一种水面非水溶性油污的拦截装置及其安装方法与流程

1.本发明属于水文设备领域，具体涉及一种水面非水溶性油污的拦截装置及其安装方法。


背景技术：

2.围油栏布设是水质保护应急抢险工作中的一个核心环节，抢险工作必须快速反应，短时间内将围油栏布设完成，拦截油污防止污染物扩散。
3.目前的围油栏布设中，通常将围油栏采用u型设置，即围油栏的两端设置在河岸、江面或者渠道两岸相对的位置，围油栏中间的部位由于水流的冲击而呈现u型。目前的围油栏都是整体设置，比较笨重、体积大且不易运输，同时，u型设置的围油栏，在中间部位在面对水流冲击时，容易引起水面漫过围油栏，从而引起油污逃逸，造成拦截失败；同时，u型分布的围油栏的两端与岸边具有大约45
°
的夹角，此时，u型围油栏的的中间部分下沉，导致围油栏的两端会与近岸水面具有缝隙，使得油污同时还会从两岸的缝隙处逃逸，造成拦截失败，进而引起油污扩散到下游水域。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术存在的油污逃逸的问题，本发明目的在于提供一种水面非水溶性油污的拦截装置及其安装方法。
5.本发明所采用的技术方案为：
6.一种水面非水溶性油污的拦截装置，包括围油栏和第一牵引绳，第一牵引绳的一端安装在第一定位桩上，第一定位桩设置在水面一侧的河岸上，第一牵引绳的另一端安装与牵引装置连接，牵引装置与第一定位桩设置在同一侧的河岸上，牵引装置的对岸上设置导向装置，第一牵引绳依次与第一定位桩、导向装置和牵引装置连接，围油栏设置在第一牵引绳上，围油栏设置在导向装置和第一定位桩之间，围油栏与河岸具有夹角α，夹角α为20
°
～40
°
。
7.作为可选的，围油栏的上部安装在第一牵引绳上，且围油栏的上部内置浮筒，围油栏的下部为裙摆结构，且围油栏的下部漂浮于水面上。
8.作为可选的，围油栏上均匀连接有若干第二牵引绳，若干第二牵引绳的一端连接在围油栏上，若干第二牵引绳的另一端分别与设置在河岸上若干第二定位桩连接，若干第二定位桩等间距设置在第一定位桩与牵引装置之间。
9.作为可选的，围油栏上均匀连接有五根第二牵引绳，第一定位桩与牵引装置之间均匀设置有五个第二定位桩，若干第二牵引绳相互平行且与第二定位桩一一对应。
10.作为可选的，牵引装置为电动卷扬机。
11.作为可选的，牵引装置和导向装置远离围油栏的一侧均设置有第三定位桩，两第三定位桩上设置有导索。
12.作为可选的，围油栏一端的河岸设置有梯道。
13.一种水面非水溶性油污的拦截装置的安装方法，包括以下步骤：
14.第一牵引绳安装，将第一牵引绳的一端固定在第一定位桩上，另一端与牵引装置连接，第一牵引绳的中间段安装在牵引装置对岸的导向装置连接；
15.围油栏拼接，将若干段式的围油栏根据所需长度进行拼接，且将拼接后的围油栏整体与第一牵引绳连接起来，连接后的围油栏位于第一定位桩和牵引装置之间；
16.围油栏入水，将若干第二牵引绳连接在围油栏上，随后将围油栏放入水中，入水过程中需要防止围油栏与第一牵引绳和第二牵引绳发生缠绕；
17.牵引过渠，围油栏完全入水后，开启牵引装置，牵引绳经由导向装置向牵引装置收拢，将围油栏靠近牵引装置的一端缓慢移动到导向装置所在河岸；
18.拉绳调节形态，围油栏移动到导向装置所在河岸的过程中，调整每根第二牵引绳的松紧程度，防止第二牵引绳过紧导致第二牵引绳或者第一牵引绳崩断，待到围油栏靠近导向装置的一端固定后，再整体调整第二牵引绳，使得围油栏与河岸的夹角α处在20
°
～40
°
的范围内。
19.本发明的有益效果为：
20.1)本发明提供了一种水面非水溶性油污的拦截装置，通过将围油栏设置在第一牵引绳上，且第一牵引绳的两端分别连接在第一定位桩和牵引装置上，牵引绳的中间部位还连接在导向装置上，通过牵引装置拉动牵引绳，牵引绳经由导向装置将围油栏斜跨分布在河道两岸，且具有第一牵引绳提供相对的刚性支撑，避免了u型分布的围油栏中间部分在受到水流冲击时下沉，从而有效阻止了油污从中间部位逃逸的问题；同时，围油栏与河岸具有锐角夹角α，且当夹角α处于20
°
～40
°
之间时，围油栏与河道两岸的水面贴合度更高，可以极大程度上防止油污从河道两侧逃逸。因此本发明拦截装置相较于传统的u型围油栏，具有更好的防止油污逃逸的功能，可以有效防止水面非水溶性油污的扩散。
21.2)同时，本发明提供了一种水面非水溶性油污的拦截装置的安装方法，本方法中，通过将若干的围油栏拼接在第一牵引绳上，形成整体围油栏，相较于传统整体设置的围油栏体型更小，更加轻便和易于拆装。
附图说明
22.图1是本发明的结构示意图。
23.图中：1
‑
围油栏，2
‑
第一牵引绳，3
‑
导向装置，4
‑
牵引装置，5
‑
第一定位桩，6
‑
第二牵引绳，7
‑
第二定位桩，8
‑
第三定位桩，9
‑
导索。
具体实施方式
24.在本实施例中，如图1所示，一种水面非水溶性油污的拦截装置，包括围油栏1和第一牵引绳2，第一牵引绳2的一端安装在第一定位桩5上，第一定位桩5设置在水面一侧的河岸上，第一牵引绳2的另一端安装与牵引装置4连接，牵引装置4与第一定位桩5设置在同一侧的河岸上，牵引装置4的对岸上设置导向装置3，第一牵引绳2依次与第一定位桩5、导向装置3和牵引装置4连接，围油栏1设置在第一牵引绳2上，围油栏1设置在导向装置3和第一定位桩5之间，围油栏1与河岸具有夹角α，夹角α为20
°
～40
°
。
25.在本实施例中，我们定义围油栏1靠近导向装置3的一端为头部，靠近第一定位桩5
的一端为尾部，同时在本实施例中，河道内的水流方向为从围油栏1的头部流向尾部。
26.在本实施例中，具体的，导向装置3包括固定设置的定位桩，和设置在该定位桩上的定滑轮，定滑轮用于将牵引装置4的牵引力转向。
27.在本实施例中，围油栏1的上部安装在第一牵引绳2上，且围油栏1的上部内置浮筒，围油栏1的下部为裙摆结构，且围油栏1的下部漂浮于水面上。
28.在本实施例中，具体的，围油栏1整体呈现漂浮于水上的带状结构体，一般采用pvc材质，pvc材质不溶于水和油污，且不会与水和油污发生反应；上部内置浮筒，提供浮力使围油栏1漂浮于水面上。下部为裙摆，拦截油污作用；一节围油栏的长度为20m，质量重约180kg，从上部浮筒顶端到下部裙摆底端的整体长度为900mm，水下的长度为600mm。
29.在本实施例中，如图1所示，在布放围油栏时应使围油栏1与水流形成一定的角度α(即围油栏1与河岸的夹角α)，以减小垂直于围油栏的流速。同时也可以将溢油导向流速较低的水域，以便回收处理水面油污。根据围油栏1与水流夹角矢量关系可以确定围油栏与水流夹角α的计算公式如下
[0030][0031]
其中：α为围油栏与水流夹角
[0032]
v
lim
为垂直于围油栏的水流的极限流速
[0033]
v
水
为实际水流速度。
[0034]
在本实施例中，总干渠渠道流速在0.6～1.1m/s之间，对应夹角约在20
°
～40
°
之间。
[0035]
表1
[0036][0037]
围油栏长度l＝b/sinα，b为水面宽度，围油栏实际长度选用大于l且为20的整倍数；
[0038]
在本实施例中，围油栏受水流冲击力计算公式如下：
[0039]
f＝kρsv2
[0040]
k：修正系数；
[0041]
ρ:水的比重；
[0042]
s：围油栏水下部分受水流冲击的面积，等于围油栏1水下部分高度与水面宽度乘积；
[0043]
v：总干渠水体流速。
[0044]
在本实施例中，围油栏1上均匀连接有若干第二牵引绳6，若干第二牵引绳6的一端连接在围油栏1上，若干第二牵引绳6的另一端分别与设置在河岸上若干第二定位桩7连接，若干第二定位桩7等间距设置在第一定位桩5与牵引装置4之间。
[0045]
在本实施例中，围油栏1上均匀连接有五根第二牵引绳6，第一定位桩5与牵引装置
4之间均匀设置有五个第二定位桩7，若干第二牵引绳6相互平行且与第二定位桩7一一对应。
[0046]
在本实施例中，第一牵引绳2主要与围油栏在水中所受冲击力(影响因素有：水面宽度、流速、围油栏长度、水下高度)及围油栏1上各第二牵引绳6的位置方向有关，围油栏1头部牵引绳受力最大，用卷扬机作为动力，围油栏中部、尾部拉绳受力较小。
[0047]
在本实施例中，牵引装置4为电动卷扬机，即电动力的旋转滚筒，上缠钢丝绳，可收、放第一牵引绳2，进而牵引围油栏1；电动卷扬机为可市购产品，此处不做赘述，本实施例中选用拉力为2t的型号。
[0048]
实施例二：
[0049]
本实施例在实施例一的基础上，为拦截装置提供一种导索结构。
[0050]
在本实施例中，如图1所示，牵引装置4和导向装置3远离围油栏1的一侧均设置有第三定位桩8，两第三定位桩8上设置有导索9。
[0051]
在本实施例中，具体的，导索9像索道一样横置在河岸两侧，由两道钢丝绳形成闭环，两端用v型槽不锈钢滑轮拉伸，构成索轨。在下道索轨上系有一块铁环，铁环上系直径为3mm的钢丝绳作为拉绳，铁环距左右岸均有大于河岸两侧宽度的拉绳，用于牵引铁环左右岸间游走，用于两岸之间传递绳头、工具。在导索9绞缠、断裂不能工作时，可直接通过第一牵引绳2完成传递物品的任务。
[0052]
实施例三：
[0053]
本实施在上述任意实施例的基础上，为拦截装置提供一种便于人工清除被拦截的油污的结构。
[0054]
在本实施例中，围油栏1一端的河岸设置有梯道，具体的，梯道设置在围油栏1的尾部河岸，操作人员可以通过梯道下到更接近水面的位置，将围油栏1尾部拦截的油污收集起来，防止水面油污聚集过多。
[0055]
实施例四：
[0056]
本实施例在上述任意实施例的基础上，提供一种水面非水溶性油污的拦截装置的安装方法。
[0057]
在本实施例中，一种水面非水溶性油污的拦截装置的安装方法，包括以下步骤：
[0058]
第一牵引绳安装，将第一牵引绳的一端固定在第一定位桩上，另一端与牵引装置连接，第一牵引绳的中间段安装在牵引装置对岸的导向装置连接；需要注意的是布设第一牵引绳的位置需要考虑以下因素：
[0059]
水流平稳的顺直明渠段；
[0060]
安装动力装置的场地；
[0061]
稳定可靠的电力供应；
[0062]
有储存物资的仓库或房间；
[0063]
选择较偏僻的地点可有效降低舆论风险；
[0064]
条件允许时围油栏尾部可选在下渠台阶附近，便于收油作业。
[0065]
第一牵引绳设置具体应包括以下步骤，
[0066]
确定第一牵引绳的头部和尾部的位置，第一定位桩、若干第二定位桩和固定装置的位置并打桩，其中第一牵引绳的头部和第二定位桩受力较大，因打桩或选用波形护栏立
柱作为固定桩。第一牵引绳的尾部及第一定位桩可选用现有路缘石警示柱、护栏立柱或额外增加固定桩或钢钎。
[0067]
选择至少2t的电动卷扬机作为牵引装置，在导向装置3的对岸垂直于河面部位选定电动卷扬机位置，电动卷扬机钢丝绳牵引方向应与渠道垂直，卷扬机应提前浇筑基础，待基础混泥土凝固后，用地脚螺栓安装固定电动卷扬机，接引电源并调试。
[0068]
选定可长期架设在总干渠上方耐久性良好的钢丝绳作为常备钢丝绳、导索和拉绳，配套安装坚固防腐的滑轮并调试，使其运转良好以便随时启用。
[0069]
在本实施例中，围油栏拼接，将若干段式的围油栏根据所需长度进行拼接，且将拼接后的围油栏整体与第一牵引绳连接起来，连接后的围油栏位于第一定位桩和牵引装置之间。
[0070]
在本实施例中，围油栏入水，将若干第二牵引绳连接在围油栏上，随后将围油栏放入水中，入水过程中需要防止围油栏与第一牵引绳和第二牵引绳发生缠绕；
[0071]
牵引过渠，围油栏完全入水后，开启牵引装置，牵引绳经由导向装置向牵引装置收拢，将围油栏靠近牵引装置的一端缓慢移动到导向装置所在河岸；
[0072]
拉绳调节形态，围油栏移动到导向装置所在河岸的过程中，调整每根第二牵引绳的松紧程度，防止第二牵引绳过于紧绷导致第二牵引绳或者第一牵引绳崩断，待到围油栏靠近导向装置的一端固定后，再整体调整第二牵引绳，使得围油栏与河岸的夹角α处在20
°
～40
°
的范围内。
[0073]
实施例五：
[0074]
在本实施例中，如图1所示，一种水面非水溶性油污的拦截装置，包括围油栏1和第一牵引绳2，第一牵引绳2的一端安装在第一定位桩5上，第一定位桩5设置在水面一侧的河岸上，第一牵引绳2的另一端安装与牵引装置4连接，牵引装置4与第一定位桩5设置在同一侧的河岸上，牵引装置4的对岸上设置导向装置3，第一牵引绳2依次与第一定位桩5、导向装置3和牵引装置4连接，围油栏1设置在第一牵引绳2上，围油栏1设置在导向装置3和第一定位桩5之间，围油栏1与河岸具有夹角α，夹角α为20
°
～40
°
。
[0075]
实施例六：
[0076]
本实施例在上述任意实施例的基础上，为第二牵引绳6的安装结构提供一种可选方案。
[0077]
在本实施例中，每个第二定位柱7上均安装有手动卷盘，第二牵引绳6连接在手动卷盘上，手动卷盘用于收放第二牵引绳6，从而实现对第二牵引绳6长度的调节。
[0078]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0079]
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。