[科普中国]-移动式取水

移动式取水又称活动式取水。在水位涨落幅度较大(10m以上)的河流中取水而设置的可移动取水。主要有浮船取水和缆车取水两种，个别的还有浮吸式和井架式。它具有投资少、建设快、易施工(无复杂的水下工程和大量的土石方工程)、有较大的适应性和灵活性、能经常取得含砂量较少的表面水等特点。但是，在水位涨落时，需要做相应移动，操作管理较繁杂，且易受水流、风浪、航运等因素的影响，取水的安全可靠性较差。

简介在江河湖泊或山区水库边建造汲水泵站，传统办法是先围堰筑坝，将围堰区域内的水全部抽干，建造泵房，再安装水泵、阀门、管路、控制等。其特点是：①施工周期长，围堰工作量大，费用高；②泵房造价高，水位落差越大，泵房造价越高；③因取水口固定在低水位以下，取出的水永远是底层的原水，泥砂含量较高；④进水管一直沉在水底，如遇污物堵塞，无法发现且清理困难；⑤泵站建设时对环境影响大，安全系数低。

为了克服传统汲水泵站建造使用时存在的缺点，针对不同特殊取水要求，研发出现了移动式取水泵站。移动式取水泵站适合在江、河、湖泊、水库边汲水，制造简单方便，周期短，造价低；取水效率高，水质好，安全可靠；不受水位变化、涨落频率变化等因素的影响。主要应用作为自来水厂、电厂、化工厂、生物制药厂、造纸厂、水利灌溉、矿场等工程的永久性取水设施及各类大型工程建设时的临时取水设施。移动式取水泵站是个系统工程，涉及到船舶、电气、给排水、高低压控制系统、PLC 自控系统、防腐学、材料学、力学等多门专业1。

移动式取水泵站取水位置的选择移动式取水泵站取水虽有较强的适应性，位置选择不像固定式取水构筑物那样要求严格，但如位置选择不当，同样会给供水安全、运行管理带来不良的后果。在确定移动式取水泵站取水位置时，除应选择满足河岸较为稳定、没有严重的冲刷或淤积，并能保证取得所需要的水量和良好的水质，离用水单位近，施工方便等一些基本条件外，尚应注意以下几点：

（1）河岸坡度要适宜。主要是指位于洪水位以下既不过缓、也不太陡的河岸。坡度过缓会增加摇臂输水管的长度，当摇臂输水管长达到50m时，则不适宜用1 根摇臂输水管；坡度过陡虽可缩短摇臂输水管的长度，但也会给移船操作、上下交通及摇臂输水管施工带来困难，工人上下船操作管理很不方便。河床中有突出河底的礁石等障碍物处，不宜选作移动式取水泵站取水位置。

（2）水流要求平稳，应避开大的洄流、急流和大风浪区。在大洄流区，洪水期有大量漂浮物聚集，易堵塞吸水头，废水在洄流区也不易排走，水质不良，同时也常有泥沙沉积，影响取水。急流区，流速大，浮船不易锚固，易被漂木、行船碰撞，常发生缆索被撞断，船体被撞坏、冲走等事故。因此，取水位置宜选在水流平稳、河道平直的河段上。

（3）不受江河航行、放筏的影响。移动式取水泵站位置要与航道保持一定距离，以免相互碰撞。

（4）枯水期间应有足够的水深。水深应根据浮船吨位、吃水深度确定。对于一般浮船水深最好为2m或更大些，如水深不足，稍有淤积，浮船将会搁浅。因此，在决定浮船取水所在位置的水深时，应充分考虑到淤积情况和冲淤变化，设计水深应留有余地2。

摇臂输水管一般情况下，摇臂输水管较长，自重大，受力复杂，必须进行强度与刚度计算。如不能满足设计要求，就须加固。加固后，按新的组合断面重新复核。

作用于摇臂输水管的载荷，一般考虑以下7 项，并应根据摇臂输水管的具体使用条件进行组合运算：

（1）垂直方向均布荷载，如：摇臂输水管自重、水重。

（2）水平方向均布荷载，如：风力、水流对摇臂输水管的作用力。

（3）加速附加应力，即：在风浪的作用下，船体突然起伏产生的加速对摇臂输水管造成惯性作用而产生的一种弯曲应力。

（4）管内水压力。

（5）船受风浪、水流作用产生的推拉力，当锚缆失效且风向、水流方向与摇臂输水管一致时，作用于摇臂输水管的力为风力与水流作用阻力之和。

（6）船体纵向颠簸产生的扭矩，其值等于套筒接头的摩擦力矩。

（7）活动荷载，联络管作为交通或考虑检修时的活荷载2。

移动式取水泵站的优点通过对不同工况移动式取水泵站的设计、应用实践，总结出移动式取水泵站有以下优点：

（1）适用于江、河、湖泊边的各种取水工程，水位涨落变化时，浮动泵站随着水位涨落而自动升降，水泵与吸水口的位置始终保持不变；水泵吸水口一直保持在液面以下1～2m 的位置，取出的水泥砂含量低，污物少。

（2）不论取水口是否需具备通航条件，都能建造浮动泵站。

（3）泵站稳性提高，满足三仓进水泵站不沉的设计理念。

（4）与土建泵房相比，无需围堰施工，工程进度加快，工期缩短，造价降低（水位落差越大，造价节省越明显），且施工简单、安全，对周边环境影响小。

（5）解决了固定泵站进水管埋在水底易堵塞且难清理的问题。

（6）安全设施齐全，使用放心可靠。

（7）配备起吊设施，检修保养方便。

（8）摇臂接头密封可靠，转动灵活3。

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本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学