CN107761820B - 一种高变幅水位水源取水装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种应用于高变幅地表水源取水设备技术领域的高变幅水位水源取水装置，所述的高变幅水位水源取水装置的廊道(1)一端与岸边(2)活动连接，廊道(1)另一端延伸到水面(3)上方位置，延伸到水面(3)上方位置的廊道(1)一端活动连接浮船(4)，浮船(4)上安装取水泵(5)，输水管线(6)一端与取水泵(5)连接，输水管线(6)另一端沿着廊道(1)延伸到岸边(2)，本发明所述的高变幅水位水源取水装置，结构简单，能够方便可靠地在高变幅水位水源的最高位水位和最低位水位之间变动位置，从而不受水位变化影响，能够快捷可靠地完成取水作业，同时有效缩短施工周期，降低施工难度，减少费用投入。

Description

一种高变幅水位水源取水装置

技术领域

本发明属于高变幅地表水源取水设备技术领域，更具体地说，是涉及一种高变幅水位水源取水装置。

背景技术

高低水位变幅大的地表水源常见于山区季节性河流、有蓄水/发电/灌溉等需要的水库或类似的河流等，该类地表水源水量丰富，可以充分满足工业生产及城镇居民生活用水需要，常作为首选水源地。完整的地表水取水系统主要由三个功能性部分组成：取水头部、取水构筑物(含取水设施)及输水管线，取水头部、取水构筑物(含取水设施)主要型式为单设或者合建，受水源条件、取水适应性/经济性/可靠性等的影响，两者常为取水系统的核心，也是整个取水工程施工难度最大、造价最高的部分，对取水可靠性和后期的维护管理取关键性作用。本发明中将高低水位差超过15米及以上的水源取水称为高变幅水位水源取水，该类水源取水条件较为苛刻，一般取水水量较大(日取水量均超过1万立方米)，取水可靠性及可维护性较低变幅的水源取水高。现有技术中，该类水源取水方式主要有两种，一种是采用“岸边固定式取水”，在泵房集水井的一定位置分设进水孔，汲取低水位和常水位时的地表水，该方式优点是取水水质好、取水设施运行安全可靠，运行管理及设备检修方便；缺点是水下施工难度大、建设周期长、投资费用高，水位水平段和垂直段变化越大，造价越高。另一种采用“缆车式取水”，缆车式取水泵站按最低、最高运行水位及取水量计算取水缆车滑道宽度，并按照岸坡坡度设置坡道。缆车式取水的优点是施工简单、相对投资较小，但只能取岸边水，水质较差；泵车内面积和空间较小，工作条件差；移动泵车时劳动强度大；泵车移动需停水，运行可靠性较差。因此，现有的取水装置无法充分满足实际需求，特别是高变幅水位水源取水需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种结构简单，能够方便可靠地在高变幅水位水源的最高位水位和最低位水位之间变动位置，从而不受水位变化影响，能够快捷可靠地完成取水作业，充分满足高变幅地表水源取水的可靠性和可维护性要求，确保供水需求，同时不需要大规模建设水下设施，从而有效缩短施工周期，降低施工难度，减少施工费用投入的高变幅水位水源取水装置。要解决以上所述的技术问题，本发明采取的技术方案为：

本发明为一种高变幅水位水源取水装置，所述的高变幅水位水源取水装置包括廊道，所述的廊道一端与岸边活动连接，廊道另一端延伸到水面上方位置，延伸到水面上方位置的廊道一端活动连接浮船，所述的浮船上安装取水泵，输水管线一端与取水泵连接，输水管线另一端沿着廊道延伸到岸边。

所述的高变幅水位水源取水装置还包括定位杆，多段廊道之间位置设置铰接头，定位杆一端与水底固定连接，定位杆另一端垂直穿过定位浮趸。

所述的铰接头固定在定位浮趸上，定位浮趸通过连接孔套装连接在定位杆上，连接孔的直径尺寸设置为大于定位杆直径尺寸的结构，浮船在最低位水位和最高位水位之间位置变动时，定位浮趸设置为能够相对于定位杆发生上下位移的结构。

所述的廊道包括廊道Ⅰ和廊道Ⅱ，廊道Ⅰ一端与铰接头一端活动连接，廊道Ⅰ另一端与浮船一端活动连接，所述的廊道Ⅱ一端与铰接头一端活动连接，廊道Ⅱ另一端与岸边活动连接。

所述的高变幅水位处于最高位水位时，廊道设置为能够与水面处于平行状态的结构，所述的高变幅水位处于最低位水位时，廊道设置为能够与水面呈锐角夹角的结构，浮船在最低位水位和最高位水位之间位置变动时，定位浮趸设置为能够相对于定位杆上下升降的结构。

所述的输水管线沿着廊道延伸到岸边的一端与净水装置连接。

所述的取水泵包括取水泵本体和取水管，取水管设置为能够垂直延伸到水面下方的结构，取水管端面设置为呈倾斜面结构。

所述的廊道包括廊道表面和廊道栏杆，取水泵与能够控制取水泵启停的控制开关连接，岸边设置水处理控制室，控制开关设置在水处理控制室内，输水管线上还设置电磁流量计。

所述的取水管端面与取水管中心线之间设置为呈135°-150°夹角的结构，取水管外设置滤网。

所述的取水泵还包括滤网，滤网设置为呈方框形或球形结构，滤网固定安装在取水泵的取水管端面上，滤网设置为能够阻拦水中的杂物进入取水管内的结构。

采用本发明的技术方案，能得到以下的有益效果：

本发明所述的高变幅水位水源取水装置，当需要在高变幅地表水源处进行取水作业时，在高变幅地表水源靠近岸边的位置布置高变幅水位水源取水装置，将取水装置的廊道一端延伸到水面，廊道另一端与岸边活动连接，廊道延伸到水面的一端设置浮船，浮船漂浮在水面上，而浮船上设置取水泵，取水泵能够从水面取水，通过上述结构，当高变幅地表水源的水位发生升降变化时，浮船会随着水位的升降变化而升降，这样，浮船始终贴合水面，而不会受到水位变化影响，这样，取水泵能够时刻从高变幅地表水源取水，不会受到水位变化影响，这样，通过本发明所述的取水装置，不仅能够有效保证取水量满足要求，也能够始终确保取水及供水不会因为水位变化影响而发生供应不足问题。而在浮船升降变动过程中，廊道会相对于岸边同步摆动，这样，廊道始终与浮船连接在一起，能够对浮船起到限位作用，避免浮船受到水位变化影响及水面因风浪影响，确保浮船始终贴合水面，从而保证取水泵能够随时从水面取水。而输水管线能够完成将取水泵抽取的水输送到岸边相应设备的目的。而本发明所述的高变幅水位水源取水装置，与现有技术相比部件数量明显减少，而且整个取水装置搭建及拆卸极为方便，只要高变幅地表水源存在岸边高地，就能够搭建并使用所述的取水装置，有效提高所述的取水装置的适用范围。而部件数量减少，使得进行取水时不需要大规模建设水下设施，从而有效缩短施工周期，降低施工难度，减少施工费用投入。本发明所述的高变幅水位水源取水装置，结构简单，能够方便可靠地在高变幅水位水源的最高位水位和最低位水位之间变动位置，从而不受水位变化影响，能够快捷可靠地完成取水作业，充分满足高变幅地表水源取水的可靠性和可维护性要求，确保供水需求，同时不需要大规模建设水下设施，从而有效缩短施工周期，降低施工难度，减少施工费用投入。

附图说明

下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作出简要的说明：

图1为本发明所述的高变幅水位水源取水装置的构造的结构示意图；

图2为本发明所述的高变幅水位水源取水装置处于最高位水位时的构造结构示意图；

图3为本发明所述的高变幅水位水源取水装置处于最低位水位时的构造结构示意图；

图4a为本发明所述的定位浮趸与定位杆连接部位的局部侧视结构示意图；

图4b为本发明所述的定位浮趸与定位杆连接部位的局部俯视结构示意图；

图5为本发明所述的高变幅水位水源取水装置的取水泵的结构示意图；

附图中标记分别为：1、廊道；2、岸边；3、水面；4、浮船；5、取水泵；6、输水管线；7、定位杆；8、铰接头；9、廊道Ⅰ；10、廊道Ⅱ；11、净水装置；12、取水泵本体；13、取水管；14、滤网；15、取水管端面；16、水底；17、取水管中心线；18定位浮趸。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的示例性描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明：

如附图1-附图5所示，本发明为一种高变幅水位水源取水装置，所述的高变幅水位水源取水装置包括廊道1，所述的廊道1一端与岸边2活动连接，廊道1另一端延伸到水面3上方位置，延伸到水面3上方位置的廊道1一端活动连接浮船4，所述的浮船4上安装取水泵5，输水管线6一端与取水泵5连接，输水管线6另一端沿着廊道1延伸到岸边2。上述结构，当需要在高变幅地表水源处进行取水作业时，在高变幅地表水源靠近岸边的位置布置高变幅水位水源取水装置，将取水装置的廊道一端延伸到水面，廊道另一端与岸边活动连接，廊道延伸到水面的一端设置浮船，浮船漂浮在水面上，而浮船上设置取水泵，取水泵能够从水面取水，通过上述结构，当高变幅地表水源的水位发生升降变化时，浮船会随着水位的升降变化而升降，这样，浮船始终贴合水面，而不会受到水位变化影响，这样，取水泵能够时刻从高变幅地表水源取水，不会受到水位变化影响，这样，通过本发明所述的取水装置，不仅能够有效保证取水量满足要求，也能够始终确保取水及供水不会因为水位变化影响而发生供应不足问题。而在浮船升降变动过程中，廊道会相对于岸边同步摆动，这样，廊道始终与浮船连接在一起，能够对浮船起到限位作用，避免浮船受到水位变化影响及水面因风浪影响，从而确保浮船始终贴合水面，从而保证取水泵能够随时从水面取水。而输水管线6能够完成将取水泵抽取的水输送到岸边相应设备的目的。而本发明所述的高变幅水位水源取水装置，与现有技术相比部件数量明显减少，而且整个取水装置搭建及拆卸极为方便，只要高变幅地表水源存在岸边高地，就能够搭建并使用所述的取水装置，有效提高取水装置的适用范围。而部件数量减少，使得进行取水时不需要大规模建设水下设施，从而有效缩短施工周期，降低施工难度，减少施工费用投入。本发明所述的高变幅水位水源取水装置，结构简单，能够方便可靠地在高变幅水位水源的最高位水位和最低位水位之间变动位置，不受水位变化影响，能够快捷可靠地完成取水作业，充分满足高变幅地表水源取水的可靠性和可维护性要求，确保供水需求，同时不需要大规模建设水下设施，从而有效缩短施工周期，降低施工难度，减少施工费用投入。

所述的高变幅水位水源取水装置还包括定位杆7，廊道1上设置铰接头8，定位杆7一端与水底16固定连接，定位杆7另一端垂直穿过定位浮趸18。上述结构，为消除变幅地表水源水位变化冲击力，廊道通过铰接头与定位浮趸连接，而定位浮趸能够相对于定位杆上下移动，这样，在高变幅地表水源水位在最高位水位和最低位水位之间变化时，浮船随着水位的变化而变化，而廊道也会随着水位的变化而相对于岸边的连接点而上下摆动，在摆动过程中，定位杆能够在一定程度上对廊道起到定位作用，一是避免廊道相对于岸边左右摆动而影响与岸边连接点的连接可靠性，二是确保廊道在低水位时仍处于安全倾角，提高整个取水装置的连接稳定性、安全性和使用可靠性。

所述的定位浮趸18通过连接孔套装连接在定位杆7上，连接孔的直径尺寸设置为大于定位杆7的直径尺寸的结构，浮船4在最低位水位和最高位水位之间位置变动时，定位浮趸18设置为能够相对于定位杆7发生上下位移的结构。在变幅地表水源水位在最高位水位和最低位水位之间变化时，廊道也会随着水位的变化而相对于岸边的连接点而上下摆动，在摆动过程中，定位杆能够在一定程度上对廊道起到定位作用，避免廊道相对于岸边左右摆动，而连接孔的结构，使得定位浮趸能够相对于定位杆变化，从而适应廊道上下摆动时相对于定位杆发生的位移变化，确保廊道既不会脱离定位杆，又能够在一定范围活动，确保廊道上下摆动时，铰接头具有满足要求的伸缩量，保证铰接头可靠工作。

所述的廊道1包括廊道Ⅰ9和廊道Ⅱ10，廊道Ⅰ9一端与铰接头8一端活动连接，廊道Ⅰ9另一端与浮船4一端活动连接，所述的廊道Ⅱ10一端与铰接头8一端活动连接，廊道Ⅱ10另一端与岸边2活动连接。上述结构，廊道Ⅰ9和廊道Ⅱ10分别与铰接头活动连接，这样，在水位变化时，廊道Ⅰ9和廊道Ⅱ10能够更加灵活的摆动，确保浮船始终可靠地与水面贴合，可靠地进行取水作业。

所述的高变幅水位处于最高位水位时，廊道1设置为能够与水面3处于平行状态的结构，所述的高变幅水位处于最低位水位时，廊道1设置为能够与水面3呈锐角夹角的结构，浮船4在最低位水位和最高位水位之间位置变动时，与铰接头8连接的定位浮趸18设置为能够相对于定位杆7上下升降的结构。上述结构，使得铰接头能够相对于定位杆变化，适应廊道上下摆动时相对于定位杆发生的位移变化，确保廊道既不会脱离定位杆，又能够在一定范围活动，确保廊道上下摆动时，铰接头具有满足要求的伸缩量，保证铰接头可靠工作，提高取水装置可靠性。上述结构，当所述的高变幅水位水源取水装置处于最高位水位时，取水泵扬程最低，功率最小。当取水装置处于最低位水位时，取水泵扬程最高，功率最大。

所述的输水管线6沿着廊道1延伸到岸边2的一端与净水装置11连接。净水装置对取水装置抽取的水进行处理，然后再输送到使用水的相应设备。

所述的取水泵5固定安装在浮船4的甲板上，这样，使得取水泵与浮船连接可靠，保持取水泵不因浮船的晃动发生倾覆，取水泵5包括取水泵本体12和取水管13，取水管13设置为能够垂直延伸到水面3下方的结构，取水管端面15设置为呈倾斜面结构。取水管端面15设置为呈倾斜面结构，能够防止水草杂物等漂浮物缠绕取水管，确保取水管不会发生堵塞，始终能够可靠地进行工作。

所述的廊道1包括廊道表面和廊道栏杆，取水泵5与能够控制取水泵5启停的控制开关连接，岸边2设置水处理控制室，控制开关设置在水处理控制室内，输水管线6上还设置电磁流量计。电磁流量计对取水装置的取水量进行统计，并且将统计数据反馈到水处理控制室的显示器上，便于实时监控。

作为取水泵的一种结构设置(实施方式1)，所述的取水管端面15与取水管中心线17之间设置为呈135°-150°夹角的结构，取水管13外设置滤网14，滤网为一定孔目的钢丝组成，成品制作后焊接在取水管的头部；取水管头部设置135°-150°，保证取管水头部进水面积最大，该倾斜面设置在背水面，而水草杂物等漂浮物大多缠绕在管道的迎水面，该结构既保证了取水量最大，又避免了水草杂物等漂浮物进入管道系统。

作为取水泵的另一种结构设置(实施方式2)，所述的取水管13还包括滤网14，滤网14设置为呈方框形或球形结构，滤网14固定安装在取水管13的取水管端面15上，滤网14设置为能够阻拦水中的杂物进入取水管端面15内的结构。

本发明所述的高变幅水位水源取水装置，当需要在高变幅地表水源处进行取水作业时，在高变幅地表水源靠近岸边的位置布置高变幅水位水源取水装置，将取水装置的廊道一端延伸到水面，廊道另一端与岸边活动连接，廊道延伸到水面的一端设置浮船，浮船漂浮在水面上，而浮船上设置取水泵，取水泵能够从水面取水，通过上述结构，当高变幅地表水源的水位发生升降变化时，浮船会随着水位的升降变化而升降，这样，浮船始终贴合水面，而不会受到水位变化影响，这样，取水泵能够时刻从高变幅地表水源取水，不会受到水位变化影响，这样，通过本发明所述的取水装置，不仅能够有效保证取水量满足要求，也能够始终确保取水及供水不会因为水位变化影响而发生供应不足问题。而在浮船升降变动过程中，廊道会相对于岸边同步摆动，这样，廊道始终与浮船连接在一起，能够对浮船起到限位作用，避免浮船受到水位变化影响及水面因风浪影响，确保浮船始终贴合水面，从而保证取水泵能够随时从水面取水。而输水管线能够完成将取水泵抽取的水输送到岸边相应设备的目的。而本发明所述的高变幅水位水源取水装置，与现有技术相比部件数量明显减少，而且整个取水装置搭建及拆卸极为方便，只要高变幅地表水源存在岸边高地，就能够搭建并使用所述的取水装置，有效提高所述的取水装置的适用范围。而部件数量减少，使得进行取水时不需要大规模建设水下设施，从而有效缩短施工周期，降低施工难度，减少施工费用投入。本发明所述的高变幅水位水源取水装置，结构简单，能够方便可靠地在高变幅水位水源的最高位水位和最低位水位之间变动位置，从而不受水位变化影响，能够快捷可靠地完成取水作业，充分满足高变幅地表水源取水的可靠性和可维护性要求，确保供水需求，同时不需要大规模建设水下设施，从而有效缩短施工周期，降低施工难度，减少施工费用投入。

上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明具体的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种高变幅水位水源取水装置，其特征在于：所述的高变幅水位水源取水装置包括廊道（1），所述的廊道（1）一端与岸边（2）活动连接，廊道（1）另一端延伸到水面（3）上方位置，延伸到水面（3）上方位置的廊道（1）一端活动连接浮船（4），所述的浮船（4）上安装取水泵（5），输水管线（6）一端与取水泵（5）连接，输水管线（6）另一端沿着廊道（1）延伸到岸边（2）；

所述的高变幅水位水源取水装置还包括定位杆（7），廊道（1）中间位置设置铰接头（8），定位杆（7）一端与水底（16）固定连接，定位杆（7）另一端垂直穿过定位浮趸（18）；

所述铰接头（8）通过连接孔套装连接在定位杆（7）上，连接孔的直径尺寸设置为大于定位杆（7）直径尺寸的结构，浮船（4）在最低位水位和最高位水位之间位置变动时，定位浮趸（18）设置为能够相对于定位杆（7）发生上下位移的结构；

所述的高变幅水位处于最高位水位时，廊道（1）设置为能够与水面（3）处于平行状态的结构；高变幅水位处于最低位水位时，廊道（1）设置为能够与水面（3）呈锐角夹角的结构，浮船（4）在最低位水位和最高位水位之间位置变动时，铰接头（8）设置为能够通过定位浮趸（18）相对于定位杆（7）上下升降的结构；

在高变幅地表水源水位在最高位水位和最低位水位之间变化时，浮船随着水位的变化而变化，而廊道也会随着水位的变化而相对于岸边的连接点而上下摆动，在摆动过程中，定位杆对廊道起到定位作用，避免廊道相对于岸边左右摆动而影响与岸边连接点的连接可靠性，确保廊道在低水位时仍处于安全倾角。

2.根据权利要求1所述的高变幅水位水源取水装置，其特征在于：所述的廊道（1）包括廊道Ⅰ（9）和廊道Ⅱ（10），廊道Ⅰ（9）一端与铰接头（8）一端活动连接，廊道Ⅰ（9）另一端与浮船（4）一端活动连接，所述的廊道Ⅱ（10）一端与铰接头（8）一端活动连接，廊道Ⅱ（10）另一端与岸边（2）活动连接。

3.根据权利要求1所述的高变幅水位水源取水装置，其特征在于：所述的输水管线（6）沿着廊道（1）延伸到岸边（2）的一端与净水装置（11）连接。

4.根据权利要求1所述的高变幅水位水源取水装置，其特征在于：所述的取水泵（5）包括取水泵本体（12）和取水管（13），取水管（13）设置为能够垂直延伸到水面（3）下方的结构，取水管端面（15）设置为呈倾斜面结构。

5.根据权利要求1或2所述的高变幅水位水源取水装置，其特征在于：所述的廊道（1）包括廊道表面和廊道栏杆，取水泵（5）与能够控制取水泵（5）启停的控制开关连接，岸边（2）设置水处理控制室，控制开关设置在水处理控制室内，输水管线（6）上还设置电磁流量计。

6.根据权利要求4所述的高变幅水位水源取水装置，其特征在于：所述的取水管端面（15）与取水管中心线（17）之间设置为呈135°-150°夹角的结构，取水管（13）外设置滤网（14）。

7.根据权利要求5所述的高变幅水位水源取水装置，其特征在于：所述的取水泵（5）还包括滤网（14），滤网（14）设置为呈方框形或球形结构，滤网（14）固定安装在取水管（13）的取水管端面（15）上，滤网（14）设置为能够阻拦水中的杂物进入取水管（13）内的结构。

Images