重汙染河流組合式水質淨化丁壩群系統的製作方法

2023-09-17 17:19:00

專利名稱：重汙染河流組合式水質淨化丁壩群系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種河流水質淨化的系統，特別是一種適用於重汙染河流組合式水質淨化丁壩群系統。
背景技術：
丁壩最早是與提岸相接呈「T」字形的保護提岸水土的水工建築物，是目前廣泛使用的河道整治和維護建築物，其主要功能為保護河巖不受來流直接衝蝕而產生掏刷破壞， 誘導泥沙淤積、調控河床深淺，在防洪上發揮著多種重要的作用。此外，由於丁壩周圍可形成泥沙淤積、深淺水區、溼地和河灘窪地等，因此可以創造多種河道環境。為增強丁壩的穩定性，一種具有土工格柵堆石進佔結構的丁壩 (ZL201020246893. 5)公開了一種具有土工格柵堆石進佔的丁壩結構，該實用新型利用土工格柵的隔離及抗拉增阻作用，將河床與塊石隔離開，增加河床承載力，減少塊石塌陷走失，避免了大險情、突發險情的出現，大大減少了壩岸的出險機率。為了減少丁壩的工程造價，一種塊石-鋼筋混凝土排樁複合型丁壩護岸結構(ZL201010108077. 2)公開了一種塊石-鋼筋混凝土排樁複合型丁壩結構，該型丁壩結構由鋼筋混凝土排樁、連繫梁、塊石組成。這種複合樁式丁壩結構在保障樁式丁壩促淤護塘效果的同時，通過加大排樁間距，減少鋼筋混凝土用量。為了給多種水生生物體提供生殖繁殖的場所，一種用於岸邊防護並有利於多種生物繁育的潛水丁壩系統(ZL200510064636. 3)公開了一種用於岸邊防護並有利於多種生物繁育的潛水丁壩系統，該系統外觀呈Y字形，由拋石區和種植區組成，拋石工程隱於水下，在岸邊區以不等間隔構築丁壩群，為其它水生生物生長和棲息創造條件。上述技術一方面改進了丁壩的結構，進而充分發揮了丁壩的水利功能，另一方面通過潛水堆石丁壩群的構建創造多種河道環境，為水生生物提供了良好的棲息場所。但從丁壩的結構、丁壩群的運用來看，這些技術的運用並不能充分發揮丁壩(群)淨化水體，特別是對重汙染河流水體的環境效應。

發明內容
本發明的目的在於克服上述缺陷，研製一種重汙染河流組合式水質淨化的丁壩群系統。本發明的技術方案是重汙染河流組合式水質淨化丁壩群系統，其主要技術特徵在於在於在河岸兩邊每隔一段距離分別排列設置多個丁壩，丁壩從河岸邊斜向伸向河床中，形成丁壩群；每個丁壩由水質淨化器、支撐框架以及工作橋構成；每個丁壩的壩軸線與來水水流方向夾角為45 75度。本發明的優點(1)本發明中的丁壩群與來水水流方向夾角45 75度之間，屬於下挑型短丁壩 (水利用語)，下挑丁壩有利於控導水流，對水流流態改變較小，壩頭衝刷坑相對也較小，對壩體穩定有利，而短丁壩對水流的影響小，挑流能力強，壩前衝刷輕，產生的回流弱；(2)本發明中所設計的每座丁壩之間的間距是所建丁壩長度的5-6倍，每個丁壩在垂直於水流方向的投影長度為穩定河寬的1/3。這樣的丁壩群布局可以改變水流結構，誘導泥沙淤積、調控河床深淺，在防洪上發揮著多種重要的作用。此外，由於丁壩周圍可形成泥沙淤積、深淺水區、溼地和河灘窪地等，可以創造多種河道環境；(3)本發明適用於重汙染河流的水質淨化，這是一般丁壩所沒有的特殊功能，其內嵌的標準化水質淨化器可以有效地截留泥沙懸浮物，吸附微生物，形成生物膜，對於重汙染河道中汙染物質特別是氮磷的吸收、轉化十分有利；(4)本發明中的標準化水質淨化器可以批量生產，結構簡單，設置的固定扣可以輕鬆地掛在丁壩的鋼管上，便於組裝和拆卸；(5)本發明丁壩上設計的木板工作橋可以方便研究人員定期拿取水質淨化器去分析研究，也可以方便的觀察壩的各個位置的水流變化的情況。本發明其他優點和效果將在下面繼續說明。


圖1——本發明中丁壩群在河道中的布置示意圖。圖2——本發明中單個丁壩的平面布置示意圖。圖3——本發明中單個水質淨化器的立面圖結構示意圖。圖4——本發明中水深方向的丁壩框架示意圖。圖5——本發明中水質淨化器的安裝平面示意圖。圖中各標號表示丁壩1、水質淨化器2、工作橋3、支撐框架4、豎向鋼管5、水平聯繫鋼條6、橫向聯繫鋼條7、鋼絲網8、固定扣9、生物淨化球10、水流方向11、水質淨化器鋼架12、安裝槽13、 外部鋼架14、內部鋼架15。
具體實施例方式下面通過實施例的方式，對本發明技術方案進行詳細說明，但是本發明的保護範圍不局限於所述實施例。如圖1所示沿著水流方向11分別在河道的兩岸建設多座丁壩1 (組合式水質淨化丁壩)排列，本例中是3座丁壩1 ；每座丁壩1的壩軸線與水流方向的夾角為45-75度之間，本例中設置為60° ；在河的對岸也建設多座丁壩1，本例中與河岸這邊的數量相同，也是3座丁壩 1 ；但是，河岸兩邊的各3座丁壩1互相錯開；丁壩1在垂直於水流方向的投影長度為穩定河寬的1/3，每座丁壩1之間的間距大約是所建丁壩1長度的5-6倍；當然，可根據實際河道的需要，適當增加丁壩群系統的丁壩1的數量。如圖2、圖3所示丁壩1的設置是由4排打入河床底部的豎向鋼管5組成，外部的兩排豎向鋼管5組成外部鋼架14交匯成圓周角，形成丁壩1的終端；再用多根水平聯繫鋼條6從上至下水平聯繫各豎向鋼管5構成外部鋼架14 ；內部鋼架15採用同樣方法構成；採用橫向聯繫鋼條7與豎向鋼管5以及水平聯繫鋼條6逐一對應相連，在外部鋼架14以及內部鋼架15之間形成水質淨化器2的安裝槽13 ；在內部鋼架15之上鋪設工作橋3。丁壩群系統(指由多個丁壩1構成)的主要淨水裝置為安裝在其內部的水質淨化器2 (標準化水質淨化器)；水質淨化器2的結構為一長方框體鋼架結構，水質淨化器鋼架 12的各邊用(^8鋼筋搭構而成，長邊的長度為50-60(^，短邊為IOcm;框體的外圍用鋼絲網 8包裹；框體的頂部四角安裝有固定扣9，方便將水質淨化器2掛在丁壩1的安裝槽13中； 水質淨化器鋼架12內部填滿聚烯烴和聚醯胺的合成物製成的生物淨化球10，用於掛膜並淨化水質。如圖4、圖5所示丁壩1的外部鋼架14以及內部鋼架15單排的兩根豎向鋼管5之間距離約IOOcm ； 相鄰水平聯繫鋼條6之間距離約30cm ；相鄰橫向聯繫鋼條7之間距離略大於水質淨化器 2寬度的三倍，形成內部鋼架15的兩排豎向鋼管5之間的間距大約50cm以便安裝工作橋 3(用木板製作)。本發明應用過程說明如圖1、2、3、4、5 所示在重度汙染河流上布設多組該組合式水質淨化丁壩群，當重度汙染的河水沿水流方向11流經丁壩群時，河流水體將會經過在多組丁壩1上掛鈎的水質淨化器2的過濾；該重汙染河流組合式水質淨化丁壩系統安裝投入使用後一段時間，在改善水流結構以及促進泥沙淤積的同時，淨化水質並改善河流的生境條件。當需要收回水質淨化器2時，則沿著丁壩1頂部上設置的工作橋3走過去，將水質淨化器2上的固定扣9脫離丁壩1上的安裝槽15 ；處理或更換生物淨化球10後再將水質淨化器其通過固定扣9固定到丁壩1上。
權利要求
1.重汙染河流組合式水質淨化丁壩群系統，其特徵在於在河岸兩邊每隔一段距離分別排列設置多個丁壩，丁壩從河岸邊斜向伸向河床中，形成丁壩群；每個丁壩由水質淨化器、 支撐框架以及工作橋構成；每個丁壩的壩軸線與來水水流方向夾角為45 75度。
2.根據權利要求1所述的重汙染河流組合式水質淨化丁壩群系統，其特徵在於河岸兩邊的多個丁壩互相錯開設置。
3.根據權利要求1所述的重汙染河流組合式水質淨化丁壩群系統，其特徵在於河岸一邊的每座丁壩之間的間距是所建丁壩長度的5-6倍，每個丁壩在垂直於水流方向的投影長度為穩定河寬的1/3。
4.根據權利要求1所述的重汙染河流組合式水質淨化丁壩群系統，其特徵在於所述水質淨化器由鋼架構成，外圍由鋼絲網編織而成，內部填置多個生物淨化球囊，鋼架上部設置有固定扣。
5.根據權利要求1所述的重汙染河流組合式水質淨化丁壩群系統，其特徵在於所述丁壩由外部鋼架和內部鋼架共同形成支撐框架；外部鋼架以及內部鋼架由釘入河床的豎向鋼管、水平聯繫鋼條以及橫向聯繫鋼條焊接構成，豎向鋼管、水平聯繫鋼條以及橫向聯繫鋼條逐一對應；外部鋼架與內部鋼架之間形成安裝槽，以便放置水質淨化器；內部鋼架之上鋪設工作橋。
6.根據權利要求1所述的重汙染河流組合式水質淨化丁壩群系統，其特徵在於生物淨化球囊由聚烯烴和聚醯胺的合成物製成。
全文摘要
本發明涉及適用於重汙染河流組合式水質淨化丁壩群系統。本發明在河岸兩邊每隔一段距離分別排列設置多個丁壩，丁壩從河岸邊斜向伸向河床中，形成丁壩群；每個丁壩由水質淨化器、支撐框架以及工作橋構成；每個丁壩的壩軸線與來水水流方向夾角為45～75度。本發明解決了以往丁壩的結構、丁壩群的運用所存在的不能充分發揮丁壩(群)淨化水體，特別是對重汙染河流水體的環境效應等缺陷。本發明有利於控導水流，對水流流態改變較小，壩頭衝刷坑相對也較小，挑流能力強，壩前衝刷輕，產生的回流弱，改變水流結構，誘導泥沙淤積、調控河床深淺，創造多種河道環境；適用於重汙染河流的水質淨化，水質淨化器可以批量生產，結構簡單。
文檔編號E02B3/06GK102220747SQ201110043738
公開日2011年10月19日 申請日期2011年2月23日 優先權日2011年2月23日
發明者侯俊, 彭志誠, 王沛芳, 王超, 錢進 申請人:河海大學