作者：陈宏
1.工程概况
金沟河奎屯工业应急供水工程主要任务是将汛期洪水和冬季未控制的下泄河道结冰水量引至市区作为应急水源。工程由圆中环、供水管道等部分组成，引水流量为1. 15m3／s，工程规模为小(2)型V等工程。
2 取水布置方案
2.1 设计标准及基本参数
根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)和《灌溉与排水工程设计规范》(GB50288-99)的规定，该工程规模为小(2)型V等工程。供水管道、圆中环等建筑物为5级建筑物，次要建筑物和临时性建筑物为5级建筑物。
根据1：400万《中国地震动参数区划图》( GB 18306-2001)，该区域动峰值加速度为0.20g，对应基本烈度为Ⅷ度。根据《水：I：建筑物抗震设计规范》( DL 5073-2000)，水工建筑物抗震设计烈度为Ⅷ度。
2.2取水方案布置比选
2.2.1 方案一：圆中环沉沙池取水方案
引水管道由渠首站下游约900m处河道弯道处取水，在渠道弯道处设置一座圆中环，从弯道凹岸取渠道内清水，水流经过圆中环沉沙池处理后将清水引入引水管道，圆中环出水F1连接供水管线，管线管径DN1000，引水流量1.15m3/s．
当管内的水流通过承插接头的弯管所产生的外推力大于接口所能承受的阻力时，应设置支墩，以防接口松动脱节。在管线转弯处、坡度较陡处设置镇墩，以防管线发生位移、变形。
根据渠道凸岸冲沙，凹岸引水的原理，将圆中环沉沙池设置在渠岸左侧，即渠岸凹岸侧，在渠道凹岸近末端处引渠道中较清的水，水流经过圆中环沉沙池的二次过滤、沉沙作用，滤除1mm以上的颗粒，将清水引入与圆中环出水口相接的供水管道内，供水管道引水口
设置滤网，防止泥沙、杂物等进入管内，通过管道将水供给工业园区。
沉沙池装置的型式为，进水口设置在圆形池的中部，排沙底孔设置在圆形池的环道上。圆形池从外到里，分为环形汇流槽、圆中环溢流环堰、沉沙池倒锥池底、进水渠、冲沙闸、环流闸、排沙廊道，闸门均为铸铁闸门。沉沙排沙池工作原理为：当水从进水渠进入沉沙池的中部，从中心进水渠溢流堰溢出，沉沙后的水体，经溢流环形堰，进入引水渠。当需要冲沙时，打开冲沙闸，水从中心溢流堰溢出，倒锥池底的泥沙被冲至池的环底。高速环流，在打开环流闸可迅速将池环底的泥沙排出池外。
圆中环沉沙池溢流环堰直径21m，有效容积为1500m3，实验及工程经验表明，圆中环沉沙池是一种较为高效的沉沙设施，圆中环沉沙取水方式是一种较为理想的引清水的取水方式。
2.2.2方案二：渗管取水方案
渗管采用钢管，管上进水孔为圆孔，直径20mm，孔眼内大外小，交错排列在管道上部1/2圆周部分。孔眼净距为40mm，圆心距60mm。渗管之外设置人工反滤层。为防止细颗粒泥沙进入渗管，渗管进水孔孔眼允许流速不大于0. 01 m/s。在河床束窄处设置混凝土截渗墙将河床潜流水截取，潜流水通过6根DN900渗水支管汇集到DN1400引水干管内，输送到2000 m3引水池后，经泵房输送到工业园区，引水流量1. 15 m3/s。
2.2.3方案大口井取水方案
在河床束窄处设置长150m混凝土截渗墙将河床潜流水截取，大口井布置在距离河床25~ 50rn处，潜流水渗透至30口孔径3m，深6.Sm的大口井内，通过DN1000的引水管输送到2000m3引水池后，经泵房输送到工业园区。大口井距离河道5m，相互间隔50m。大口井方案引水流量1. 15 m3/s。
各方案比较情况如表1所列。
方案二，方案三需在河道内施工，需考虑施工导流；潜流水因地势较低，需增设泵站工程；渗管淤堵后清理难度较大。通过各方案优缺点和费用的比较，方案一最为简约，故取水方案推荐采用方案一圆中环取水方式。
2.3管材比选
目前运用比较多的管材有球墨铸铁管、玻璃钢管、预应力钢筒混凝土管以及PE钢管等。根据管材的构造、性能、技术施工及运行管理进行综合的比较，比选内容见表2。
通过对上述管材的初步比较，在同管径的情况下，玻璃钢管费用最低，其次为球墨铸铁管，费用最高的为PCCP管，但球墨铸铁管、PE钢管、PCCP管相对比较安全，特别是在长距离输水的情况下。
目前国内PE钢管生产厂家不多，到工程区运输费用较高，加大投资，影响工期；PCCP管在新疆有生产厂家，但管材造价较高，管材较重，运输、吊装至现场较不便；玻璃钢管虽然费用低，但寿命短，检修频繁，运行成本高；球墨铸铁管管材造价低，维修费用低，在新疆运用广泛，技术相对成熟；综合比较推荐球墨铸铁管。
3.结语
该工程经过对取水方案和管材进行各种方案比较，最终确定了取水建筑物的布置方案，既满足了工程运行要求，又节省了投资，为河道引水工程提供了新的设计思路。
4摘要
金沟河奎屯工业应急供水工程由河道弯道处取水，采用圆中环沉沙池取水管道供水方式引水。要充分分析沉沙池和截潜流取水方式的不同，探讨各因素的影响评估和费用差别，以选择合理的建筑物布置方式，为河道引水工程提供新的设计思路。
