CN105201041B - 一种季节性浅滩河流河漫滩式取水构筑物及取水工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及地表水取水技术领域，具体涉及一种季节性浅滩河流河漫滩式取水构筑物及取水工艺。所述取水构筑物设置在地表以下，包括渗渠、进水管、集水管、集水井、沉砂池、检查井、吸水井及提升泵，严格保证汛期渗渠运转正常。当无合适位置时，均可设置在河漫滩上。所述取水工艺包括“渗渠取水（包括填料过滤）+沉砂池+提升+旋流除砂+纤维球过滤+烧结管过滤”等步骤，解决了季节性浅滩河流河漫滩式取水工艺流程问题，水质有保障且运行可靠。

Description

一种季节性浅滩河流河漫滩式取水构筑物及取水工艺

技术领域

本发明涉及地表水取水技术领域，具体涉及一种季节性浅滩河流河漫滩取水构筑物及取水工艺。

背景技术

取水构筑物按照水源种类可分为地下水取水构筑物与地表水取水构筑物两大类，而地表水取水构筑物按取水构筑物的构造形式可分为固定式 (岸边式、河床式、斗槽式 )和活动式 (浮船式、缆车式 )两种，在山区河流上，有低坝式和低栏栅式取水构筑物。

江河取水构筑物位置的选择是否恰当，直接影响取水的水质和水量、取水的安全可靠性、投资、施工、运行管理以及河流的综合利用。

在陕北地区，河流径流量小且受季节影响较大；河床长时间干枯造成河漫滩面积较大；取水难度大且构筑物经常无合适建设地点。且季节性浅滩河流由于含沙量大会造成二次沉砂。

现有常规技术均适用于河道较宽或者水深较深的水体取水，尚无针对季节性河流的取水构筑物，即冬季水量很小，夏季下雨时水位又会增大，冬季需考虑能否取上水的问题，夏季需考虑防洪水冲刷的问题。

因此需要针对陕北特殊的水体条件和气候条件，较系统的开发一种有陕北特色的取水及地表水水处理工艺，使之适合陕北地区的油气田开发及厂矿企业地表水利用。

发明内容

为了解决现有常规技术均适用于河道较宽或者水深较深的水体取水，尚无针对季节性河流的取水构筑物及取水工艺的技术问题，本发明的目的之一在于解决河流径流量小且受季节影响较大，河床长时间干枯造成河漫滩面积较大，取水难度大的技术问题。

本发明的目的之二在于解决地表水取水构筑物无建设地点的技术问题。

本发明的目的之三在于解决目前季节性浅滩河流取水时由于河水含沙量大会造成二次沉砂的技术问题，提供一种适用于季节性浅滩河流河的取水工艺。

本发明采用的技术方案是：一种季节性浅滩河流河漫滩式取水构筑物，所述本体位于河道及河漫滩的地表以下，所述本体包括渗渠及与渗渠连通的集水管，所述渗渠中部埋设有渗渠进水管，所述渗渠进水管上开设进水孔；所述渗渠中部还设置有与集水管连通的集水井，及与集水井依次连通的沉砂池、吸水井，所述吸水井底部设置有潜污泵。

上述的一种季节性浅滩河流河漫滩式取水构筑物，其中，所述渗渠开槽方向与水流方向平行或成一定夹角，所述夹角＞120°。

所述渗渠进水管的上部填塞滤层，所述滤层设置3~4层，每层厚为200~300m，最上层滤层上表面与河床齐平，且各滤层厚度自上而下依次减少。

所述渗渠进水管的进水孔宽度为20mm，长度为宽度的3~5倍，各进水孔之间间距纵向为50~100mm，环向为20~50mm，开孔比为8%~15%。

所述渗渠上还设置有检查井，所述检查井上表面设置有检修孔及人孔，所述检修孔及人孔内设置有爬梯。

所述吸水井内设置有高液位线及低液位线。

所述渗渠进水管为穿孔钢筋混凝土管或钢管，所属钢管为螺旋缝高频焊钢管。

一种季节性浅滩河流河漫滩式取水工艺，依次包括如下步骤：

步骤1）在河漫滩修筑季节性浅滩河流河漫滩式取水构筑物；

步骤2）通过步骤1）的季节性浅滩河流河漫滩式取水构筑物的渗渠取原水；

步骤3）所述原水加压后进入沉砂池沉淀除去大颗粒砂砾；

步骤4）经步骤3）处理的水进入调节水罐均质均量，调节时间为4-6h；

步骤5）经步骤4）处理的水经离心泵加压后提升进入旋流除砂器除去中颗粒沙砾，所述旋流除砂器出口处含沙量以50-100mg/L；

步骤6）经步骤5）处理的水进入纤维球过滤器一级过滤，出水悬浮物指标10-30mg/L；

步骤7）经步骤6）处理的水进入烧结管过滤器二级过滤，出水指标达到油田注水回注指标后进入注水系统。

本发明的有益效果：1、目前的取水构筑物的取水方式，有地下水时通常采用管井取水，无地下水时目前暂时没有合适的取水构筑物可以选用，已知的地表水取水构筑物大多是用于较大型的江河、湖泊及水库的取水，本发明的一种季节性浅滩河流河漫滩式取水构筑物，通过采用“横跨河道式渗渠+集水管+集水井+沉砂池+吸水井+提升泵”的办法，解决了无地下水但有可利用地表水地区的取水问题：施工简便易操作，有地下水地区也可在汛期时采用地下管井与渗渠相结合的方式。

2、本发明的河漫滩式取水构筑物通过渗渠本体、沉砂池、检查井、集水井、吸水井及提升泵均采用地下式结构，解决了地表水取水构筑物无建设地点的问题，严格保证汛期渗渠运转正常。当无合适位置时，均可设置在河漫滩上。

3、本发明的河漫滩式取水构筑物通过横跨式河道式渗渠取水构筑物保证在水量较小时仍能取到水，解决枯水期水量保障问题；通过建设地下式构筑物的办法，解决汛期构筑物离河道较近防洪的问题，这样一来，地下式构筑物可设置在河漫滩上，解决了局部地区河岸较窄无合适建设地点的问题。渗渠施工次序问题、检修清淤问题、抗浮问题、防渗问题、除砂问题、局部提升问题、渗流水量问题以及枯水期水量保障问题等都得以解决。

4、本发明的河漫滩式取水构筑物的通过渗渠进水管上部填充滤层及设置沉砂池，解决了季节性浅滩河流由于含沙量大造成的二次沉砂问题。

5、本发明的一种季节性浅滩河流河漫滩式取水工艺，解决了现有常规技术均适用于河道较宽或者水深较深的水体取水，尚无针对季节性河流的取水构筑物的问题，针对陕北特殊的水体条件和气候条件，即冬季水量很小，夏季下雨时水位又会增大，冬季需考虑能否取上水的问题，夏季需考虑防洪水冲刷的问题，全新提出了“渗渠取水（包括填料过滤）+沉砂池+提升+旋流除砂+纤维球过滤+烧结管过滤“的取水工艺，较系统的开发了一种有陕北特色的取水及地表水水处理工艺，很适合陕北地区的油气田开发及厂矿企业地表水利用，解决了季节性浅滩河流河漫滩式取水工艺流程问题：水质有保障且运行可靠。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，但它们不对本发明构成限定。

图1 为本发明的季节性浅滩河流河漫滩式取水构筑物的俯视图。

图2为本发明的季节性浅滩河流河漫滩式取水构筑物的侧视图。

图3为一种季节性浅滩河流河漫滩式取水工艺流程图。

图中：1、河道；2、渗渠；3、集水井；4、集水管；5、沉砂池；6、吸水井；7、潜污泵、8、河漫滩；9、检查井；10、闸门井；11、进水管；12、进水孔；13、检修孔；14、人孔；15、爬梯；16、高液位线；17、低液位线。

具体实施方式

实施例1

在陕北地区，河流径流量小且受季节影响较大；河床长时间干枯造成河漫滩面积较大；取水难度大且构筑物经常无合适建设地点。为了解决这一问题，本实施例提供了一种季节性浅滩河流河漫滩式取水构筑物，所述本体位于河道1及河漫滩8的地表以下，所述本体包括渗渠2及与渗渠2连通的集水管4，所述渗渠2中部埋设有渗渠进水管11，所述渗渠进水管11上开设进水孔12；所述渗渠2中部还设置有与集水管4连通的集水井3，及与集水井3依次连通的沉砂池5、吸水井6，所述吸水井6底部设置有潜污泵7。

其结构示意图如图1及图2所示。

其取水过程为原水经过设在河道1底部的渗渠2进入集水井3，通过集水管4引入地下式沉砂池5，上部清水溢流出水进入吸水井6，通过潜污泵7加压进入处理站至后续处理单元。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上，所述渗渠2开槽方向与水流方向平行或成一定夹角，所述夹角＞120°。该渗渠2的设置方式宜将河道整体拦截以取得较大径流量。

本实施例中，渗渠进水管11的上部填塞滤层。所述滤层设置3~4层，每层厚为200~300m，最上层滤层上表面与河床齐平，且各滤层厚度自上而下依次减少，即上厚下薄，所述滤料粒径上细下粗。

本实施例中，所述渗渠进水管11的进水孔12宽度为20mm，如图2所示，长度为宽度的3~5倍，各进水孔12之间间距纵向为50~100mm，环向为20~50mm，开孔比为8%~15%。所述渗渠进水管12为穿孔钢筋混凝土管或钢管，作为一种优选，所述管为螺旋缝高频焊钢管。即渗渠2沟槽底部以穿孔钢筋混泥土管或钢管为取水设施。

实施例3

本实施例在实施例1及实施例2的基础上，所述渗渠2上还设置有检查井9，所述检查井上表面设置有检修孔13及人孔14，所述检修孔13及人孔14内设置有爬梯15。检修人员可以从检修孔13及人孔14进入，通过爬梯15下到渗渠内对各设备进行检修。

实施例4

本实施例在实施例1~3的基础上，所述吸水井6内设置有高液位线16及低液位线17。当吸水井6内的净水达到高液位线16时，开启潜污泵7对吸水井6内的净水进行提升，当吸水井6内的净水下降至低液位线17时，关闭潜污泵7，停止提升。作为一种实施方式，高液位线16及低液位线17如图2所示，最高液位线16为地下1.5m， 低液位线17为地下4.5m。

如图1及图2所示，吸水井6前端还设置有闸门井10，检修时用于切断进水管线，也可控制进水流量。

实施例1~4的一种季节性浅滩河流河漫滩式取水构筑物，通过渗渠本体、沉砂池、检查井、集水井、吸水井及提升泵均采用地下式结构，其上为室外地坪20，解决了地表水取水构筑物无建设地点的问题，严格保证汛期渗渠运转正常。当无合适位置时，均可设置在河漫滩上。

实施例1~4中，通过采用“横跨河道式渗渠+集水管+集水井+沉砂池+吸水井+提升泵”的办法，解决了无地下水但有可利用地表水地区的取水问题：施工简便易操作，有地下水地区也可在汛期时采用地下管井与渗渠相结合的方式。

实施例1~4中，图2中标注的尺寸，包括孔径或管径大小、高液位线16、低液位线17等为一种实施方式，需根据河漫滩的具体情况、水流径流量等因素而决定。

实施例1~4中，通过横跨式河道式渗渠取水构筑物保证在水量较小时仍能取到水，解决枯水期水量保障问题；通过建设地下式构筑物的办法，解决汛期构筑物离河道较近防洪的问题，这样一来，地下式构筑物可设置在河漫滩上，解决了局部地区河岸较窄无合适建设地点的问题。渗渠施工次序问题、检修清淤问题、抗浮问题、防渗问题、除砂问题、局部提升问题、渗流水量问题以及枯水期水量保障问题等都得以解决。

实施例1~4中，取水构筑物的通过渗渠进水管上部填充滤层及设置沉砂池，解决了季节性浅滩河流由于含沙量大造成的二次沉砂问题。

实施例5

一种季节性浅滩河流河漫滩式取水工艺，依次包括如下步骤：

步骤1）在河漫滩8修筑季节性浅滩河流河漫滩式取水构筑物；

步骤2）通过步骤1）的季节性浅滩河流河漫滩式取水构筑物的渗渠2取原水；

步骤3）所述原水加压后进入沉砂池5沉淀除去大颗粒砂砾；

步骤4）经步骤3）处理的水进入调节水罐均质均量，调节时间为4-6h；

步骤5）经步骤4）处理的水经离心泵加压后提升进入旋流除砂器除去中颗粒沙砾，所述旋流除砂器出口处含沙量以50-100mg/L；

步骤6）经步骤5）处理的水进入纤维球过滤器一级过滤，出水悬浮物指标10-30mg/L；

步骤7）经步骤6）处理的水进入烧结管过滤器二级过滤，出水指标达到油田注水回注指标后进入注水系统。

本实施例的取水工艺可以概括为，通过河漫滩式取水构筑物取水并过滤后进入沉砂池5沉淀除去大颗粒沙砾，经提升后进入旋流除砂器除去中颗粒沙砾，最后进入纤维球和烧结管两级过滤使水质达标后进入注水系统。

本实施例中，所述取水构筑物采用实施例1~4的季节性浅滩河流河漫滩式取水构筑物。

本实施例的季节性浅滩河流河漫滩式取水工艺，解决了现有常规技术均适用于河道较宽或者水深较深的水体取水，尚无针对季节性河流的取水构筑物的问题，针对陕北特殊的水体条件和气候条件，即冬季水量很小，夏季下雨时水位又会增大，冬季需考虑能否取上水的问题，夏季需考虑防洪水冲刷的问题，全新提出了“渗渠取水（包括填料过滤）+沉砂池+提升+旋流除砂+纤维球过滤+烧结管过滤“的取水工艺，较系统的开发了一种有陕北特色的取水及地表水水处理工艺，很适合陕北地区的油气田开发及厂矿企业地表水利用，解决了季节性浅滩河流河漫滩式取水工艺流程问题：水质有保障且运行可靠。

本实施例没有详细叙述的部件和结构属于本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行另外详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种季节性浅滩河流河漫滩式取水工艺，依次包括如下步骤：

步骤1）在河漫滩（8）修筑季节性浅滩河流河漫滩式取水构筑物；

步骤2）通过步骤1）的季节性浅滩河流河漫滩式取水构筑物的渗渠（2）取原水；

步骤3）所述原水加压后进入沉砂池（5）沉淀除去大颗粒砂砾；

步骤4）经步骤3）处理的水进入调节水罐均质均量，调节时间为4～6h；

步骤5）经步骤4）处理的水经离心泵加压后提升进入旋流除砂器除去中颗粒沙砾，所述旋流除砂器出口处含沙量为50～100mg/L；

步骤6）经步骤5）处理的水进入纤维球过滤器一级过滤，出水悬浮物指标10～30mg/L；

步骤7）经步骤6）处理的水进入烧结管过滤器二级过滤，出水指标达到油田注水回注指标后进入注水系统；

该工艺采用的季节性浅滩河流河漫滩式取水构筑物，包括本体，所述本体位于河道（1）及河漫滩（8）的地表以下，所述本体包括渗渠（2）及与渗渠（2）连通的集水管（4），所述渗渠（2）中部埋设有渗渠进水管（11），所述渗渠进水管（11）上开设进水孔（12）；所述渗渠（2）中部还设置有与集水管（4）连通的集水井（3），及与集水井（3）依次连通的沉砂池（5）、吸水井（6），所述吸水井（6）底部设置有潜污泵（7）；所述渗渠（2）开槽方向与水流方向平行或成一定夹角，所述夹角＞120°；渗渠进水管（11）的上部填塞滤层；所述滤层设置3～4层，每层厚为200～300m，最上层滤层上表面与河床齐平，且各滤层厚度自上而下依次减少；所述渗渠进水管（11）的进水孔（12）宽度为20mm，长度为宽度的3～5倍，各进水孔（12）之间间距纵向为50～100mm，环向为20～50mm，开孔比为8%～15%；所述渗渠（2）上还设置有检查井（9），所述检查井上表面设置有检修孔（13）及人孔（14），所述检修孔（13）及人孔（14）内设置有爬梯（15）。

2.如权利要求1所述的一种季节性浅滩河流河漫滩式取水工艺，其特征在于：所述吸水井（6）内设置有高液位线（16）及低液位线（17）。

3.如权利要求1所述的一种季节性浅滩河流河漫滩式取水工艺，其特征在于：所述渗渠进水管（11）为穿孔钢筋混凝土管或钢管，所述钢管为螺旋缝高频焊钢管。