本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)涉及一種驅(qū)動(dòng)水庫(kù)淤積泥沙再分布的裝置和方法，包括：錨固點(diǎn)，錨固點(diǎn)通過(guò)錨固繩與水流方向垂直設(shè)置的系固桿連接，系固桿連接縱橫布置的連接桿，連接桿上連接多個(gè)浮動(dòng)體，形成浮動(dòng)體陣列，浮動(dòng)體陣列中的各個(gè)浮動(dòng)體分別連接帶有收放設(shè)施的深度繩索，各條深度繩索連接攪動(dòng)體陣列，攪動(dòng)體陣列由縱排列或縱橫排列的攪動(dòng)體構(gòu)成，各條深度繩索的中段分別設(shè)有單個(gè)攪動(dòng)體。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)在水庫(kù)容易淤積泥沙的位置設(shè)置浮動(dòng)體陣列并使浮動(dòng)體連接水底的攪動(dòng)體陣列，不使用任何人為的動(dòng)力，利用風(fēng)力產(chǎn)生的波浪促使浮動(dòng)體陣列帶動(dòng)攪動(dòng)體陣列產(chǎn)生波動(dòng)，同時(shí)利用自然流動(dòng)水流促使攪動(dòng)體陣列攪動(dòng)水流，使水庫(kù)底部淤積的泥沙在攪動(dòng)水流的作用下泛起，被水流沖走。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及，是一種水工裝置和方法，是一種利用自然力對(duì)水庫(kù)底部所淤積的泥沙進(jìn)行干預(yù)，使泥沙順?biāo)髁髯叩难b置和方法。
技術(shù)介紹
水庫(kù)中淤積泥沙是自從人類(lèi)開(kāi)始建造水庫(kù)即開(kāi)始出現(xiàn)的問(wèn)題。在河流上修壩建庫(kù)后，庫(kù)區(qū)水位壅高，水面比降減緩，流速減小，水流挾沙能力顯著降低，促使大部分泥沙淤積在庫(kù)內(nèi)。其結(jié)果不僅導(dǎo)致水庫(kù)有效庫(kù)容減小，降低興利效益和防洪能力，甚至將威脅水庫(kù)使用壽命及安全運(yùn)行；同時(shí)水庫(kù)淤積引起回水末端上延，將擴(kuò)大淹沒(méi)和浸沒(méi)面積，并將威脅上游城鎮(zhèn)、工礦及交通安全；回水末端的泥沙淤積還會(huì)影響航運(yùn)；庫(kù)區(qū)泥沙的大量淤積，可能造成有害物質(zhì)沉積于庫(kù)底，污染水庫(kù)和周?chē)h(huán)境，并且將會(huì)淤?zèng)]魚(yú)類(lèi)的產(chǎn)卵地，影響魚(yú)類(lèi)繁殖。水庫(kù)泥沙問(wèn)題是一個(gè)在世界范圍內(nèi)普遍存在的問(wèn)題，但我國(guó)水庫(kù)泥沙問(wèn)題尤為突出。這是因?yàn)橛捎趪?yán)重的水土流失，我國(guó)的河流含沙量一般都很高。因此，在這樣的多沙河流上修建水庫(kù)，必然會(huì)產(chǎn)生泥沙問(wèn)題。傳統(tǒng)清除水庫(kù)泥沙的方法是使用大型機(jī)械設(shè)備開(kāi)挖水庫(kù)清除淤泥，但是這種方法要花費(fèi)大量的人力物力。為此，是否可以找到一種不使用人類(lèi)的力量，而是借助自然的力量，對(duì)水庫(kù)底部容易淤積泥沙的部位進(jìn)行干預(yù)，清除或防止泥沙的淤積，這需要一種全新的解決方案。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，本專(zhuān)利技術(shù)提出了。所述的方法是將利用風(fēng)力和自然水流動(dòng)能產(chǎn)生攪動(dòng)的裝置放在指定的水庫(kù)位置。風(fēng)力產(chǎn)生的水面波動(dòng)和隨著水流的自然流動(dòng)使所述裝置在水低上下左右的擺動(dòng)，增加庫(kù)底水流的擾動(dòng)，促使淤積泥沙再次起動(dòng)并防止淤積發(fā)生，從而改變庫(kù)底指定位置的沖淤特性，并以此清除水庫(kù)庫(kù)區(qū)內(nèi)淤積的泥沙。本專(zhuān)利技術(shù)的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種驅(qū)動(dòng)水庫(kù)淤積泥沙再分布的方法，所述的方法包括如下步驟: 確定防止淤積或需要清除淤積的水庫(kù)部位； 在所選定的水庫(kù)部位的水面設(shè)置水面浮動(dòng)體陣列； 用可調(diào)節(jié)長(zhǎng)度的深度繩索連接水下的攪動(dòng)體陣列； 調(diào)整深度繩索的長(zhǎng)度，使攪動(dòng)體陣列接近水庫(kù)底部的泥沙和淤積面； 所述的浮動(dòng)體陣列在風(fēng)力的作用下隨水面的波浪上下浮動(dòng)，并帶動(dòng)攪動(dòng)體陣列上下運(yùn)動(dòng)形成波動(dòng)，同時(shí)所述的攪動(dòng)體陣列在自然水流的作用下形成擺動(dòng)； 所述的攪動(dòng)體陣列的波動(dòng)和擺動(dòng)直接攪動(dòng)泥沙或在淤積面附近水流中產(chǎn)生持續(xù)紊流； 所述的攪動(dòng)紊流將庫(kù)底的泥沙攪動(dòng)起來(lái)； 被攪動(dòng)體陣列攪動(dòng)起來(lái)的泥沙隨自然水流流走。一種實(shí)現(xiàn)上述方法的驅(qū)動(dòng)水庫(kù)淤積泥沙再分布的裝置，所述的裝置包括:在水流上游設(shè)置的錨固點(diǎn)，所述的錨固點(diǎn)通過(guò)錨固繩與水流方向垂直設(shè)置的系固桿連接，所述的系固桿連接縱橫布置的連接桿，所述的連接桿上連接多個(gè)浮動(dòng)體，形成浮動(dòng)體陣列，所述的浮動(dòng)體陣列中的各個(gè)浮動(dòng)體分別連接帶有收放設(shè)施的深度繩索，所述的各條深度繩索連接攪動(dòng)體陣列，所述的攪動(dòng)體陣列由縱排列或縱橫排列的攪動(dòng)體構(gòu)成，所述的各條深度繩索的中段分別設(shè)有單個(gè)攪動(dòng)體。本專(zhuān)利技術(shù)產(chǎn)生的有益效果是:本專(zhuān)利技術(shù)在水庫(kù)容易淤積泥沙的位置設(shè)置浮動(dòng)體陣列并使浮動(dòng)體連接水底的攪動(dòng)體陣列，不使用任何人為的動(dòng)力，利用風(fēng)力產(chǎn)生的波浪促使浮動(dòng)體陣列帶動(dòng)攪動(dòng)體陣列產(chǎn)生波動(dòng)，同時(shí)利用自然流動(dòng)水流促使攪動(dòng)體陣列攪動(dòng)水流，使水庫(kù)底部淤積的泥沙在攪動(dòng)水流的作用下泛起，被水流沖走。攪動(dòng)體利用了最基本的流體力學(xué)原理，促使平穩(wěn)流動(dòng)的水流產(chǎn)生紊流，清除泥沙。由于不使用任何人為的動(dòng)力，可以節(jié)省大量能源。同時(shí)由于攪動(dòng)體可以使用十分便宜的材料，浮動(dòng)體陣列和攪動(dòng)陣列制造也十分簡(jiǎn)單，整個(gè)裝置成本極低。由此，本專(zhuān)利技術(shù)使用最簡(jiǎn)單的裝置改變水流動(dòng)能轉(zhuǎn)化方式，增大指定位置水流擾動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)在不使用任何人為動(dòng)力而借助自然力的情況下，解決了水庫(kù)淤積泥沙這個(gè)用傳統(tǒng)方法費(fèi)時(shí)、費(fèi)力還難于解決的問(wèn)題。附圖說(shuō)明下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)作進(jìn)一步說(shuō)明。圖1是本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施例四所述裝置的結(jié)構(gòu)示意 圖2是本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施例五所述條帶狀攪動(dòng)體陣列的結(jié)構(gòu)示意 圖3是本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施例六所述短條狀攪動(dòng)塊示意 圖4是本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施例八所述的菱形片攪動(dòng)體彎曲的示意圖，是圖1中A-A的剖視圖。具體實(shí)施例方式實(shí)施例一: 本實(shí)施例是一種驅(qū)動(dòng)水庫(kù)淤積泥沙再分布的方法，所述的方法包括如下步驟: 確定防止淤積或需要清除淤積的水庫(kù)部位。首先尋找水庫(kù)內(nèi)具有確定流向的淤積泥沙的位置，以確定需要清除水庫(kù)泥沙的部位。水庫(kù)中的泥沙通常淤積在水流由激流變?yōu)榫徚鞯奈恢茫从珊拥肋M(jìn)入庫(kù)容的位置，那里水流突然變緩，泥沙十分容易沉淀。本實(shí)施例的主要思路是:通過(guò)鋪設(shè)利用風(fēng)力和自然水流產(chǎn)生攪動(dòng)的裝置，增大水庫(kù)指定位置的紊動(dòng)、形成紊流，利用紊流將水庫(kù)底部所淤積的泥沙攪動(dòng)泛起，隨流動(dòng)的水流自然沖走。在所選定的水庫(kù)部位的水面設(shè)置水面浮動(dòng)體陣列。由于水庫(kù)的水深相對(duì)較深，水流流速較小，直接將攪動(dòng)陣列放在水底，一方面比較困難，另一方面無(wú)法利用風(fēng)力的作用，因此，使用一個(gè)與攪動(dòng)體陣列面積相仿的浮動(dòng)體陣列，所述的浮動(dòng)體陣列漂浮在水面上，并且利用自然風(fēng)力的作用，可以隨同水面起伏，利用浮動(dòng)體陣列的起伏帶動(dòng)攪動(dòng)體陣列起伏。浮動(dòng)體陣列可以使用多個(gè)縱橫排列的浮動(dòng)體或其他具有浮力的設(shè)置，用縱橫的繩索連接起來(lái)，并利用岸邊和淺水中設(shè)置的錨固點(diǎn)，將浮動(dòng)體陣列錨固在一個(gè)相對(duì)固定的位置。用可調(diào)節(jié)長(zhǎng)度的深度繩索連接水下的攪動(dòng)體陣列。深度繩索是連接浮動(dòng)體陣列和攪動(dòng)陣列的設(shè)施，可以使攪動(dòng)陣列隨浮動(dòng)體陣列固定，同時(shí)可以隨浮動(dòng)體陣列上下波動(dòng)。所述的攪動(dòng)體陣列是由各種條狀、塊狀或片狀的攪動(dòng)體用柔性的繩索連接在一起形成的。攪動(dòng)體可以有各種形式，如可以使條帶狀、片狀、條塊狀等等。攪動(dòng)體陣列可以由單一形狀攪動(dòng)體構(gòu)成，也可以使多種形狀的攪動(dòng)體組合形成，以滿足各種水庫(kù)條件下的水流情況。調(diào)整深度繩索的長(zhǎng)度，使攪動(dòng)體陣列接近水庫(kù)底部的泥沙和淤積面。由于水庫(kù)水位是不斷變化的，因此，水面到庫(kù)底的距離是變化的。為了使攪動(dòng)陣列盡可能的接近庫(kù)底的淤泥，但又不能落在淤泥面上，所以深度繩索的長(zhǎng)度要有隨水深的變化自動(dòng)調(diào)整長(zhǎng)度的能力。其實(shí)現(xiàn)是通過(guò)雙向回力輪6實(shí)現(xiàn)的:雙向回力輪通過(guò)深度繩索分別連接上面的懸浮體和下面的攪動(dòng)陣列，在浮力和重力的作用下自動(dòng)隨水深收放深度伸縮，使攪動(dòng)陣列始終處于淤積面部位。所述的浮動(dòng)體陣列在風(fēng)力的作用下隨水面的波浪上下浮動(dòng)，并帶動(dòng)攪動(dòng)體陣列上下運(yùn)動(dòng)形成波動(dòng)，同時(shí)所述的攪動(dòng)體陣列在自然水流的作用下形成擺動(dòng)。所述的攪動(dòng)體陣列隨浮動(dòng)體陣列上下擺動(dòng)的同時(shí)還隨自然水流的作用下形成自身的擺動(dòng)，這樣攪動(dòng)體陣列的擺動(dòng)綜合了浮動(dòng)體陣列的上下擺動(dòng)和攪動(dòng)體陣列本身的上下和左右的擺動(dòng)，形成復(fù)雜的綜合性擺動(dòng)。攪動(dòng)體陣列的自身擺動(dòng)在各種條件下不盡相同，而且擺動(dòng)的方式隨攪動(dòng)體的形狀，連接方式等因素不同而不同。比如，攪動(dòng)體是沿水流方向并排布置的多條長(zhǎng)條帶狀攪動(dòng)體，在水流的作用下，長(zhǎng)條帶會(huì)以波浪的形式波動(dòng)。由于各個(gè)長(zhǎng)條帶的波動(dòng)頻率、波長(zhǎng)不同，所以整個(gè)攪動(dòng)體陣列會(huì)產(chǎn)生復(fù)雜的波動(dòng)。如果攪動(dòng)體陣列是由帶有扭面的短條狀攪動(dòng)體組成，在水流的作用下，攪動(dòng)體還會(huì)產(chǎn)生水水流的扭動(dòng)，如果將帶有正反扭面的短條狀交錯(cuò)安裝，整個(gè)攪動(dòng)陣列除產(chǎn)生波浪形的攪動(dòng)外，還可以產(chǎn)生各種復(fù)雜的扭動(dòng)，使產(chǎn)生的紊流更加復(fù)雜，更好的起到攪動(dòng)的作用。所述的攪動(dòng)體陣列的波動(dòng)和擺動(dòng)直接攪動(dòng)泥沙或在淤積面附近水流中產(chǎn)生持續(xù)紊流。由于攪動(dòng)體的擺動(dòng)直接攪動(dòng)泥沙，或者其所產(chǎn)生的復(fù)雜變動(dòng)，使庫(kù)底附近水流中會(huì)持續(xù)產(chǎn)生明顯的紊流層，從而使淤積的泥沙迅速啟動(dòng)本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種驅(qū)動(dòng)水庫(kù)淤積泥沙再分布的方法，其特征在于，所述的方法包括如下步驟：確定防止淤積或需要清除淤積的水庫(kù)部位；在所選定的水庫(kù)部位的水面設(shè)置水面浮動(dòng)體陣列；用可調(diào)節(jié)長(zhǎng)度的深度繩索連接水下的攪動(dòng)體陣列；調(diào)整深度繩索的長(zhǎng)度，使攪動(dòng)體陣列接近水庫(kù)底部的泥沙和淤積面；所述的浮動(dòng)體陣列在風(fēng)力的作用下隨水面的波浪上下浮動(dòng)，并帶動(dòng)攪動(dòng)體陣列上下運(yùn)動(dòng)形成波動(dòng)，同時(shí)所述的攪動(dòng)體陣列在自然水流的作用下形成擺動(dòng)；所述的攪動(dòng)體陣列的波動(dòng)和擺動(dòng)直接攪動(dòng)泥沙或在淤積面附近水流中產(chǎn)生持續(xù)紊流；所述的攪動(dòng)紊流將庫(kù)底的泥沙攪動(dòng)起來(lái)；被攪動(dòng)體陣列攪動(dòng)起來(lái)的泥沙隨自然水流流走。
【技術(shù)特征摘要】
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：龔家國(guó)，王浩，賈仰文，王芳，楊貴羽，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：中國(guó)水利水電科學(xué)研究院，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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