【正文】 0~40mim即可將坑內(nèi)沙石帶走，排水含沙量可達(dá)41kg/m179。旋轉(zhuǎn)格網(wǎng)除草效果顯著，冬季還可以連續(xù)提升水中松散的冰花，隨雜草一并清除。 該河段黃河雜草嚴(yán)重，根據(jù)生產(chǎn)記錄，汛期運(yùn)行4h格柵有一半的面積為雜草所堵塞，其總量達(dá)245kg。在水泵選擇上選用了n=485r/min的低轉(zhuǎn)速水泵，并改進(jìn)了水泵葉輪的平衡孔，采用清水密封，以減輕河流泥沙對(duì)水泵的磨蝕。為避免草害，該取水構(gòu)筑物內(nèi)，共設(shè)置了擋草機(jī)—格柵 — 旋轉(zhuǎn)格網(wǎng)—平板格網(wǎng)四道屏障，以保證將雜草清除干凈。格條截留下來的雜草靠人工轉(zhuǎn)動(dòng)擋草機(jī)，利用水流的沖刷力將草帶走。擋草機(jī)是一種可以水平轉(zhuǎn)動(dòng)30176。水力提升器的計(jì)算是按可抽走20mm直徑的石子設(shè)定的。（圖62） 該合建河心式取水構(gòu)筑物，為了避免推移質(zhì)卵石和粗砂躍入進(jìn)水間，除充分利用了泵房本身的沖刷坑外。泵房?jī)?nèi)還設(shè)有10t電動(dòng)旋轉(zhuǎn)橋式起重機(jī)1臺(tái)，以供水泵電機(jī)等大型設(shè)備的安裝與檢修使用。泵房位置選在洪、枯水期間主流穩(wěn)定，據(jù)黃河左岸約210m的河心處，有棧橋與岸邊相連，橋?qū)?m，橋單跨20m，共5跨總長(zhǎng)100m；設(shè)計(jì)取水量為8m179。在有航運(yùn)任務(wù)的河道上對(duì)航運(yùn)也有一定的不利影響，因此，采用較少。因主流不靠岸而岸坡平緩，枯水期岸邊沒有足夠的水深，必須把取水構(gòu)筑物修建在河心，方能保證取水的要求。取水構(gòu)筑物用棧橋和岸上聯(lián)絡(luò)。我院設(shè)計(jì)的包頭市畫匠營(yíng)子總水源取水泵站，即為岸邊式取水構(gòu)筑物。有些取水構(gòu)筑物位于河道內(nèi)距堤岸稍遠(yuǎn)的地方。/s左右時(shí)，多采用圓形泵房，取水量大于2m3/s時(shí)為了水泵布置上的要求以及大型泵房設(shè)施上的方便，多采用矩形泵房。 合建岸邊式取水構(gòu)筑物，要求具有穩(wěn)定的河床和河岸，所在位置洪水和枯水期都有足夠的水深，且在流冰期內(nèi)冰水分層，易于排冰，以保證安全運(yùn)行。合建式岸邊取水構(gòu)筑物管理方便，運(yùn)行安全可靠。泵房?jī)?nèi)多采用臥式水泵，也有采用立式水泵的；泵房所需的變配電和控制設(shè)備一般布置較為緊湊，占地面積小。這些教訓(xùn)同樣也是值得借鑒的。然而黃河水系也有不少取水構(gòu)筑物，由于未對(duì)多沙河道的特點(diǎn)和高含沙水流運(yùn)動(dòng)型規(guī)律做認(rèn)真地研究，不少因素是按清水河道的條件考慮的，因而造成了泥沙淤積，取水口脫流，泥沙堵塞取水頭部和自流管道，河中管道被沖斷、引橋基礎(chǔ)被淘刷破壞，水泵和閘閥磨損嚴(yán)重，冰、草堵塞引水口或水泵葉輪。 黃河水系多數(shù)已建取水構(gòu)筑物系根據(jù)多沙河道的特點(diǎn)，利用高沙水流運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，按照不同工程的具體要求，因地制宜的建成了多種形式的取水構(gòu)筑物，并成功地解決了泥沙淤積，河道沖刷，穩(wěn)定主流，防冰、草之害和水泵磨蝕等諸多問題，經(jīng)建成后運(yùn)轉(zhuǎn)證明運(yùn)行情況良好，保證了黃河流域工、農(nóng)業(yè)和城鄉(xiāng)居民生活用水的要求，促進(jìn)了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。特別是基巖露頭之處，其主流穩(wěn)定，距岸較近，常常是設(shè)置取水口的理想地點(diǎn)。 7）選在河勢(shì)控制節(jié)點(diǎn)附近。閘前也未曾發(fā)生嚴(yán)重淤積。引水閘建在彎道頂點(diǎn)下游的500~700m處，引水閘中線和低水位時(shí)的水流方向夾角（引水角）為40度，該閘自1956年建成以來，河勢(shì)穩(wěn)定，主流近岸。 圖55 山東打漁張引水口河勢(shì)圖 打漁張引水口閘位于博興王旺莊。由于環(huán)流的作用，含沙量較低的表層水向凹岸集中，而含沙量較大的深層水則流向凸岸，其分沙效果也十分明顯，黃河上的許多取水構(gòu)筑物，包擴(kuò)下游的大型引水口，都充分利用了這一特點(diǎn)，收到較好的引水和防沙效果。6）盡量選在彎曲河段凹岸的下游，河流在彎道處會(huì)形成明顯的橫向環(huán)流，在主導(dǎo)流行和橫向環(huán)流作用下，水流將以螺旋流的形式向下游推進(jìn)。一般順直而沒有分叉的河段，其演變規(guī)律是寬——窄——寬，不致發(fā)生主流繞過取水點(diǎn)另辟新河的河勢(shì)變化，因此，把取水構(gòu)筑物設(shè)置在河寬較窄，流速較大，主流靠近岸邊的一側(cè)，其主流脫流一般不會(huì)發(fā)生。如果取水口設(shè)在抗沖能力較強(qiáng)的基巖上，取水口的埋深就可大大降低。一般流速v，水花可在水層中上下躍移，當(dāng)v。在水流湍急的河段，大量冰花雜于水中，常在取水口柵欄上結(jié)成冰障，甚至阻塞取水窗口。3）取水口應(yīng)選在冰水分層且浮冰能順流而下的河段。據(jù)記載，西柳溝在有資料記錄的30年間已發(fā)生過7次類似沙壩，對(duì)取水構(gòu)筑物危害嚴(yán)重。/，回水影響70km，歷時(shí)25天，沙壩才逐漸沖開。1963年和1989年內(nèi)蒙古包鋼取水口附近，都有以上情況發(fā)生。而且取水口水位的洪枯變化都不應(yīng)對(duì)水質(zhì)水量產(chǎn)生明顯影響。 在分析了以上4方面資料后，再根據(jù)河道演變的基本原理進(jìn)行由此及彼的綜合分析，便可基本預(yù)測(cè)出其演變的發(fā)展趨勢(shì)，從而為取水構(gòu)筑物的選擇提供依據(jù)。當(dāng)河床由松散沙質(zhì)組成時(shí)，河床不太穩(wěn)定，其變化會(huì)比較劇烈；當(dāng)河床由較難沖刷的土質(zhì)構(gòu)成時(shí)，河道演變就比較緩慢，河床比較穩(wěn)定。 3）來水來沙情況分析：來水來沙條件是影響河道變形演變的主要因素，應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)分析以尋求沖淤變化的原因和規(guī)律。特別是對(duì)枯水期歷年的水位變化分析。 2）河道縱向變化：為了解河段的沖淤變化，可將河段歷年測(cè)得的深泓線（或河床平均高程）繪制在同一坐標(biāo)圖上，便可得到其縱向沖淤變化情況。除套繪平面圖外，還可繪制橫斷圖。要緊緊抓住以上因素，找出其互相聯(lián)系的內(nèi)在規(guī)律，并預(yù)測(cè)其沖淤發(fā)展趨勢(shì)。以上幾種方法中，分析其天然河道資料，是最重要的方法。3）通過河工模型試驗(yàn)，對(duì)河道演變和取水構(gòu)筑物工作狀況進(jìn)行預(yù)測(cè)。實(shí)踐中通常采用以下4種方法進(jìn)行分析研究 1）對(duì)天然河道的實(shí)測(cè)資料進(jìn)行分析。3）地質(zhì)資料①河道地質(zhì)縱斷面；②河道地質(zhì)橫斷面；③取水點(diǎn)上下游1000m左右有無(wú)基巖露頭或防沖控制點(diǎn)；4）其他資料 ①河段的水利工程規(guī)劃，航運(yùn)規(guī)劃； ②城市和河段的洪水設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)及防洪工程運(yùn)用情況； ③河道險(xiǎn)情及其工程應(yīng)對(duì)措施； ④附近的取水工程運(yùn)用情況。一般來說，需搜集的資料包括下列幾個(gè)方面：1） 水文資料① 歷年洪、枯水位及相應(yīng)流量，含沙量；、② 洪水、中水、枯水及p=1%，p=50% p=75%及p=99%保證率下的相關(guān)流量、水位及其水、沙過程資料；③ 歷年逐日平均含沙量及沙峰過程資料；④ 泥沙顆粒分析和級(jí)配資料；⑤ 水位流量的相關(guān)曲線；⑥ 各種流量狀態(tài)（高、中、低）的水面比降記載資料；⑦ 河段附近的水利工程情況（已建在建和規(guī)劃）；⑧ 大型水利設(shè)施建設(shè)后對(duì)河道的運(yùn)用影響；⑨ 歷年的水溫變化及冰情；⑩ 歷年洪、枯水位時(shí)的水質(zhì)分析資料。 我院對(duì)包頭取水口選擇的方案匯總圖 取水構(gòu)筑物的位置選擇，是建立在對(duì)河段水文狀況，河勢(shì)變化，河相條件及工程地質(zhì)資料充分分析的基礎(chǔ)之上。黃河上的許多取水口，都因?qū)哟沧冞w預(yù)測(cè)不足而淤塞廢棄。萬(wàn)家寨水庫(kù)建設(shè)在山西偏關(guān)和內(nèi)蒙古準(zhǔn)格爾間的黃河干流上，總庫(kù)容9億m， ，最大壩高90m，正常蓄水位980m，庫(kù)區(qū)距鄂爾多斯較近，可以考慮作為準(zhǔn)格爾和鄂爾多斯的引水水源。 黃河上游洪水統(tǒng)計(jì)參數(shù)的沿程變化表站區(qū)流域面積項(xiàng)目均值CvCs/Cv貴德133650QmW15247044蘭州222551QmW15390044河口鎮(zhèn)367898QmW1527903 現(xiàn)將黃河上游蘭州等地洪水頻率特征值列表如下，以供分析計(jì)算和校驗(yàn)參考。Cs為偏差系數(shù)，表達(dá)著系列中出現(xiàn)頻率最高的眾值對(duì)均值的偏差情況，我國(guó)大部分河流洪峰流量的Cs值在（24）Cv之間變化。Cv越大，表明歷年變化的不均勻性越大，Cv的變化與流域大小和流量有關(guān)，一般河流上游Cv值大，下游Cv值小。Cv為變差系數(shù)，是均方差與均值的比值，表達(dá)著隨機(jī)變量系列對(duì)均值的離散變化。 式中yd為眾值坐標(biāo)，r=，d為偏差半徑，a為眾值與曲線左端的距離。為此，大量搜集相關(guān)水文計(jì)算成果，進(jìn)行反復(fù)參照驗(yàn)證也屬十分必要。 圖41為水文要素統(tǒng)計(jì)表 圖42 圖43 圖44 還應(yīng)強(qiáng)調(diào)指出，頻率分析并不能十分理想的解決設(shè)計(jì)洪水和枯水的一切問題，為使設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)更加穩(wěn)妥，應(yīng)首先進(jìn)行該河段暴雨洪水基本特性分析，了解洪水的成因、來源、組成等特性和規(guī)律，為計(jì)算成果提供依據(jù)。這時(shí)，還應(yīng)當(dāng)對(duì)樣本的統(tǒng)計(jì)規(guī)律進(jìn)行分析判斷。因此樣本的選擇就會(huì)十分重要，應(yīng)嚴(yán)格堅(jiān)持前后一致的原則，否則就會(huì)因樣本失真而造成失之毫厘差之千里的錯(cuò)誤。因?yàn)槲覀兊念l率分析，是由‘部分’推斷‘全局’，由‘樣本’推斷總體的一種預(yù)測(cè)。統(tǒng)計(jì)分析時(shí)，不能不加區(qū)別的籠統(tǒng)采用，一般情況下，要將建庫(kù)后的資料如水位、流量等還原為天然情況下產(chǎn)生的水位和流量，使前后一致起來。給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)以較大篇幅對(duì)頻率分析方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹（見給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第三冊(cè)），這里不再重復(fù)。按照數(shù)理統(tǒng)計(jì)原理，徑流成因分析和大量的水文實(shí)踐驗(yàn)證，我國(guó)河流的枯、洪流量變化統(tǒng)計(jì)地符合皮爾遜Ⅲ型曲線所表達(dá)的變化規(guī)律。 取水工程頻率分析計(jì)算的任務(wù)，是根據(jù)已有的水文測(cè)驗(yàn)數(shù)據(jù)運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)原理來推斷未來若干年水文特征的出現(xiàn)情況。在進(jìn)行頻率分析計(jì)算時(shí)，必須考慮其影響。但江河的洪、枯流量有其自身特點(diǎn)。這樣，我們?cè)谶M(jìn)行取水工程設(shè)計(jì)時(shí)，就必須對(duì)河流的洪水流量。要求枯水位的保證率采用90%~99%。格氏加速度提示我們，由地球自轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的慣性力使水流向右岸偏離，主流線一般偏向右岸，右岸引水會(huì)靠近主流。在我們的北半球，如果江河沿緯線東流，向心力指向地軸，而水流的慣性力則指向南岸，換言之，正是河流南岸的約束，迫使水流逥繞地軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。或在頂沖點(diǎn)以下1/4河彎處。圖331和圖332分別為包頭河流中心線的變化圖和河床橫斷套繪圖。也是水流動(dòng)力軸線的直觀表述。高濁度水設(shè)計(jì)規(guī)范中常以深泓線形式表達(dá)河道水流的動(dòng)力軸線。受洪水而下挫。由于離心力因流速流量而異。在彎道上游主流線稍偏凸岸，進(jìn)入彎道后主流線逐漸向凹岸過渡，到彎頂附近距凹岸最近成為主流的頂沖點(diǎn)。這種發(fā)展的結(jié)果便使凹岸成為水深流急的主槽，凸岸則為水淺流緩的邊灘。彎道水