根据我国实践经验，考虑到固定式取水构筑物工程量大，水下施工复杂，扩建困难等因素，设计时，一般都结合发展需要统一考虑，如有些工程土建按远期设计，设备分期安装。
5.3.8 关于取水构筑物各种保护措施的规定。
据调查，漂浮物、泥沙、水凌、冰絮等是危害取水构筑物安全运行的主要因素，设计必须慎重，并应条取相应措施。
1 防沙、防漂浮物：
应从取水河段的形态特征和岸形条件及其水流特殊性，选择好取水构筑物位置，重视人
工构筑物和天然障碍物对取水构筑物的影响。很多实例，由于取水口的河床不稳定，处于回水区，河道整治时未考虑已建取水口等原因，引起取水口堵塞，淤积以至改造，甚至报废。
取水头部的位置及选型不当，也会引起头部堵塞。
大量泥沙及漂浮物从头部进入引水管、进水间，必会引起管道和进水间内淤积，给运行
造成困难。引水管设计应满足初期不淤流速要求，进水间内要有除草、冲淤、吸沙等措施。
2 洪水冲刷危及取水构筑物的安全是设计必须重视的问题。如四川省81年7月曾发生特
大洪水冲毁取水构筑物、冲走取水头、冲断引水管等事故，应予避免。
3 在海湾、湖泊、水库取水时，要调查水生物生长规律，设计要有防治水生物滋生的措
施。
4 防冰凌、冰絮危害：
北方寒冷地区河流冬季一般可分为三个阶段：河流冻结期，封冻期和解冻期。河流冻结
期，水内冰、冰絮、冰凌会凝固在取水口拦污栅上，从而增加进水口的水头损失，甚至会堵塞取水口，故需考虑防冰措施，如：取水口上游设置导凌设施、采用橡木格栅、用蒸汽或电热进水格栅等。河流在封冻期能形成较厚的冰盖层，由于温度的变化，冰盖膨胀所产生的巨大压力，使取水构筑物遭到破坏，如：某水库取水塔因冰层挤压而产生裂缝。为了预防冰盖的破坏，可采用压缩空气鼓动法、高压水破冰法等措施，或在构筑物的结构计算时考虑冰压力的作用。根据有关设计院的经验，斗槽式取水构筑物能减少泥沙及防止冰凌危害。如：建于黄河某工程的双向斗槽式取水构筑物，在冬季运行期间，水由斗槽下游闸孔进水，斗槽内约99%面积被封冻，冰厚达40～50mm，河水在冰盖下流入泵房进水间，槽内无冰凌现象。
5.3.9 关于取水泵房进口地坪标高的确定。
泵房建于堤内，由于受河道堤岸的防护，取水泵房不受江河、湖泊高水位的影响，进口地坪高程可不按高水位设计，因此本规范中有关确定泵房地面层高程的几条规定仅适用于修建在堤外
16
的岸边式取水泵房。
泵房进口地坪设计标高在有关规程、规范中均有规定，现对比见表8：
表8 泵房进口地坪设计提高对比表
标 高 规程、规范名称 泵房在渠道边时 泵房在江河边时 泵房在湖泊、水库或海边时 设计最高水位加浪高再加0.5m，并应设防止浪爬高的措施。 序 号 室外给水设计规范1 GBJ13 设计最高水位加0.5m 设计最高水位加浪高再加0.5m，必要时应增设防止浪爬高的措施 校核洪水应加浪高加0.5m安全超高 2 泵站设计规范 GB/T50265 火力发电厂设计技术规程DL5000 铁路给水排水设计规范TB10010 ３ 频率为1%的洪水位或潮位加频率为2%的浪高（注）再加超高0.5m，并应有防止浪爬高的措施。 洪水频率1/20～1/50加0.5m。大江河、湖泊和水库的岸边时，其室外设计地面高程应加波浪高。 ４ 注：频率为2%的浪高，可采用重现期为50年的波列累积频率为1%的波高乘以系数0.6-0.7后得出。
从上表可以看出，泵房进口地坪设计标高确定原则基本一致，室外给水设计规范分三种情况更为合理。
5.3.10 关于从江河取水的进水孔下缘距河床最小高度的规定。
江河进水孔下缘离河床的距离取决于河床的淤积程度和河床质的性质。根据对中南、西南地区60余座固定式泵站取水头部及全国100余个地面水取水构筑物进行的调查，现有江河上取水构筑物进水孔下缘距河床的高度，一般都大于0.5m，而水质清、河床稳定的浅水河床，当取水量较小时，其下缘的高度为0.3m。当进水孔设于取水头部顶面时，由于淤积会造成取水口全部堵死的危险，因此规定了较大的高程差。对于斜板式取水头部，为使从斜板滑下的泥沙能随水冲向下游，确保取水安全，不被泥沙淤积，要加大进水口距河床的高度。
5.3.11 关于从湖泊或水库取水的进水孔下缘距河床最小高度的规定。
据调查，某些湖泊水深较浅，但水质较清，故湖底泥沙沉积较缓慢，对于小型取水构筑物，取水口下缘距湖底的高度可从一般的1.0m减少至0.5m。
5.3.12 关于进水孔上缘最小淹没深度的规定。
进水口淹没水深不足，会形成漩涡，带进大量空气和漂浮物，使取水量大大减少。根据调查
17
已建取水头部进水孔的淹没水深，一般都在0.45～3.2m之间，其中大部分在1.0m以上。为了保证虹吸进水时虹吸不被破坏，规定最小淹没深度不宜小于1.0m，但考虑到河流封冻后，水面不受各种因素的干扰，故条文中规定“虹吸进水时，一般不宜小于1.0m，当水体封冻时，可减至0.5m”。
水泵直接吸水的吸水喇叭口淹没深度与虹吸进水要求相同。
在确定通航区进水孔的最小淹没深度时，应注意船舶通过时引起波浪的影响以及满足船舶航行的要求。进水头部的顶高，同时应满足航运零水位时，船舶吃水深度以下最小富裕水深的要求，并征得航运部门的同意。
5.3.13 关于取水头部及进水间分格的规定。
据调查，为取水安全，取水头部常设置二个。有些工程为减少水下工程量，将二个取水头部合成一个，但分成二格。另外，相邻头部之间的间距位置不宜太近，特别在漂浮物多的河道，因相隔过近，将加剧水流的扰动及相互干扰，如有条件，应在高程上或伸入河床的距离上彼此错开。某工学院为某厂取水头部进行的水工模型试验指出：“一般两根管间距不小于头部在水流方向最大尺寸的三倍”。由于各地河道水流特性的不同及挟带漂浮物等情况的差异，头部间距应根据具体情况确定。
5.3.14 关于栅条间净距的规定。
据调查，栅条净距大都在40～100mm之间，个别最小为20mm（南京城北水厂1996年建成），最大为120mm（湘潭一水厂）。据水利系统排灌泵站调查数据，栅距一般在50～100mm。
泵站设计规范（GB/T50265）对栏污栅栅条净距规定：对于轴流泵，可取D0/20；对于混流泵和离心泵，可取D0/30，D0为水泵叶轮直径。最小净距不得小于50mm。
根据上述情况，原规范制订的栅条间净距是合理的。
据调查反映，手工清除岸边格栅，在漂浮物多的季节，因清除不及时，栅前后水位差可达1-2m影响正常供水，故应采用机械清除措施，确保供水安全。
5.3.15 关于过栅流速的规定。
过栅流速是确定取水头部外形尺寸的主要设计参数。如流速过大，易带入泥沙、杂草和冰凌；流速过小，会加大头部尺寸，增加造价。因此过栅流速应根据条文规定的诸因素决定。如取水地点的水流速度大，漂浮物少，取水规模大，则过栅流速可取上限，反之，则取下限。
据调查，淹没式取水头部进水孔的过栅流速（无冰絮）多数在0.2～0.6 m/s，最小为0.02m/s（九江河东水厂，取水规模只有188m3/h），最高为2.0m/s（南京上元门水厂）。东北地区淹没式取水头部的过栅流速多数在0.1～0.3米/秒（有冰絮），对于岸边式取水构筑物，格栅起吊、清渣都
18
很方便，故过栅流速比河床式取水构筑物的规定略高。
5.3.16 关于格网（栅）型式及过网流速的规定 1 关于格网（栅）型式：
根据国内外生产的去除漂浮物的新型设备及供应情况，规定中除平板式格网、旋转式格网外，增加了自动清污机。
据调查，平板式格网因清洗劳动强度大，特别在较深的坚井泵房进水间，起吊清洗难度更大，因此在漂浮物较多的取水工程中采用日趋减少。
板柜旋转式滤网在电力系统使用较多，但存在维修工作量大，除漂浮物效率不 高等问题。双面进水转鼓滤网应用于大流量，维修工作，去除漂浮物效率高，在电力及核电系统的大型取水泵钻已有应用。
各种型式的自动清污机除用于污水系统外，也大量应用于给水取水工程中。如成都水司各水厂都改用了回转式自动清污机，其中设计取水规模为180万m3/d的水六厂共安装10台。由于清污机的栅条净距根据用户需要制造，小的可到几个mm，可以满足去除细小漂浮物的工艺要求。
现行国家标准《泵站设计规范》GB/T50265将耙斗（齿）式、抓斗式、回转式等清污机已列入条文中。
2 关于过网（栅）流速：
根据电力系统经验，旋转滤网标准设计采用过网流速为1.0m/s,自动清污机也都采用1.0m/s过栅流速，考虑平板格网清污困难原定流速0.5m/s是合理的。
5.3..17 关于进水管设计原则的规定。
考虑到进水管部份位于水下，易受洪水冲刷及淤积，一旦发生事故，修复困难，时间也长，为确保供水安全，要求进水管设置不少于二条，当一条发生事故时，其余进水管仍能继续运行，并满足事故用水量要求。
5.3.18 关于进水管最小设计流速的规定。
进水管的最小设计流速不应小于不淤流速。四川某电厂取水口原设有三条进水管，同时运行时平均流速为0.37m/s，进水管被淤，而当二条进水管工作，管内流速上升至0.55m/s时则运转正常。因此，为保证取水安全，应特别注意进水管流速的控制。在确定进水管管径及根数时，需考虑初期取水规模小的因素，采取措施，使管内初期流速满足不淤流速的要求。据调查进水管流速一般都大于0.6m/s。
实践证明，在原水浊度大、漂浮物多的河流取水，头部被堵，进水管被淤，时有发生，设计
19
应有防堵、清淤的措施。
根据国内实践，虹吸管管材一般采用钢管，以确保虹吸管的正常运行。同时亦与原规范3.2.5条保持一致，并将“但埋入地下的管段也可采用铸铁管”删去。
5.3.19 根据国内实践经验，进水间平台上一般设有闸阀的启闭设备、格网的起吊设备、平板格网的清洗设施等。泥沙多的地区还设有冲动泥沙或吸泥装置。
5.3.20 关于活动式取水构筑物适用范围的规定。
当建造固定式取水构筑物有困难时，可采用活动式取水构筑物。在水流不稳定，河势复杂的河流上取水，修建固定式取水构筑物往往需要进行耗资巨大的河道整治工程，对于中小型水厂常带来困难，而活动式（特别是浮船）具有适应性强、灵活性大的特点，能适应水流的变化。此外，某些河流由于水深不足，若修建取水口会影响航运，或者当修建固定式取水口有大量水下工程量，施工困难，投资较高，而当地又受施工及资金的限制时，可选用缆车或浮船取水。
根据使用经验，活动式取水构筑物存在着操作、管理麻烦及供水安全性差等缺点，特别在水流湍急、河水涨落速度大的河流上设置活动式取水构筑物时，尤需慎重。故本条文强调了“水位涨落速度小于2.0m/h，且水流不急”的限制条件，并规定“??要求施工周期短和建造固定式取水构筑物有困难时，可考虑采用活动式取水构筑物”。
据调查，已建缆车取水规模有达10余万m3/d，水位变幅为20-30m的；已建单船取水能力最大达30万m3/d，水位变幅为20～38m，连络管直径最大达1200mm。目前，浮船多用于湖泊、水库取水，缆车多用于河流取水。由于活动式取水构筑物本身特点，目前设计采用已日趋见少。
5.3.21 关于确定活动式取水构筑物个数应考虑的因素。
运行经验表明，决定活动式取水构筑物个数的因素很多，如供水规模，供水要求，接头形式，有无调节水池，船体需否进坞修理等，但主要取决于供水规模，接头形式及有无调节水池。
根据国内使用情况，过去常采用阶梯式活动连接，在洪水期间接头拆换频繁，拆换时迫使取水中断，一般设计成一座取水构筑物再加调节水池。随着活络接头的改进，摇臂式连络管、曲臂式连络管的采用，特别是浮船取水中钢桁架摇臂连络管实践成功，使拆换接头次数大为减少，甚至不需拆换，供水连续性较前有了大的改进，故有的浮船取水工程仅设置一条浮船。由于受到缆车牵引力，接头形式、材料等因素的影响，因此活动式取水构筑物的个数又受到供水规模的限制，本条文仅作原则性规定。设计时，应根据具体情况，在保证供水安全的前提下确定取水构筑物的个数。
5.3.22 关于缆车、浮船应有足够的稳定性、刚度及平衡要求的规定。
20