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摘要：本文针对各冲洗河道的分布位置，确定取水工程选址方案；根据河道水文特点确定“岸边式泵房+取水头部”的取水形式；对环城河冲水点采用倒冲方式；依据各冲洗系统的不同压力要求，采用了分压供水方式。工程方案论证过程，处处体现了节能环保的理念。
关键词：内河引水；泵站；倒冲；分压供水
中图分类号：TU2文献标识码：A 文章编号：
1 引言
漳州市是国务院批准的第二批国家历史文化城市，历史文件遗存丰富。市区内河为漳州市区的主要排水系统。随着城市人口的不断增加，产生的污水越来越多，而老城区污水管网难以彻底截留，有部分污水排入内河，再加上初期雨水和新增漏截排入的污水，已超出内河水体自净能力所能承受的范围，加之没有活水的引入，导致水体发黑、发臭，水体的污染已严重影响周围居民的生活。
内河引水工程有助于改善漳州市的人居环境，提升漳州市的城市形象，实现城市生态的良性循环，是一项造福人民的公益性事业。
2 概述
该工程将九龙江西溪水引入内河，改善内河水质，提高内河水位，改善城市水体景观。
该工程建设内容包括：在环城河北京路出水闸旁建设1座20万m³/d的取水工程和取水泵站至各冲水点的冲水管道。取水工程包括取水口、引水管和取水泵站。
本文只对取水工程进行方案论证和设计。
3 方案论证
3.1 取水工程选址方案
本工程需冲洗的内河有5条，其中浦头港支港位于葫芦潭、脚桶港和泗洲河下游，这3条河的出水最终汇入浦头港支港，可对其进行冲洗，因此不再设冲洗管道对浦头港支港进行冲洗。本工程冲水点为4个，即葫芦潭、脚桶港和泗洲河的起点以及环城河北京路出水闸处。
3.1.1 取水泵站选址
根据各冲水点的平面位置分布情况，为了减少输水管道的长度，降低工程投资，考虑将取水工程建在江滨公园环城河（北京路处）出水闸附近。
取水泵站位于東环城河北京路出水闸旁，该处已成为江滨公园的一部分，用地比较紧张；出水闸西侧用地较东侧宽，但是旁边正在建设江滨公园管理用房；出水闸东侧尚无建筑，但是用地较窄。
由于泵房较深，属于深基坑工程，施工时要求的工作面较大，如果将取水泵站建设在出水闸西侧，则泵房与管理用房距离较近，需要对管理用房采取保护措施，工程施工难度大，投资较高。经过实地踏勘和多次论证后，最终将取水泵站设在出水闸的东侧。
3.1.2 取水口选址
2011年4月水文勘察单位对该取水点周围的水文情况进行了分析计算。九龙江为漫滩式河床，近岸处河道水位较低，不满足取水要求，应将取水口设在水深3m以上的河心处。该处河水位受下游桥闸控制，根据水文资料的分析，90%保证率的枯水位为2.59m；根据实测的水下地形图显示，在距离北京路出水闸约100m~200m范围内的河床底标高在0.0m~-0.6m之间，并且该处河段的河床相对比较稳定；因此将取水口设置在距北京路出水闸约110m的河床上，该处的河床标高为-0.4m，在90%保证率的枯水位下，可保证3m的水深。
根据水文分析，该取水口断面的水体含沙量较小，多年平均悬移质含沙量0.228kg/m³，汛期多年平均悬移质含沙量0.234kg/m³，枯水期多年平均悬移质含沙量0.055kg/m³，该工程取水主要在枯水期和平水期，所以取水的泥沙量较小，不会对内河造成淤积。九龙江西溪下游为六级通航，通航宽度为30m，取水口设置不会影响河道的通航。
根据水文资料的综合分析，确定将取水口设在距北京路出水口110m处的河心上。
3.2 取水形式论证
3.2.1 取水形式
根据取水口的位置在河心，一般有三种取水形式：“岸边式泵房+取水头部”、“岸边式泵房+明渠引水”、“河心式泵房”。现对这三种形式的优缺点分述如下：
岸边式泵房+取水头部：该方案将泵房设在岸边，有利于泵房的施工建设，以及后期的运行维护管理；采用取水头部+引水管道的引水方式有利于提高引水的保证率。但是该方案增加了取水口构筑物，取水口的施工难度较大，且对河道的通航有一定的影响；取水口位置较靠近河心，导致取水口至泵房的引水管道较长，增加了一定的投资。
岸边式泵房+明渠引水：该方案将泵房设在岸边，有利于泵房的施工建设，以及泵房后期的运行维护管理；采用明渠引水，减少了取水口构筑物，工程投资较低。但是该方案的明渠容易淤积，会影响正常的取水，并且清淤工作量很大。
河心式泵房：该方案将泵房设在河心，取水保证率较高。但是该方案的施工难度最大，工程投资较高；为了运行维护管理，还需设立专门的栈桥，进一步增加工程投资；河心泵房对航道的影响较大；泵房设于河心，其运行管理较麻烦。
3.2.2 取水形式选择
由于九龙江水含沙量较大，引水明渠很容易淤积，特别是洪水时渠道淤积更快，对取水影响较大，不适宜本工程；“河心式泵房”方案工程投资高、施工难度大、运行管理麻烦、通航影响较大，本工程不考虑该方案。
因此，本工程取水形式采用“岸边式泵房+取水头部”方案，取水泵房建设在江滨公园内，需要与江滨公园整体景观协调一致。
3.3 环城河冲洗点方案论证
葫芦潭、脚桶港和泗洲河这3条河都只有一个出水口，最终均汇入浦头港支港，这3条河的冲水点均设在河道起点，不需再进行冲水点的论证。而环城河有2个出水口，即北京路出水口和钟法路出水口。因此针对环城河的冲水点存在两种方案：方案一将冲水点设在环城河的最高点也是河道的中心位置，冲洗水由河道的最高点流向两个出水口；方案二是将冲洗点设在北京路出水口处，冲洗水由北京路出水口处倒灌至最高点，再由钟法路出水口排出。
方案一的优点是水流与河床底是顺坡流动，不容易产生淤积，主要缺点是冲水点距离取水泵站较远，冲洗管道工程投资较高，冲洗管道水头损失较大，能耗较高。方案二中由北京路至最高点为倒灌，会产生一定的淤积问题，但是却因此抬高了该段河道的水位，在一定程度上提升了河道的景观效果；方案二的冲洗管道长度短，冲洗管道工程投资较低，水损小，能耗低；方案一的冲洗水流从最高点往两个出水口分流，实际上整个河道任一断面的流量只是冲洗水量的一半，而方案二的河道任一断面流量与冲洗水量一致，因此方案二更有利于提升河道的水位和对河道的冲淤作用。
通过对环城河进行实际测量，河道最高点与北京路处的河床底标高仅相差0.8m，采用倒灌时只需将北京路处的河道水位抬高1.5m即可实现，该方案是可行的。本工程对环城河的冲洗方式采用倒灌方案。
3.4 分压供水系统的考虑
本工程共设有4个冲水点，环城河冲水点在取水泵房旁，所需的供水水压最低；泗洲河冲水点距离泵房约1km，所需的供水水压居中；而葫芦潭与脚桶港距离泵房约2.5km，所需的供水水压较大。根据各冲水点对供水压力的要求差异较大，本工程设计采用分压供水方式：环城河冲水为低压供水；泗洲河冲水为中压供水；葫芦潭与脚桶港冲水采用高压供水，且合用1条冲水管。
4 取水工程设计
取水工程设计规模为20万m³/d。根据水文报告可知，取水口处河床底标高为-0.4m，90%保证率的枯水位为2.59m，最高洪水位为11.5m。
4.1 取水口
取水口采用棱形箱式取水头部，分成对称的2格，每格平面尺寸为4m×3m。每格取水口在与水流方向垂直的两侧各设1个进水孔，进水孔宽4.0m，高3.9m，进水孔底标高为0.6m，距河床底1.0m，避免取水口的淤积和减少泥沙进入取水口；每个进水孔上设1道平板格栅，用于拦截河水中的漂浮物，平板格栅宽4.0m，高4.4m，格栅间隙为40mm。
取水室内的引水管道采用喇叭口进水形式，喇叭口顶标高为1.10m，距河床底1.5m，可减少进入引水管道泥沙量。
取水口顶板设计标高为5.0m，取水口在高水位时会被淹没，因此为了保证航运的要求，在取水口两端各设1个航标灯。航标灯的设计标高在最高洪水位之上。
4.2 引水管道
取水口至取水泵站进水渠设2根DN1000引水管道，单管长度约90m。本工程为了保障引水管道的安全，采用钢管。为了减少管道埋设深度，引水管道由取水口至取水泵站采用倒坡方式铺设，坡度为2.7%。2条引水管道采用同槽施工，以减少工程投资。
4.3 取水泵站
取水泵站建在東环城河北京路出水闸东侧，采用分压供水方式。
泵池内设5台潜污泵，其中高压系统泵3台（2用1备），单台参数为：Q=2100m³/h，H=21m，N=165kW；中压系统泵1台，参数为：Q=2100m³/h，H=18m，N=140kW；低压系统泵1台，参数为：Q=2100m³/h，H=8m，N=75kW。潜污泵的启停根据内河冲洗的要求人工控制，并设低水位停泵。
潜污泵出水管采用DN600钢管，每根出水管上设止回阀和手动蝶阀，阀门均设在阀室内。3根高压系统出水管汇合成1根DN1000出水总管。并将高压系统出水管分别与中压和低压系统出水管连通，作为中低压系统的备用水源，提高整个供水系统的保障率。
取水泵站内安装起重量为5t的电动葫芦，用于潜污泵的起吊。
取水泵房上部设置变配电控制间，为了保证变配电控制间不受洪水的影响，该层地面标高应满足防洪要求。
5 结论
内河引水工程有助于改善漳州市的人居环境，提升漳州市的城市形象，实现城市生态的良性循环，是一项造福人民的公益性事业，该工程的建设是必要的。
本工程采用“岸边式泵房+取水头部”的取水形式；将取水泵站选择在环城河北京路出水闸东侧，取水口设在距北京路出水闸110m的河心上。
本工程设4个冲水点，分别为葫芦潭、脚桶港、泗洲河的起点及环城河北京路出水闸处，环城河冲水点采用倒冲方式。
本工程采用分压供水系统：环城河为低压系统；泗洲河为中压系统；葫芦潭与脚桶港为高压系统。
参考文献：
戚盛豪，万玉成，于超英等.室外给水设计规范.中国计划出版社，2006.4
别大鹏，孙万功，张平易等.泵站设计规范.中国计划出版社，2011.2
马庆骥，马遵权，王江荣等.给水排水设计手册（第3册-城镇给水-第二版）.中国建筑工业出版社，2004.4
关键词：内河引水；泵站；倒冲；分压供水
中图分类号：TU2文献标识码：A 文章编号：
1 引言
漳州市是国务院批准的第二批国家历史文化城市，历史文件遗存丰富。市区内河为漳州市区的主要排水系统。随着城市人口的不断增加，产生的污水越来越多，而老城区污水管网难以彻底截留，有部分污水排入内河，再加上初期雨水和新增漏截排入的污水，已超出内河水体自净能力所能承受的范围，加之没有活水的引入，导致水体发黑、发臭，水体的污染已严重影响周围居民的生活。
内河引水工程有助于改善漳州市的人居环境，提升漳州市的城市形象，实现城市生态的良性循环，是一项造福人民的公益性事业。
2 概述
该工程将九龙江西溪水引入内河，改善内河水质，提高内河水位，改善城市水体景观。
该工程建设内容包括：在环城河北京路出水闸旁建设1座20万m³/d的取水工程和取水泵站至各冲水点的冲水管道。取水工程包括取水口、引水管和取水泵站。
本文只对取水工程进行方案论证和设计。
3 方案论证
3.1 取水工程选址方案
本工程需冲洗的内河有5条，其中浦头港支港位于葫芦潭、脚桶港和泗洲河下游，这3条河的出水最终汇入浦头港支港，可对其进行冲洗，因此不再设冲洗管道对浦头港支港进行冲洗。本工程冲水点为4个，即葫芦潭、脚桶港和泗洲河的起点以及环城河北京路出水闸处。
3.1.1 取水泵站选址
根据各冲水点的平面位置分布情况，为了减少输水管道的长度，降低工程投资，考虑将取水工程建在江滨公园环城河（北京路处）出水闸附近。
取水泵站位于東环城河北京路出水闸旁，该处已成为江滨公园的一部分，用地比较紧张；出水闸西侧用地较东侧宽，但是旁边正在建设江滨公园管理用房；出水闸东侧尚无建筑，但是用地较窄。
由于泵房较深，属于深基坑工程，施工时要求的工作面较大，如果将取水泵站建设在出水闸西侧，则泵房与管理用房距离较近，需要对管理用房采取保护措施，工程施工难度大，投资较高。经过实地踏勘和多次论证后，最终将取水泵站设在出水闸的东侧。
3.1.2 取水口选址
2011年4月水文勘察单位对该取水点周围的水文情况进行了分析计算。九龙江为漫滩式河床，近岸处河道水位较低，不满足取水要求，应将取水口设在水深3m以上的河心处。该处河水位受下游桥闸控制，根据水文资料的分析，90%保证率的枯水位为2.59m；根据实测的水下地形图显示，在距离北京路出水闸约100m~200m范围内的河床底标高在0.0m~-0.6m之间，并且该处河段的河床相对比较稳定；因此将取水口设置在距北京路出水闸约110m的河床上，该处的河床标高为-0.4m，在90%保证率的枯水位下，可保证3m的水深。
根据水文分析，该取水口断面的水体含沙量较小，多年平均悬移质含沙量0.228kg/m³，汛期多年平均悬移质含沙量0.234kg/m³，枯水期多年平均悬移质含沙量0.055kg/m³，该工程取水主要在枯水期和平水期，所以取水的泥沙量较小，不会对内河造成淤积。九龙江西溪下游为六级通航，通航宽度为30m，取水口设置不会影响河道的通航。
根据水文资料的综合分析，确定将取水口设在距北京路出水口110m处的河心上。
3.2 取水形式论证
3.2.1 取水形式
根据取水口的位置在河心，一般有三种取水形式：“岸边式泵房+取水头部”、“岸边式泵房+明渠引水”、“河心式泵房”。现对这三种形式的优缺点分述如下：
岸边式泵房+取水头部：该方案将泵房设在岸边，有利于泵房的施工建设，以及后期的运行维护管理；采用取水头部+引水管道的引水方式有利于提高引水的保证率。但是该方案增加了取水口构筑物，取水口的施工难度较大，且对河道的通航有一定的影响；取水口位置较靠近河心，导致取水口至泵房的引水管道较长，增加了一定的投资。
岸边式泵房+明渠引水：该方案将泵房设在岸边，有利于泵房的施工建设，以及泵房后期的运行维护管理；采用明渠引水，减少了取水口构筑物，工程投资较低。但是该方案的明渠容易淤积，会影响正常的取水，并且清淤工作量很大。
河心式泵房：该方案将泵房设在河心，取水保证率较高。但是该方案的施工难度最大，工程投资较高；为了运行维护管理，还需设立专门的栈桥，进一步增加工程投资；河心泵房对航道的影响较大；泵房设于河心，其运行管理较麻烦。
3.2.2 取水形式选择
由于九龙江水含沙量较大，引水明渠很容易淤积，特别是洪水时渠道淤积更快，对取水影响较大，不适宜本工程；“河心式泵房”方案工程投资高、施工难度大、运行管理麻烦、通航影响较大，本工程不考虑该方案。
因此，本工程取水形式采用“岸边式泵房+取水头部”方案，取水泵房建设在江滨公园内，需要与江滨公园整体景观协调一致。
3.3 环城河冲洗点方案论证
葫芦潭、脚桶港和泗洲河这3条河都只有一个出水口，最终均汇入浦头港支港，这3条河的冲水点均设在河道起点，不需再进行冲水点的论证。而环城河有2个出水口，即北京路出水口和钟法路出水口。因此针对环城河的冲水点存在两种方案：方案一将冲水点设在环城河的最高点也是河道的中心位置，冲洗水由河道的最高点流向两个出水口；方案二是将冲洗点设在北京路出水口处，冲洗水由北京路出水口处倒灌至最高点，再由钟法路出水口排出。
方案一的优点是水流与河床底是顺坡流动，不容易产生淤积，主要缺点是冲水点距离取水泵站较远，冲洗管道工程投资较高，冲洗管道水头损失较大，能耗较高。方案二中由北京路至最高点为倒灌，会产生一定的淤积问题，但是却因此抬高了该段河道的水位，在一定程度上提升了河道的景观效果；方案二的冲洗管道长度短，冲洗管道工程投资较低，水损小，能耗低；方案一的冲洗水流从最高点往两个出水口分流，实际上整个河道任一断面的流量只是冲洗水量的一半，而方案二的河道任一断面流量与冲洗水量一致，因此方案二更有利于提升河道的水位和对河道的冲淤作用。
通过对环城河进行实际测量，河道最高点与北京路处的河床底标高仅相差0.8m，采用倒灌时只需将北京路处的河道水位抬高1.5m即可实现，该方案是可行的。本工程对环城河的冲洗方式采用倒灌方案。
3.4 分压供水系统的考虑
本工程共设有4个冲水点，环城河冲水点在取水泵房旁，所需的供水水压最低；泗洲河冲水点距离泵房约1km，所需的供水水压居中；而葫芦潭与脚桶港距离泵房约2.5km，所需的供水水压较大。根据各冲水点对供水压力的要求差异较大，本工程设计采用分压供水方式：环城河冲水为低压供水；泗洲河冲水为中压供水；葫芦潭与脚桶港冲水采用高压供水，且合用1条冲水管。
4 取水工程设计
取水工程设计规模为20万m³/d。根据水文报告可知，取水口处河床底标高为-0.4m，90%保证率的枯水位为2.59m，最高洪水位为11.5m。
4.1 取水口
取水口采用棱形箱式取水头部，分成对称的2格，每格平面尺寸为4m×3m。每格取水口在与水流方向垂直的两侧各设1个进水孔，进水孔宽4.0m，高3.9m，进水孔底标高为0.6m，距河床底1.0m，避免取水口的淤积和减少泥沙进入取水口；每个进水孔上设1道平板格栅，用于拦截河水中的漂浮物，平板格栅宽4.0m，高4.4m，格栅间隙为40mm。
取水室内的引水管道采用喇叭口进水形式，喇叭口顶标高为1.10m，距河床底1.5m，可减少进入引水管道泥沙量。
取水口顶板设计标高为5.0m，取水口在高水位时会被淹没，因此为了保证航运的要求，在取水口两端各设1个航标灯。航标灯的设计标高在最高洪水位之上。
4.2 引水管道
取水口至取水泵站进水渠设2根DN1000引水管道，单管长度约90m。本工程为了保障引水管道的安全，采用钢管。为了减少管道埋设深度，引水管道由取水口至取水泵站采用倒坡方式铺设，坡度为2.7%。2条引水管道采用同槽施工，以减少工程投资。
4.3 取水泵站
取水泵站建在東环城河北京路出水闸东侧，采用分压供水方式。
泵池内设5台潜污泵，其中高压系统泵3台（2用1备），单台参数为：Q=2100m³/h，H=21m，N=165kW；中压系统泵1台，参数为：Q=2100m³/h，H=18m，N=140kW；低压系统泵1台，参数为：Q=2100m³/h，H=8m，N=75kW。潜污泵的启停根据内河冲洗的要求人工控制，并设低水位停泵。
潜污泵出水管采用DN600钢管，每根出水管上设止回阀和手动蝶阀，阀门均设在阀室内。3根高压系统出水管汇合成1根DN1000出水总管。并将高压系统出水管分别与中压和低压系统出水管连通，作为中低压系统的备用水源，提高整个供水系统的保障率。
取水泵站内安装起重量为5t的电动葫芦，用于潜污泵的起吊。
取水泵房上部设置变配电控制间，为了保证变配电控制间不受洪水的影响，该层地面标高应满足防洪要求。
5 结论
内河引水工程有助于改善漳州市的人居环境，提升漳州市的城市形象，实现城市生态的良性循环，是一项造福人民的公益性事业，该工程的建设是必要的。
本工程采用“岸边式泵房+取水头部”的取水形式；将取水泵站选择在环城河北京路出水闸东侧，取水口设在距北京路出水闸110m的河心上。
本工程设4个冲水点，分别为葫芦潭、脚桶港、泗洲河的起点及环城河北京路出水闸处，环城河冲水点采用倒冲方式。
本工程采用分压供水系统：环城河为低压系统；泗洲河为中压系统；葫芦潭与脚桶港为高压系统。
参考文献：
戚盛豪，万玉成，于超英等.室外给水设计规范.中国计划出版社，2006.4
别大鹏，孙万功，张平易等.泵站设计规范.中国计划出版社，2011.2
马庆骥，马遵权，王江荣等.给水排水设计手册（第3册-城镇给水-第二版）.中国建筑工业出版社，2004.4