有坝取水

在多沙河流上修建有坝取水枢纽后，改变了河道水流泥沙天然运动状态，将引起河道变形。壅水坝上游由于水位抬高，流速减小，挟沙能力降低，泥沙将不变淤积而使河床逐渐增高。由于坝高较小，在未设冲沙闸或其孔口尺寸偏小的枢纽中，数年内即可将壅水坝淤平，使壅水坝只能抬高水位，而失去对河势的控制作用。此时可能出现河流分叉、主流摆动的现象，使渠首引水得不得保证。坝下游河床在运用初期，由于壅水坝下泄清水而发生冲刷；当坝下游淤平后，大量泥沙派往下游而发生淤积，影响冲沙闸或壅水坝的冲沙和泄洪能力。进行枢纽设计时，需预先估计到这些变化，并采取相应的措施。

防止较大粒径的泥沙入渠，往往是有坝取水枢纽规划布置中应解决的主要问题。在考虑防沙设施时，应充分利用水流及泥沙运动的自然规律，使进水闸能引入含沙量较小的水流，必要时应进行水工模型试验。有坝取水常用的枢纽布置形式有：应用弯道环流防沙的人工弯道式取水；利用含沙量沿水深分布不均匀规律进行表层取水、底层排沙的分层式取水；利用壅水沉沙、泄水冲沙以减少入渠沙量的沉砂槽式取水；利用栏栅的筛析作用防沙的底栏栅式取水等。

有坝取水枢纽需根据地形、地质和水文条件，结合取水要求，进行工程布置。当挡水建筑物建于宽阔的河床上时，靠近不引水河岸一侧，可修建非溢流坝挡水，以降低工程造价。在含沙量很小，或在有坝取水枢纽上游不远处已建有水库时，也可不设专门的防沙设施。图为中国湖南省韶山灌区的洋潭有坝取水枢纽。该枢纽以灌溉为主，兼有发电、航运任务，其主要组成建筑物有：壅水坝、泄洪冲沙闸、重力坝及土坝、进水闸、小型水电站及斜面升船机等。由于修建在水府庙水库下游18km处，水流含沙量不大，没有采取专门的防沙设施。

无坝取水受河道水流及泥沙运动的影响大，其工作状况具有以下特点：取水的水量和水质受河流水位及含沙量变化的影响大，特别对不设闸的取水口影响更为显著。‚工程运行的效果与所在河段水文泥沙特性、河床稳定性及水量大小等因素密切相关。在不稳定河道上，常由于主流摆动或取水口淤塞而引不到设计流量，甚至无法引水。ƒ在岸边设闸进行侧面取水时，由于水流转弯而产生的横向环流，使大量底沙进入渠道，并导致取水口上唇淤积、下唇冲刷。在不坚固的河岸段，取水口将不断向下游移动，使饮水条件恶化。④有些试验资料表明，取水口的分沙比（或称进沙比，为取水口进沙量与河道输沙量之比）与引水比成二次抛物线方程关系，分沙比随引水比的提高而迅速增大。针对以上特点，在进行无坝取水的规划设计时，应综合考虑：正确选择取水口的位置及布置形式，并采取必要的河道整治措施，以保证在各种水位下引到设计流量。‚控制适当的引水比，当枯水期引水比超过20%~30%时，应考虑采用有坝取水方式的可能性。ƒ在严寒区或在有漂木要求的河道上，需设法防止浮冰、漂木对建筑物的破坏作用。

无坝取水位置选择

选择取水口位置时，首先要掌握河岸的地形、地质资料，研究和流水文泥沙特性及河床演变规律，并遵循下述原则：根据弯道水流特性（参见弯道环流），取水口选在河岸坚固、河流弯道顶点以下的凹岸处，以引取表层清水。‚在河流直段设置取水口时，选择河床稳定、水位较高、流速较大且主流靠近引水岸的河段。ƒ取水口不宜设在分叉河段上，如必须设置，则选在比较稳定的主叉道上，并对引水河段加以整治。④选择较短的输水干渠路线，并尽量避开陡坡、深谷及塌方地段，以减少工程量。

无坝取水类型选择

⑴一首制取水。仅设一条引渠取水。根据渠首是否设进水闸而分为有闸及无闸一首制取水。无闸的一首制取水在岸边开挖明渠或隧（涵）洞引水，工程简单，但不能控制进流量及进沙量，避免引入过多水量，因而在一定程度上减少了渠道淤积，是工程中应用最普遍的一种无坝取水。在多杀河流上，为减少入渠泥沙，可采用引渠式取水，利用进水闸前断面较大的引渠将泥沙沉积其中，并采取水利冲洗或机械挖除的方法清淤。为提高引水比，可在取水口前修建不拦段河流的导流坝壅高水位，并按正面取水、侧面排沙的原则布置进水闸及冲沙闸，称为导流坝取水，是介于无坝取水与有坝取水之间的一种形式。

⑵多首制取水。一般设2~3条引渠取水，各引渠在下游一定距离处汇合成一条干渠。进水闸设在每条引渠进口或设在引渠汇合处。简易工程也有不设进水闸的。多首制取水，枯水期由几条引渠同时引水以保证设计流量；洪水期一条引渠工作，其他引渠则轮流进行清淤。多首制取水多用于流量不稳定的多沙河流，能克服由于引渠淤塞而无法引水的缺点，保证灌区正常供水；但引渠易积淤，管理不便，维修费用大。