一种残膜回收机防缠绕挑膜装置的制 一种秧草收获机用电力驱动行走机构

一种河道治理用橡胶坝的半永固型坝基结构的制作方法

2022-07-23 03:37:10 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及到水利设施领域中的橡胶坝,具体的说是一种河道治理用橡胶坝的半永固型坝基结构。


背景技术:

2.橡胶坝是一种新型的挡水建筑物,采用橡胶和纤维合成的胶布作为坝袋,锚固在坝基上,形成封闭的柔性挡水建筑物,广泛应用在河道治理、防洪灌溉、美化环境等诸多领域。
3.现有技术中,橡胶坝的坝基仅仅提供橡胶坝的安装基座,一般在河道中用水泥混凝土砌筑,但是在安装橡胶坝蓄水后,水流速度减缓,河流中携带的泥沙会沉降淤积在橡胶坝前方,需要人工清淤,而且在河道较宽的情况下,比如跨度在几十米的橡胶坝,一般需要清淤船对河道中心区域进行定期清淤,不仅清淤麻烦,而且花费较高。


技术实现要素:

4.本发明的目的是为了解决跨度在几十米作用的橡胶坝需要借助清淤船清除沉积泥沙的问题,提供了一种河道治理用橡胶坝的半永固型坝基结构,通过在橡胶坝上游设计具有拨杆组件的防淤积区,同时下游设计沉降引流区,能够使大部分泥沙越过橡胶坝后,沉积到河道的两侧,便于人工直接清理,大大提高了清淤的便捷程度和花费,大大降低了橡胶坝前使用清淤船清淤的频率,经过模拟实验,橡胶坝前沉积相同高度的泥沙,所需时间为原来时间的2-3倍。
5.本发明为实现上述技术目的所采用的技术方案为:一种河道治理用橡胶坝的半永固型坝基结构,包括处于河道内承载橡胶坝的抬升基体,所述抬升基体的上游设置有防淤积区,下游设置有沉降引流区,所述防淤积区上分布有若干根拨杆组件,每一根拨杆组件的底部与防淤积区接触,顶部超出水面,且这些拨杆组件由往复拨动机构的连接带将其串联形成多排结构,并随着往复拨动机构在曲柄滑块机构带动下沿垂直水流方向做往复运动,每一排拨杆组件在河道内做垂直于水流方向的往复移动,从而搅起橡胶坝上游的沉积泥沙,使其越过橡胶坝后流入到沉降引流区;
6.所述沉降引流区上具有若干条分隔墙,相邻两条分隔墙之间形成引导底层水流流动方向的沉降流道,沉降流道的上游端处于橡胶坝下方,下游端延伸至河道两侧设置的沉降池内。
7.作为上述河道治理用橡胶坝的半永固型坝基结构的一种优化方案,所述往复拨动机构包括两根跨越河道宽度方向的水平支撑杆,且每根水平支撑杆上沿河道中心对称滑动设置有两个套管,每个套管均由一组曲柄滑块机构带动其在水平支撑杆上做往复移动;位于河道同侧的两个套管之间连接有若干条连接带,这些连接带将拨杆组件串接形成多排能够随套管沿垂直水流方向往复运动的拨杆组,位于河道同侧的相邻两个拨杆组之间形成拨杂通道,且每条拨杂通道的上游开口端相比较于下游开口端更靠近河道中心。
8.作为上述河道治理用橡胶坝的半永固型坝基结构的另一种优化方案,所述位于河道同侧的两个套管同向移动,位于同一根水平支撑杆上的两根套管做异向移动。
9.作为上述河道治理用橡胶坝的半永固型坝基结构的另一种优化方案,每一个所述拨杆组件包括一根立杆,该立杆的底部铰接在防淤积区上,顶端在竖直时凸出的水面,在立杆的下部滑动套设有套环,所述连接带与套环连接,从而实现其与立杆的滑动连接,且在连接带由曲柄滑块机构带动下沿垂直水流方向做往复运动时,使立杆绕底部的铰接点往复摆动,并在摆动到两侧极限位置时,立杆的顶部低于水面,从而在立杆的一个摆动周期内,形成将水面漂浮物向两侧河岸拨动的清理动作。
10.作为上述河道治理用橡胶坝的半永固型坝基结构的另一种优化方案,所述立杆为中空管状结构,且其内部具有隔板,从而将立杆的上部围成具有顶部开口的水生植物种植腔,水生植物种植腔的侧壁上分布有若干透水孔。
11.作为上述河道治理用橡胶坝的半永固型坝基结构的另一种优化方案,所述立杆上对称设置有处于连接带两侧的撑杆,每条撑杆的顶端转动连接在立杆上,底端通过一橡胶刮板与防淤积区接触,且在立杆上具有两根拌销,这两根拌销使两条撑杆在立杆处于竖直时,保持与立杆形成夹角不小于25
°
的倾斜状态。
12.作为上述河道治理用橡胶坝的半永固型坝基结构的另一种优化方案,所述沉降引流区的高度沿水流方向逐渐降低,其上分隔墙的高度为30-50cm,或分隔墙的顶端处于水位高度的中上部,且此时,分隔墙的中上部布满透水孔。
13.作为上述河道治理用橡胶坝的半永固型坝基结构的另一种优化方案,所述抬升基体上沿河道宽度方向分布有若干泄洪孔,泄洪孔为第一孔道和第二孔道连接形成的v形结构,且第一孔道具有倾斜朝上并延伸至防淤积区的进水口,进水口上设置有防堵网,第二孔道具有倾斜朝上并延伸至沉降引流区的泄水口,每个所述泄洪孔均由隔断机构控制其通断。
14.作为上述河道治理用橡胶坝的半永固型坝基结构的另一种优化方案,所述隔断机构包括设置在抬升基体内开设的竖直槽内的隔断板,且隔断板底部铰接并将第一孔道截断,隔断板顶部设置伸缩杆,伸缩杆的顶端与往复拨动机构铰接,在往复拨动机构沿河道垂直方向往复摆动过程中,通过伸缩杆伸长或缩短带动隔断板绕铰接点发生偏转,进而实现对第一孔道的截断或打开。
15.作为上述河道治理用橡胶坝的半永固型坝基结构的另一种优化方案,所述抬升基体朝向上游的侧面为斜面,第一孔道的开口处于该斜面上部区域。
16.与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
17.1)本发明通过在橡胶坝上游设置带有往复移动的拨杆组件的防淤积区,将因为水流变缓沉积在橡胶坝前的部分泥沙搅动起来,使其随水流越过橡胶坝,减少了泥沙在橡胶坝前的沉积速率和沉积量,从而降低了清淤频率;同时,通过在橡胶坝下游设计带有分隔墙的沉降引流区,分隔墙能够引导下层水流向河道两侧流动,从而使大量泥沙沿分隔墙之间的沉降流道流动、沉积,最终堆积在河道两侧的沉降池内,使工人能够站在河道两侧即可实现对沉降池内泥沙清理;
18.2)本发明的往复拨动机构中利用连接带将拨杆组件串联形成若干组,相邻两组之间形成拨杂通道,在每一组拨杆组件做往复运动过程中,能够将水面漂浮的杂物向河道两
侧拨动,最终堆积在河道两侧,便于人工在河岸上清理;拨杆组件底部铰接,并且在往复拨动机构带动其绕铰接点往复摆动,在摆动过程中,顶端重复做伸出水面、沉入水面的拨动动作,提高了拨动水面漂浮杂物的效率;而且在拨杆组件两侧倾斜设置撑杆和橡胶刮板,能够在拨杆组件摆动过程中,最大程度翻搅河道底部的沉积泥沙,而拨杆组件中的立杆顶部可以设计成空心的,用来种植一些水生植物,不仅起到净化水体的作用,而且还能美化环境;
19.3)本发明橡胶坝下方的抬升基体上设计若干v形的泄洪孔,泄洪孔由隔断机构控制其打开和关闭,而隔断机构的动力来自于往复拨动机构,这样在往复拨动机构运动过程中,不仅使拨杆组件将河床淤积泥沙搅起,而且打开泄洪孔后,使含有泥沙的底层水在水压作用下直接通过泄洪孔喷出到沉降引流区的沉降流道内,在降低了橡胶坝前淤积泥沙的同时,冲刷了沉降流道,使沉降流道内的泥沙沿沉降流道流动到沉降池内发生沉降。
附图说明
20.图1为本发明整体的俯视示意图;
21.图2为本发明整体的侧视示意图;
22.图3为处于河道一侧的拨杆组件在往复拨动机构带动下运动至河道中心时的示意图;
23.图4为处于河道一侧的拨杆组件在往复拨动机构带动下自身处于竖直时的示意图;
24.图5为处于河道一侧的拨杆组件在往复拨动机构带动下运动至河道侧边时的示意图;
25.图6为一条连接带上多个拨杆组件的示意图;
26.图7为拨杆组件竖直时的示意图;
27.图8为拨杆组件向左侧摆动时的示意图;
28.图9为拨杆组件向右侧摆动时的示意图;
29.图10为拨杆组件种植水生植物时的示意图;
30.图11为抬升基体上泄洪孔的示意图;
31.图12为泄洪孔中隔断机构的示意图;
32.图13为隔断机构切断泄洪孔的正面示意图;
33.图14为隔断机构打开泄洪孔的正面示意图;
34.附图标记:1、防淤积区,2、抬升基体,201、第一孔道,202、第二孔道,203、防堵网,204、斜面,3、沉降引流区,301、分隔墙,302、沉降流道,303、沉降池,4、曲柄滑块机构,5、往复拨动机构,501、水平支撑杆,502、套管,503、连接带,504、不锈钢管,6、拨杂通道,7、拨杆组件,701、立杆,702、撑杆,703、橡胶刮板,704、拌销,705、隔板,706、水生植物种植腔,707、透水孔,8、橡胶坝,9、隔断机构,901、隔断板,902、伸缩杆,903、橡胶垫。
具体实施方式
35.下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细阐述,本发明以下各实施例中未作说明的部分,均为现有技术,比如所用的橡胶坝、曲柄滑块机构及其与电机的连接、控制,拨杆的铰接,又比如橡胶坝长度过大时人为设置的分隔坝墩等。
36.实施例1
37.如图1和2所示,一种河道治理用橡胶坝的半永固型坝基结构,包括处于河道内承载橡胶坝8的抬升基体2,即橡胶坝8固定安装在抬升基体2上,抬升基体2截断河道,所述抬升基体2的上游设置有防淤积区1,下游设置有沉降引流区3,抬升基体2、防淤积区1和沉降引流区3均采用水泥混凝土砌筑在河床上,防淤积区1的高度最低,一般为2-5cm厚水泥混凝土层即可,抬升基体2凸出防淤积区1,其高度视河道的水流量来决定,流量越大,则相应增高其高度,一般不超过1m,沉降引流区3的上游与抬升基体2连接,下游逐渐降低,所述防淤积区1上分布有若干根拨杆组件7,实际上是在水泥混凝土修筑的河床上规则排布拨杆组件7,每一根拨杆组件7的底部与防淤积区1接触,顶部超出橡胶坝8截留后蓄积的水面,且这些拨杆组件7由往复拨动机构5的连接带503将其串联形成多排结构,如图6所示,每一排拨杆组件7沿水流方向分布,并且与水流方向呈10-30
°
夹角,并随着往复拨动机构5在曲柄滑块机构4带动下沿垂直水流方向做往复运动,曲柄滑块机构4实际上是由电机带动的现有的曲柄滑块机构,将电机输出的转动动力转化为水平方向的水平往复移动,通过滑块的往复移动,带动连接带503的往复移动,电机由蓄电池供电,蓄电池由太阳能电池板发电为其充电,或者由发电机为其充电,此时发电机的动力采用水车带动,水车设置在橡胶坝8的背水一侧,利用橡胶坝8截流后形成的水位差来冲击水车,此时,不仅形成了自然人文景观相配合,也提供了清洁能源;每一排拨杆组件7在河道内做垂直于水流方向的往复移动,即在河道截断方向上做往复移动,并且与橡胶坝8保持平行,从而搅起橡胶坝8上游的沉积泥沙,因为橡胶坝8的作用,使水流降速,产生自然沉降,被拨杆组件7搅动后,使其越过橡胶坝8后流入到沉降引流区3;
38.所述沉降引流区3上具有若干条分隔墙301,分隔墙301为水泥混凝土墙,其厚度一般为5-20cm,沿着水流流向延伸,并且与水流的流向交叉,引导底层水流从河中心向河道两侧流动,这些分隔墙301沿河道的中心对称分布,并且处于中心的两条分隔墙301上游端连接在一起,在河道中心形成v字形结构,同一侧的相邻两条分隔墙301之间形成引导底层水流流动方向的沉降流道302,沉降流道302的宽度依据河道整体宽度来定,一般为100cm左右,沉降流道302的上游端处于橡胶坝8下方,下游端延伸至河道两侧设置的沉降池303内,即河道两侧的分隔墙301都是倾斜设置的,上游端靠近河道中心,下游端靠近河道两侧。
39.本发明适用于宽度在100米以下的河道,若河道宽度超过100米,则依据橡胶坝的坝墩,人为将坝墩向橡胶坝上下游延伸,并凸出水面,将整个宽河道分隔成若干段宽度小于100米的窄河道,并在分隔出的每条窄河道中使用本发明的半永固型坝基结构;
40.坝墩是在河道中砌筑的混凝土建筑,在相邻两个坝墩之间安装橡胶坝袋,所有的坝墩及坝袋合并起来将河道截断,统称为橡胶坝。
41.以上为本发明的基本实施方式,可在以上基础上做进一步的改进、优化和限定,从而得到以下各实施例:
42.实施例2
43.本实施例是在实施例1的基础上所做的一种改进方案,其主体结构与实施例1相同,改进点在于:如图3、4和5所示,所述往复拨动机构5包括两根跨越河道宽度方向的水平支撑杆501,水平支撑杆501一般为不锈钢管,并且处于橡胶坝8安装蓄水后的水面以下,并且在中间和两端分别采用不锈钢管504支撑,其长度由河道宽度决定,这两根水平支撑杆
501中的一根处于橡胶坝8迎水侧,另一根处于更上游的位置,两根水平支撑杆501之间形成防淤积区1,且每根水平支撑杆501上沿河道中心对称滑动设置有两个套管502,套管502采用不锈钢薄壁管,其内径大于水平支撑杆501的外径,从而保证套管502能够在水平支撑杆501上自由滑动,套管502的长度一般为水平支撑杆501长度的1/3-2/5,其在水平支撑杆501上的行程一般在30-100cm,并且最靠近中心时,其靠近河道中心一端距离河道中心一般为20-50cm,最靠近河道两侧时,其靠近河道侧边的一端距离河道侧边的距离一般为50-150cm,每个套管502均由一组曲柄滑块机构4带动其在水平支撑杆501上做往复移动,每一根水平支撑杆501的两端安装一个曲柄滑块机构4,曲柄滑块机构4是现有的基本运动机构,能够将转动动力输出为往复动力,曲柄滑块机构4以及带动其运动的电机都处于河道两侧的人工建筑内,并做到防水、防潮、防高温;位于河道同侧的两个套管502之间连接有若干条连接带503,位于河道同侧的两个套管502是指,沿河道中心线为界,两根水平支撑杆501上处于河道中心线同一侧的两个套管502,连接带503一般选用塑料绳等耐侵蚀材料,由于水平支撑杆501和套管502都处于水面下,因此连接带503在拉直后也处于水下,这些连接带503将拨杆组件7串接形成多排能够随套管502沿垂直水流方向往复运动的拨杆组,实际上连接带503是拖动拨杆组件7随套管502的往复运动而同步移动,位于河道同侧的相邻两个拨杆组之间形成拨杂通道6,且每条拨杂通道6的上游开口端相比较于下游开口端更靠近河道中心,也就是说,每一条连接带503实际上都是倾斜的,其处于河流上游的一端靠近河流中心线,处于河流下游的一端朝向河道两侧倾斜,而拨杆组件7的排布也遵循这个原则,最终使形成的拨杂通道6也是倾斜的,在拨杆组件7往复运动过程中,将水面的漂浮杂物逐渐向河道两侧拨动,而由于河道两侧水流速度降低,这些漂浮杂物更容易在河道两侧产生堆积,便于人工清理。
44.实施例3
45.本实施例是在实施例2的基础上所做的一种优化方案,其主体结构与实施例2相同,优化点在于:所述位于河道同侧的两个套管502同向移动,同向移动是指,两个套管502在由两个曲柄滑块机构4分别带动其往复移动时,运动方向始终保持一致,即,同时向靠近河岸的一侧移动或同时向靠近河中心的一侧移动,而且其移动的速度和行程保持一致,并且这两个套管502中处于上游的那个相比较于处于下游的那个初始位置更靠近河道中心;位于同一根水平支撑杆501上的两根套管502做异向移动,异向移动是指,同一根水平支撑杆501上的两根套管502分别在两个曲柄滑块机构4的带动下,同时向水平支撑杆501的中心移动,或同时向水平支撑杆501的两侧移动。
46.实施例4
47.本实施例是在实施例1的基础上所做的另一种改进方案,其主体结构与实施例1相同,改进点在于:如图6和7所示,每一个所述拨杆组件7包括一根空心的立杆701,立杆701采用不锈钢管,该立杆701的底部铰接在防淤积区1的水泥地面上,顶端在竖直时凸出安装橡胶坝8后蓄水后的水面,凸出的高度与其摆动行程相关,在立杆701的下部滑动套设有套环,套环的滑动设置,其目的是利用连接带503带动其在立杆701上滑动,从而使立杆701绕铰接点摆动,所述连接带503与套环连接,从而实现其与立杆701的滑动连接,且在连接带503由曲柄滑块机构4带动下沿垂直水流方向做往复运动时,使立杆701绕底部的铰接点往复摆动,并在摆动到两侧极限位置时,立杆701的顶部低于水面,此时的水面,也是指橡胶坝8安
装蓄水后形成的水面,从而在立杆701的一个摆动周期内,摆动周期是指,立杆701从靠近河道中心的最低点摆动至竖直状态、再摆动到靠近河道侧边的最低点,再返回到竖直状态,再返回至靠近河道中心的最低点,形成一个完整的摆动周期,立杆701的初始位置处于靠近河道中心的最低点,形成将水面漂浮物向两侧河岸拨动的清理动作,也就是说,立杆701做以铰接点为圆心,以其长度为半径的圆弧运动,并在圆弧运动过程中,利用其顶端沉入水面和突出水面的轨迹,实现对水面漂浮杂物向两侧的拨动。
48.实施例5
49.本实施例是在实施例4的基础上所做的一种优化方案,其主体结构与实施例4相同,优化点在于:如图10所示,所述立杆701为中空管状结构,且其内部处于中部或上部具有水平设置的隔板705,从而将立杆701的上部围成具有顶部开口的水生植物种植腔706,水生植物种植腔706内栽种水生植物,不仅净化水体,而且还提供良好的观景效果,水生植物种植腔706的侧壁上分布有若干透水孔707,便于种植的水生植物的根须通过透水孔707伸出。
50.实施例6
51.本实施例是在实施例4的基础上所做的另一种优化方案,其主体结构与实施例4相同,优化点在于:如图7-9所示,所述立杆701上对称设置有处于连接带503长度方向两侧的撑杆702,撑杆702也是不锈钢管,直径更细,重量更小,每条撑杆702的顶端转动连接在立杆701上,转接点一般在立杆701的上部,从而保证在立杆701摆动时,撑杆702具有更大的行程,底端通过一橡胶刮板703与防淤积区1的水泥地面接触,橡胶刮板703实际上是一块矩形橡胶板,其长度方向与连接带503长度方向一致,宽度方向与防淤积区1地面接触,而且与地面接触的侧边做成弧形,尽可能减小其与地面的接触面积,便于在地面上滑动,且在立杆701上具有两根拌销704,拌销704一般与撑杆702在立杆701上的转接点处于同一竖直线上,并且位置低于转接点,这两根拌销704使两条撑杆702在立杆701处于竖直时,保持与立杆701形成夹角不小于25
°
的倾斜状态,一般为25-35
°
,如图7所示,这样,当立杆701向左侧摆动时,因为拌销704的存在,使左侧的撑杆702与立杆701有夹角,立杆701向左的力经过分解会产生推动左侧撑杆702在地面上滑动的推力,从而使左侧撑杆702带动其上的橡胶刮板703在地面上移动,使沉积物被翻搅起来,此时,右侧的撑杆702也因为与其对应的拌销704的存在,仍然保持与立杆701具有一定夹角,如图8所示;当立杆701向右侧摆动时,因为拌销704的存在,使右侧的撑杆702与立杆701有夹角,立杆701向右的力经过分解会产生推动右侧撑杆702在地面上滑动的推力,从而使右侧撑杆702带动其上的橡胶刮板703在地面上移动,使沉积物被翻搅起来,此时,左侧的撑杆702也因为与其对应的拌销704的存在,仍然保持与立杆701具有一定夹角,如图9所示。
52.实施例7
53.本实施例是在实施例1的基础上所做的另一种改进方案,其主体结构与实施例1相同,改进点在于:如图1和2所示,所述沉降引流区3的高度沿水流方向逐渐降低,其上游一端高度一般与抬升基体2表面平齐,或者低于抬升基体2表面10-50cm,高度自上游一端向下游一端逐渐降低,最终与防淤积区1平齐,设置低于防淤积区1;其上分隔墙301的高度为30-50cm,或分隔墙301的顶端处于水位高度的中上部,此时的水位高度是指,安装橡胶坝8且正常蓄水后,越过橡胶坝8的水流形成的水域高度,且此时,分隔墙301的中上部布满透水孔,透水孔的形状一般选用规则形状,比如矩形或圆形,圆形的直径或矩形短边边长尺寸一般
不低于5cm,其目的主要是促使中上层水流向下流动。
54.实施例8
55.本实施例是在实施例1的基础上所做的另一种改进方案,其主体结构与实施例1相同,改进点在于:如图11和12所示,所述抬升基体2上沿河道宽度方向分布有若干泄洪孔,泄洪孔贯穿抬升基体2,联通防淤积区1和沉降引流区3的水流,其直径一般为5-10cm,泄洪孔为第一孔道201和第二孔道202连接形成的v形结构,一般情况下,第一孔道201和第二孔道202形成钝角夹角,角度一般不低于120
°
,且第一孔道201具有倾斜朝上并延伸至防淤积区1的进水口,进水口上设置有防堵网203,第二孔道202具有倾斜朝上并延伸至沉降引流区3的泄水口,泄水口处于沉降流道302的入口处,而且一般情况下,每个沉降流道302的入口处,沿其宽度方向分布至少两个泄水口,其数量依据沉降流道302入口宽度决定,优选是3个即可;每个所述泄洪孔均由隔断机构9控制其通断。
56.实施例9
57.本实施例是在实施例1的基础上所做的另一种改进方案,其主体结构与实施例1相同,改进点在于:如图13和14所示,所述隔断机构9包括设置在抬升基体2内开设的竖直槽内的隔断板901,竖直槽将第一孔道201截断成两部分,并且底部超出第一孔道201,从而留下隔断板901的铰接空间,竖直槽的顶部开口,便于隔断板901伸出,且竖直槽的宽度远大于隔断板901的宽度,从而使隔断板901在随往复拨动机构5往复摆动时具有充足的运动空间,竖直槽的顶部开口开设在抬升基体2表面,并且处于橡胶坝8的迎水一侧,此时,虽然隔断板901不能将竖直槽完全封堵,水流仍然能够进入到竖直槽内,但是在隔断板901将第一孔道201截断时,水流并不能进入到第二孔道202内;且隔断板901底部铰接并将第一孔道201截断,隔断板901顶部设置伸缩杆902,伸缩杆902的一端处于隔断板901的孔内,从而随往复拨动机构5移动的同时,伸出或伸入孔内;隔断板601的两个侧面设置橡胶垫903,橡胶垫903与竖直槽的厚度方向的两个侧壁接触,即橡胶垫903与第一孔道201所处的两个侧面接触;伸缩杆902的顶端与往复拨动机构5铰接,在往复拨动机构5沿河道垂直方向往复摆动过程中,通过伸缩杆902伸长或缩短带动隔断板901绕铰接点发生偏转,进而实现对第一孔道201的截断或打开。
58.实施例10
59.本实施例是在实施例1的基础上所做的另一种改进方案,其主体结构与实施例1相同,改进点在于:如图12所示,所述抬升基体2朝向上游的侧面为斜面204,该斜面204与防淤积区1之间形成75-85
°
的夹角,即斜面204的顶部相比较于底部来说,更远离橡胶坝8的中心,第一孔道201的开口处于该斜面204上部区域,斜面204的存在,使得水中的泥沙或杂物不会沉降到第一孔道201入口,导致第一孔道201堵塞。
60.为了验证本发明具有降低泥沙在橡胶坝前沉积的效果,发明人设计了泥沙沉积模拟实验:
61.对象模拟:设计两条总长5m,宽度20cm、深50cm的矩形玻璃槽作为“河道”,“河道”整体倾斜角度为5
°
,在“河道”两端设计一个蓄水池,利用一个水泵将低处蓄水池内的水抽到高处蓄水池内,从而形成循环,在两个蓄水池内都设计搅拌器,防止泥沙沉降在蓄水池内,“河道”内的水采用自来水加入泥沙形成的浑水,设定水泵参数,使“河道”内水流流速保持在0.5m/s的流速,并且不设置橡胶坝时,水流的高度为5cm;
62.对比例:在“河道”4m处设置一个橡胶坝,坝基高2cm,长10cm,与玻璃槽等宽,橡胶坝充气后高度为10cm;
63.实验例:在“河道”4m处设置一个橡胶坝,坝基高2cm,长10cm,与玻璃槽等宽,橡胶坝充气后高度为10cm;在橡胶坝上游一侧,设计实施例1中的拨杆组件,且拨杆组件相距2cm,并在实验中保持拨杆组件往复移动;在橡胶坝下游设计沉降引流区,长度为50cm,其高度从与坝基平齐的3cm逐渐降低为0,即与玻璃槽底部平齐,在其上设计总共6条分隔墙,左右各三条,分隔墙的下游端与玻璃槽侧壁间隔2cm;
64.实验方法:在对比例和实验例中,先布置好相关设计再同步启动水泵供水,分别采用相同的水、水泵参数和水流速度,观察橡胶坝前沉积泥沙的高度随时间的变化;
65.实验结果:对比例中,经过5min即可观察到明显的泥沙沉积,在20min沉积泥沙的厚度达到1cm,向蓄水池中补充相同数量的泥沙,补充泥沙过程中实验持续进行,第50min沉积泥沙厚度达到2cm,基本与坝基平齐,持续补充泥沙并进行实验,第135min后,沉积泥沙厚度达到3cm,已经明显与橡胶坝底部接触;
66.在对比例实验结束后,橡胶坝产生的水跃区域后发生的泥沙沉降,其最大厚度处大约为0.4cm,分布范围呈大致的弧形,厚度比较均一,分析原因是玻璃槽宽度过窄,无法模拟河流中间流速高、两侧流速低的特点;
67.实验例中,经过5min即可观察到明显的泥沙沉积,在25min沉积泥沙的厚度达到1cm,基本与对比例持平,第50min沉积泥沙厚度大约在1.3cm,第110min,沉积泥沙厚度基本与坝基平齐,第280min左右,沉积泥沙厚度达到3cm;
68.实验结束后,橡胶坝下游的泥沙沉积主要发生在分隔墙下游端,厚度在0.6-0.8cm,呈聚集趋势,表明分隔墙的设置,能够有效引导泥沙发生汇聚式沉积;
69.通过实验对比发现,使用拨杆组件能够有效的降低橡胶坝前泥沙的沉积速度,进而变相的减少清淤频率,而且沉降引流区中分隔墙的设计,能够引导泥沙沉降在特定位置,比如靠近河道两侧,便于清淤。
70.本发明主要适用于宽度在几十米左右的河流,若需要使用在几百米宽度的河流上,此时的橡胶坝一般被坝墩分成若干段,可以将坝墩向上下游分别延伸,并且凸出水面,形成本发明的“河岸”,从而将整个河道分成若干段,每一段河道区域内设计本发明的半永固型坝基结构,工人利用延伸到上下游的坝墩进行清淤工作。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

发表评论 共有条评论
用户名: 密码:
验证码: 匿名发表

相关文献