CN107938591A - 一种河道型水库控藻装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种河道型水库控藻装置及方法，它包括隔水幕布，所述隔水幕布的底部通过多根连接索与固定墩相连，所述固定墩沉在水底，所述隔水幕布的顶部连接有浮标，所述浮标将隔水幕布撑开，并使其完全淹没在水面以下。所述隔水幕布的材质采用防渗土工布，采用矩形平面结构，其长度为50‑150m，高度为3‑15m，厚度为0.001‑0.01m。属于表层流场控制方法，适用于具有一定水深且水流缓慢的河道、水库，整流水力调控控藻装置对于河宽没有限制要求，但河宽小，会更有利于整流幕的布设与操作，并可节约费用。
Description
技术领域
本发明涉及一种河道型水库控藻装置，特别涉及一种河道型水库整流水力调控控藻装置及方法。
背景技术
整流水力调控控藻装置运用水动力学原理，通过控制水流运动规律，改变水流流态、营养盐、水温、溶解氧和藻类在不同水体中的输移和扩散规律以及营养物浓度场的分布，从而使这些环境影响因子不利于藻类大量繁殖，达到控制水华的目的。水华水动力学控制方法可归纳分为：表层流场控制、选择层取（泄）水、人工解层、增加泄水量、人工潮汐等方法。
目前，国内尚无表层流场控藻技术在实际工程中的应用。自90年代开始，随着我国工农业的高速发展，淡水湖库的富营养化呈逐年加重之势，三峡水库、乌江梯级水库、北京密云水库、广东高州水库等出现关于水华的报道，甚至清江也因修建水利工程而发生了水华。水环境问题的日益加重，亟待开发更多更有效的整治措施，作为一种新型水华防控技术，整流水力调控控藻装置在国内大型水库中的应用具有很大研究空间。
发明内容
本发明的目的是针对上述技术不足，提供一种河道型水库控藻装置及方法，属于表层流场控制方法，适用于具有一定水深且水流缓慢的河道、水库，整流水力调控控藻装置对于河宽没有限制要求，但河宽小，会更有利于整流幕的布设与操作，并可节约费用。
为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：一种河道型水库控藻装置，它包括隔水幕布，所述隔水幕布的底部通过多根连接索与固定墩相连，所述固定墩沉在水底，所述隔水幕布的顶部连接有浮标，所述浮标将隔水幕布撑开，并使其完全淹没在水面以下。
所述隔水幕布的材质采用防渗土工布，采用矩形平面结构，其长度为50-150m，高度为3-15m，厚度为0.001-0.01m。
所述固定墩采用混凝土实体结构，在其顶部留有穿索孔，所述穿索孔与连接索相连并对隔水幕布进行固定。
所述隔水幕布采用柔性材料，能够适应水流流态的变化而发生相应形变。
此控藻装置垂直设置在河流或水库回水段的横断面。
所述隔水幕布的顶部和底部都分别加工有多个分别与浮标和连接索相配合的穿索孔。
所述连接索采用柔性钢丝绳。
所述浮标采用橡胶材料制成，能够漂浮在水面，用于标记装置的位置以及进行水面助航。
此控藻装置采用多道并行布置在河流或水库回水段的横断面。
任意一种河道型水库控藻装置的控藻方法，它包括以下步骤：
Step1：依据具体的河道类型、水流条件以及水华发生情况，选定合适的隔水幕布的尺寸、安装数量及具***置；
Step2：利用确定好的隔水幕布的尺寸，通过对装置结构进行力学分析计算，确定固定墩的重量；
Step3：将多个固定墩和隔水幕布通过连接索连接在一起，装置的整体高度为该布设点的水深，将多个固定墩沉到水底，同时也带动隔水幕布沉入水中；
Step4：隔水幕布的顶部紧贴水面，待隔水幕布稳定后，再将浮标固定在隔水幕布上；
Step5：在实施的过程中，可根据具体的情况对装置的位置进行调整，达到更好的控藻效果，同时也方便航运；
Step6：一段时间内，不需要移动或更改装置，装置的布设使得富含营养盐的上游来流的上层水体流速大大降低，藻类在该水域快速增殖，消耗上层水体中的大量营养盐，其余营养盐在装置的作用下，随水流导向藻类难以生长的无光、低水温的下层，从而在一定距离内对藻类生长有抑制作用。
采用本发明的有益效果：
1、在河流横断面的表层垂直设置整流水力调控控藻装置，浮标在水面上，用以标记装置的位置以及进行水面助航，隔水幕布完全淹没在水面以下，利用沉在水底的固定墩固定位置。装置的布设使得富含营养盐的上游来流的上层水体流速大大降低，藻类在该水域快速增殖，消耗上层水体中的大量营养盐，其余营养盐在装置的作用下，随水流导向藻类难以生长的无光、低水温的下层，从而在一定距离内对藻类生长有抑制作用。
2、本发明装置结构简单，主体为防渗土工布，造价低，易于操作，并且装置维护费用低，长久耐用，通常，整流水力调控控藻装置的使用年限可达十年。
3、装置的位置及自身高度可依据河道具体情况进行调整，根据水华发生的具***置及严重程度，可多断面同时设置整流水力调控控藻装置以达到更好的效果。同时，可通过控制固定装置，上下移动装置，调整设置方案。
4、隔水幕布采用柔性材料，可适应水流流态的变化而发生相应形变，并不影响具体的控藻效果，造价低，易于操作，在长期使用的过程中，不会对水体环境造成污染。
5、固定墩的重量依照隔水幕布的尺寸进行相应调整，通过力学分析计算得到。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1 本发明中浮体平面结构示意图。
图中：隔水幕布1、固定墩2、浮标3、连接索4。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。
实施例1：
参见图1，一种河道型水库控藻装置，它包括隔水幕布1，所述隔水幕布1的底部通过多根连接索4与固定墩2相连，所述固定墩2沉在水底，所述隔水幕布1的顶部连接有浮标3，所述浮标3将隔水幕布1撑开，并使其完全淹没在水面以下。通过采用上述的控藻装置，装置的布设使得富含营养盐的上游来流的上层水体流速大大降低，藻类在该水域快速增殖，消耗上层水体中的大量营养盐，其余营养盐在装置的作用下，随水流导向藻类难以生长的无光、低水温的下层，从而在一定距离内对藻类生长有抑制作用。
进一步的，所述隔水幕布1的材质采用防渗土工布，采用矩形平面结构，其长度为50-150m，高度为3-15m，厚度为0.001-0.01m。通过采用土工布其成本低，造价低，耐用性好，长期使用过程中，不会对水体环境造成污染。
进一步的，所述固定墩2采用混凝土实体结构，在其顶部留有穿索孔，所述穿索孔与连接索4相连并对隔水幕布1进行固定。通过采用混凝体块其重量能够依照隔水幕布1的尺寸进行相应调整，通过力学分析计算得到，保证了其能够对隔水幕布1进行很好的固定，防止其被水流冲走。
进一步的，所述隔水幕布1采用柔性材料，能够适应水流流态的变化而发生相应形变。并不影响具体的控藻效果，造价低，易于操作，在长期使用的过程中，不会对水体环境造成污染。
进一步的，此控藻装置垂直设置在河流或水库回水段的横断面。装置的位置及自身高度可依据河道具体情况进行调整，根据水华发生的具***置及严重程度，可多断面同时设置整流水力调控控藻装置以达到更好的效果。同时，可通过控制固定装置，上下移动装置，调整设置方案。
进一步的，所述隔水幕布1的顶部和底部都分别加工有多个分别与浮标3和连接索4相配合的穿索孔。
进一步的，所述连接索4采用柔性钢丝绳。
进一步的，所述浮标3采用橡胶材料制成，能够漂浮在水面，用于标记装置的位置以及进行水面助航。
进一步的，此控藻装置采用多道并行布置在河流或水库回水段的横断面。
实施例2：
任意一种河道型水库控藻装置的控藻方法，它包括以下步骤：
Step1：依据具体的河道类型、水流条件以及水华发生情况，选定合适的隔水幕布1的尺寸、安装数量及具***置；
Step2：利用确定好的隔水幕布1的尺寸，通过对装置结构进行力学分析计算，确定固定墩2的重量；
Step3：将多个固定墩2和隔水幕布1通过连接索4连接在一起，装置的整体高度为该布设点的水深，将多个固定墩2沉到水底，同时也带动隔水幕布1沉入水中；
Step4：隔水幕布1的顶部紧贴水面，待隔水幕布1稳定后，再将浮标3固定在隔水幕布1上；
Step5：在实施的过程中，可根据具体的情况对装置的位置进行调整，达到更好的控藻效果，同时也方便航运；
Step6：一段时间内，不需要移动或更改装置，装置的布设使得富含营养盐的上游来流的上层水体流速大大降低，藻类在该水域快速增殖，消耗上层水体中的大量营养盐，其余营养盐在装置的作用下，随水流导向藻类难以生长的无光、低水温的下层，从而在一定距离内对藻类生长有抑制作用。
实施例3：
水流速度为0.1m/s，混凝土密度为2.4×103kg/m3，隔水幕布长度50m，高度3m，厚度0.001m，经计算得到，每个固定墩的重量为20kg。
实施例4：
水流速度为0.1m/s，混凝土密度为2.4×103 kg/m3，隔水幕布长度100m，高度9m，厚度0.005m，经计算得到，每个固定墩的重量为520kg。
实施例5：
水流速度为0.1m/s，混凝土密度为2.4×103 kg/m3，隔水幕布长度150m，高度15m，厚度0.01m，经计算得到，每个固定墩的重量为2600kg。
上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种河道型水库控藻装置，其特征在于：它包括隔水幕布（1），所述隔水幕布（1）的底部通过多根连接索（4）与固定墩（2）相连，所述固定墩（2）沉在水底，所述隔水幕布（1）的顶部连接有浮标（3），所述浮标（3）将隔水幕布（1）撑开，并使其完全淹没在水面以下。
2.根据权利要求1所述一种河道型水库控藻装置，其特征在于：所述隔水幕布（1）的材质采用防渗土工布，采用矩形平面结构，其长度为50-150m，高度为3-15m，厚度为0.001-0.01m。
3.根据权利要求1所述一种河道型水库控藻装置及方法，其特征在于：所述固定墩（2）采用混凝土实体结构，在其顶部留有穿索孔，所述穿索孔与连接索（4）相连并对隔水幕布（1）进行固定。
4.根据权利要求1所述一种河道型水库控藻装置，其特征在于：所述隔水幕布（1）采用柔性材料，能够适应水流流态的变化而发生相应形变。
5.根据权利要求1所述一种河道型水库控藻装置，其特征在于：此控藻装置垂直设置在河流或水库回水段的横断面。
6.根据权利要求1所述一种河道型水库控藻装置，其特征在于：所述隔水幕布（1）的顶部和底部都分别加工有多个分别与浮标（3）和连接索（4）相配合的穿索孔。
7.根据权利要求1所述一种河道型水库控藻装置，其特征在于：所述连接索（4）采用柔性钢丝绳。
8.根据权利要求1所述一种河道型水库控藻装置，其特征在于：所述浮标（3）采用橡胶材料制成，能够漂浮在水面，用于标记装置的位置以及进行水面助航。
9.根据权利要求1所述一种河道型水库控藻装置，其特征在于：此控藻装置采用多道并行布置在河流或水库回水段的横断面。
10.采用权利要求1-9任意一种河道型水库控藻装置的控藻方法，其特征在于，它包括以下步骤：
Step1：依据具体的河道类型、水流条件以及水华发生情况，选定合适的隔水幕布（1）的尺寸、安装数量及具***置；
Step2：利用确定好的隔水幕布（1）的尺寸，通过对装置结构进行力学分析计算，确定固定墩（2）的重量；
Step3：将多个固定墩（2）和隔水幕布（1）通过连接索（4）连接在一起，装置的整体高度为该布设点的水深，将多个固定墩（2）沉到水底，同时也带动隔水幕布（1）沉入水中；
Step4：隔水幕布（1）的顶部紧贴水面，待隔水幕布（1）稳定后，再将浮标（3）固定在隔水幕布（1）上；
Step5：在实施的过程中，可根据具体的情况对装置的位置进行调整，达到更好的控藻效果，同时也方便航运；
Step6：一段时间内，不需要移动或更改装置，装置的布设使得富含营养盐的上游来流的上层水体流速大大降低，藻类在该水域快速增殖，消耗上层水体中的大量营养盐，其余营养盐在装置的作用下，随水流导向藻类难以生长的无光、低水温的下层，从而在一定距离内对藻类生长有抑制作用。
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