Difference between revisions of "河底引水口"

Revision as of 00:35, 12 January 2016

采用河底引水口或提洛尔式引水口（和提洛尔堰不同）的饮水系统通常用于含沙量和输沙量较少的小河和溪流。运河（通常由混凝土制成，修建在河床上）上的滤网可用于提取水。滤网的网条与水流和斜坡向下的方向一致，因此粗沙就无法进入。运河中的水流入沉砂池，然后会流经一个阀门并依靠重力自流，或者是被抽入系统的其它部分。

引水口设计旨在避免堵塞和冲刷侵蚀，即便是在洪水泛滥时，也能确保建筑结构的稳定性。对于没有卵石或滚石的河流，引水口可不用做防护。

适宜条件

• 沉积物和底沙极少的河流。
• 水流充足的区域。
• 能够利用重力使水流自流的区域，可以最小化抽水费用。
• 拥有密集的人口和耕作区的上游区域，可以减少泥沙流入。
• 可供家畜饮水、洗刷并带有下水道出口处的上游区域，可以消除水污染。
• 桥梁上游区域，可以降低速度和减少湍流。

应对环境变化的复原力

干旱对于混凝土的影响

干旱的影响：劣质水泥或者裂缝（例如：会出现在储水箱，水坝，排水沟，水井及其它建筑中）。
造成这些影响的潜在原因：用于固化的水越来越少；用于混合的水含有杂质。
增强WASH系统的复原力：确保混合充分，比例适合以及配料的纯净；将混合物水分减少到最少；确保充分固化。

更多治理干旱的内容：易干旱地区具有复原力的WASH系统。

建设、运营和维护

河底引水口结构
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人口较少的地区只需要少量供水，并且通常会使用非常简单的引水口结构。如果人均用水量为30升/天，而且高峰期的用水量达到平均用水量的4倍，那么只要引入水量达到1.4升/秒就可以满足1000人的用水需求。一根直径为150毫米的引水管就足以保证进水速度保持在0.1米/秒。如果进水速度只需0.5米/秒，一根直径仅为60毫米的管子就足够了。

引水口结构的底部应至少比河床高出1米以上，才能防止河卵石或滚石进入引水口。引水口结构务必具备一个以上的挡板或滤网防止垃圾及树干、树枝等漂浮物进入引水口。建议使用“被动式”滤网，这样就不会产生湍流。要减少吸入泥沙和悬浮物，引水口的水流流速应较慢，最好在0.1米/秒以下。要利用自然水流清洗滤网，可以参考以下小建议：

• 滤网的轴线应与水流保持平行。
• 应避免使用一头封死的引水渠，因为垃圾会汇集在这种引水渠积内。
• 滤网周围要配有足够的水膜。

修建河流引水口通常需要河水有足够的深度。可以在引水口下游修建潜堰以确保即使在枯水期河水也能有足够深度。这种河堰结构很简单，不能依赖其能够储水或平衡水流。河堰地基最好建在岩石上面，这样在承重、渗漏及安全防滑方面能够处于最佳状态。因为黏土和淤泥能够减少渗透性并增强粘合力（但弹性差），所以含有粘土或淤泥的土壤也可作为地基材料。上游堰脚的一个关键是提高稳定性，而且上游护堤也会延长渗径，这样就可以减少渗透。

滤网

在供水工程中，滤网被用于各种用途：拦截水中较大的漂浮物和悬浮物，否则这些漂浮物或悬浮物就会阻塞管道，损坏水泵以及其他机械设备，或者会妨碍正常的处理过程。固定型滤网就是用于这种拦截。一般通过人工或机械对滤网进行现场清理。通过过滤小型的悬浮物来可以净化水质，减轻后续处理过程的工作负荷。特殊的过滤网用于防止过滤器过快阻塞。

水通过小间隙隔栏、格栅或多孔板实现过滤，此过程不会改变水的化学或细菌质量。过滤网可以过滤比网孔更大的粗颗粒物质和悬浮物。即使当被过滤物质形成一个沉积物层时，过滤过程本身仍然维持着纯机械的本质。条状过滤网通常由钢条或铁栏组成，间隙在0.5-5厘米之间。如果被过滤的物质的数量较小，那么钢条会被安装得特别倾斜，与水平面保持在60-75度之间。这种情况下，可以使用耙子对钢条进行人工清理。如果被过滤的物质数量较大，仍然可使用人工清理。但为了便于清理，钢条与水平面的角度应保持在30-45度之间。

水流应该以0.1-0.2 m/s的低速流向滤网。一旦水流通过滤网，流速应该至少保持在0.3-0.5 m/s，这样才能阻止悬浮物沉降分离。

水流流过钢条网孔的速度不应超过0.7m/s，否则那些柔软、可变形的物质将会被强行冲滤网。一个干净的滤网能够让水流过，而且只有几厘米的水头损失。可是随着滤网堵塞加剧，水头损失会急剧上升。常规清洁应该把水头损失控制在0.1-0.2m。为应对清洁延迟和机械故障等问题，设计一个水头损失在0.5-1.0 m的过滤网是个不错的选择。

维护

河底引水口装置通常由管理人员操作。必须定期检查进水口，清除里面堵塞的垃圾碎片，维修损毁的部件。另外分沙器也需要定期检查。预防性维护包括为滤网及其它金属部件上漆，例如水闸或者阀门。由于淤泥和床沙输移，分沙器和滤网需定期清洗，滤网和阀门也需要维修。所有会损坏设备的侵蚀必须立即处理。每年都要检查混凝土结构是否破裂，一经发现，需对其进行维修。用户有可能需要协助年度的清洁和主要的维修活动。

潜在问题

• 因淤泥或碎片造成的堵塞；
• 水流侵蚀
• 河水或湖水可能遭受污染
• 旱季期间，河流或溪涧可能水源不足，无法供给所有用户。

指南、视频和链接

• 选择引水口位置。 世界水资源。

• 地表引水口和小堤坝。第11章。Nhamo Masanganise修订。

鸣谢

• Masanganise, Nhamo。地表引水口和小堤坝。
• Brikke, François, 和 Bredero, Maarten。在社区供水和用水卫生的背景下，将运营维护和技术选择联系起来：策划人及项目工作人员的参考文件或（替代链接）。世界卫生组织和IRC水源卫生中心。2003年，瑞士日内瓦。