能量方程，求出各管段流量和水头损失，再根据已知节点水压求出其余各节点水压。 （三）树状管网水力计算 计算比流量和节点流量； 从距二级泵站最远的管网末梢节点开始，逐个向二级泵站推算每个管段的流量； 根据经济流速求出管径，并求出水头损失； 选择主干线，可以将最不利点到二级泵站的管路选定为主干线。 计算主干线的整个水头损失，计算二级泵站所需扬程或水塔所需高度。 进行各支线管路水力计算。 （四）环状管网水力计算 根据供水情况，拟定环状管网的水流方向，并考虑供水可靠性的要求分配流量，得到初步分配的管段流量。 计算每一管段的水头损失； 计算该环内各管段的水头损失代数和（即闭合差）； 当某个环的水头损失闭合差不为0，说明原来假定的管段流量有误差，需重新进行修正，根据闭合差的大小和正负号，计算每一环流量的修正值。 重新计算各个管段修正后的流量； 重复（2）～（4）步骤，直到每个环的闭合差满足要求为止。 （五）给水管网设计校核 消防时的水量和水压要求 传输时的水量和水压要求 不利管段发生故障时的事故用水量和水压要求 * * 卧式泵改为立式泵或轴流泵，且吸水间在泵房下面 1-进水间；2 –泵房；3-立式泵；4-立式电动机 2．分建式岸边取水构筑物 分建式岸边取水构筑物 1-进水间；2-引桥；3-泵房 （二）河床式取水构筑物 河床式取水构筑物与岸边式基本相同，但用伸入江河中的进水管（其末端设有取水头部）来代替岸边式进水间的进水孔。它主要由泵房、集水间、进水管和取水头部组成。 床式取水构筑物根据集水井与泵房间的联系，可分为合建式与分建式。 河床式取水构筑物按照进水管形式的不同，可以分为四种基本形式：自流管取水式、虹吸管取水式、水泵直接取水式和江心桥墩取水式。 （a）合建式；（b）分建式 1－取水头部；2－进水管；3－集水井；4－泵房 1．自流管取水式 2．虹吸管取水式 1-取水头部；2-虹吸管；3-集水井；4-泵房 3