用攪沙船和可升降的低水頭水壩治理河流和水庫的方法

2023-05-07 06:54:31 1

專利名稱：用攪沙船和可升降的低水頭水壩治理河流和水庫的方法
技術領域：
本發明涉及一種治理河流和水庫的方法。
背景技術：
現有技術中，治理河流淤塞、解決河流中下遊水患的方法之一是在上遊修 建水庫，如長江三峽水庫、黃河三門峽水庫等，這種方法可均衡下遊水量，減 少洪水對下遊的危害，減少下遊河床淤塞，並具有強大的水力發電能力，是治 理河流水患的首選方法。此外，還有通過挖泥船等機械人工疏通河道、用人力 或自然力迫使河流改道、植樹造林加強水土保持等諸多方法。各種方法都能取 得明顯的成效，但都難起到根治的作用。以黃河為例，三門峽水庫雖已建成多 年，但下遊河床增高、汛期水患威脅，非汛期斷流等現象仍然存在，同時庫區 淤塞逐年加劇，黃河治理成為數千年來無法徹底解決的難題。

發明內容
本發明的目的是，提供一種用攪沙船和可升降的低水頭水壩治理河流和水 庫的方法，以有效解決河流、水庫的泥沙淤塞問題，體現了現代科學技術與自 然力的完美結合。
本發明的技術方案是
a. 使用攪沙船衝擊河床或水庫中沉積的泥沙，使泥沙被水流帶走，由此形 成窄而深的河流主水道，即河流中的運河，使水流暢通，且流深流急，泥沙不 再沉積；
b. 河流主水道形成後，沿河修建一個或一個以上的截水高度可以調整的 低水頭可升降水壩，汛期將壩降低，不影響洩洪，非汛期升高水壩，增加河流的蓄水。
以下對本發明做出進一步說明。
本發明的攪沙船是將攪沙裝置安裝在機動船上構成，船用於承載攪沙裝置 及其附屬設備，同時為攪沙裝置提供工作動力。
本發明所述攪沙船裝配的攪沙裝置具有流體衝擊式和機械挖掘式二類。 採用流體衝擊式結構，其基本工作原理是向河床噴射具有一定壓力的河水， 衝擊河底沉積的泥沙，使泥沙混入河水並增加河水的擾動，減緩水中泥沙的沉 降。它又可以具有多種形式，主要可分為整體式和分體式結構兩大類。
參見圖l，整體式的攪沙裝置的結構是它具有旋轉葉輪l，支撐臺2，軸承 座3，旋轉軸4，傳動輪5和軸承6。旋轉軸4經軸承6、軸承座3相聯，軸承 座3固定在支撐臺2上。系統通過傳動輪5，帶動旋轉軸4和葉輪1旋轉攪動 河水，葉輪1與軸流式水泵的葉輪類似，使河水沿軸向方向向下噴出，衝擊河 底泥沙，實現攪沙的功能。
參見圖2，分體式的攪沙裝置的結構是它具有噴水孔7，噴水頭8，軟水管 9，支撐軸10和支撐臺2。其河水增壓泵安裝在船上，泵的出水口與軟水管 9相聯，圖中未畫出。軟水管9的另一端與噴水頭8相聯，並固定在支撐軸IO 上，支撐軸10上端固定在支撐臺2上，下端與噴水頭8緊固連接。河水通過軟 水管9進入噴水頭8，從噴水孔7中噴出，衝擊河底泥沙，實現攪沙功能。
二種結構形式的攪沙裝置的支撐臺都能沿軸向平動和在與水平方向成oQ 900的範圍內轉動。平動的目的是根據河床的高低調節水流衝擊河床的距離；轉 動的目的是調節水流衝擊河床的角度。裝置的下端都安裝河床探測傳感器和紅 外線攝象頭，所獲取的信息輸入系統控制計算機，自動調節裝置的入水深度， 即控制支撐臺沿軸向的平動，同時還可以記錄河床暗礁分布情況，以利於河床整理。攪沙裝置衝擊河床的反作用力是攪沙船前進的動力，提高了攪沙船的能
效。通過控制支撐臺的轉動角度，可以改變船的航速。oD時船獲得的驅動力最
小，90°時船獲得的驅動力最大，船速同樣通過i十算機進行控制。
機械挖掘式攪沙裝置的基本結構是使用機械設備直接挖掘河底泥沙，使泥 沙進入河水。如圖3所示，機械式攪沙裝置的典型結構是將攪沙輪11安裝在轉 軸12上。攪沙輪在機動船的牽引下旋轉，其葉片直接挖掘泥沙，使之進入河水。 本發明方法用於治理河流淤塞時，是使用攪沙船攪動主水道河床沉積的泥 沙，使泥沙進入河水， 一部分隨河水進入大海， 一部分在主水道兩側沉積，在 河床上開掘出一條窄而深的主水道，即河流中的運河，令河水主要在此運河中 流動，增加河水的挾沙能力，形成束水攻沙的態勢，使河床不再淤塞。
本發明使用攪沙船開掘主水道，為了減少攪動的泥沙在主水道的重新沉積， 增加河水攜帶的泥沙在主水道兩側的沉積量，攪沙期間，可在主水道每距一定 距離放置一個浮動的分水塊，分水塊可用鐵錨定位在正開掘的主水道中間；也 可安裝在攪沙裝置後面，由攪沙船牽引。含有新攪動的泥沙的河水沿主水道流 動，遇分水塊將改變流動方向，向兩側輻射，可增大進入主水道兩側的泥沙量。 由攪沙船牽引的分水塊能及時將含泥沙的河水向主水道兩側輻射，分流效果好， 但能耗稍大。
參見圖4,分水塊的表面形狀可以是平面、流線型或其他曲面。分水塊的 橫截面可以是三角形、矩形或其他形狀。
本發明使用攪沙船開掘主水道可以在河流全線同時展開攪沙，上遊河段攪 起的泥沙肯定將有部分在下遊河段主水道沉積，將導致重複攪沙和上遊河段河 床挖掘深，越是接近入海口，河床下降越小的情況發生。為避免河床下降差異 過大，可通過調整攪沙船的分布密度來解決，即河段上遊區攪沙船分布密度小，下遊逐步加大分布密度。
也可集中力量，從下遊入海口開始，分段攪沙。如圖5所示，圖中有已攪 沙河段主水道13,在攪沙河段主水道14，兩側沉積泥沙15,主水道兩側河面 16。由於已攪沙河段的主水道初步形成，具有良好的束水攻沙功能，河水中的 泥沙很難在此主水道沉積。集中攪沙雖然使河水含沙量急劇增加，被攪動的泥 沙在原地沉積的數量增大，但由於分段攪沙，在攪沙河段主水道14的含高沙量 的河水進入主水道已成型的河段主水道13距離小，且由於已攪沙河段主水道 13初步形成的束水攻沙作用，雖然泥沙含量高，但泥沙在主水道的沉積將很少， 分段攪沙入海泥沙將比全線同時展開增加，而且避免了河段上遊攪動的泥沙重 新淤積下遊河段的情況發生。攪起的泥沙一部分沉積在主水道兩側， 一部分進 入已攪沙河段主水道13,流入大海。
本發明所述升降壩是指截水高度可調節的水壩，由固定水壩和活動水壩構 成。汛期放下活動水壩，使壩處於水下，以利於洩洪和通航；非汛期升起活動 壩蓄水，以保持壩的上遊的水位在需要的高度，並可根據河流全線的水資源情 況，對活動壩上升的高度進行調節。
參見圖6，可升降水壩的結構是活動水壩(截水板)20穿過固定水壩21， 汛期下放，與固定水壩21上表面平齊，以利洪水通過。固定水壩21的表面可 以高於、等於或低於主水道河床17。非汛期，通過下部千斤頂19，將截水板 20升高，高度根據需要調節。固定水壩21每距一定距離有一個凸出壩面的三 角形支架，圖中沒有畫出，用於承載截水板20承受的水的壓力。截水板20下 部的支撐塊18用於支撐截水板20的重量，釋放千斤頂19承受的壓力。千斤頂 19由電動機驅動，受計算機控制，圖中沒有畫出。各截水板的寬度和高度根據 非汛期需要的最高水位和千斤頂的承載能力確定。各截水板之間可以留有洩洪通道，如圖6所示，也可不留洩洪通道，根據需要確定。水壩固定高度和截水 板伸出壩面高度根據實際地理條件和水資源情況決定。圖中只畫出了水壩的一 部分。
此外，還可以增建船閘，保證河流全線全年通航；也可修建低水頭髮電站 和抽水站，開發水力資源，並利用自身生產的電能將河水輸送到河兩岸的灌溉 渠道，實現能源的綜合利用。
本發明所述升降壩修建的基礎是河流主水道已形成，並具有良好的挾水攻 沙效果，河流不再淤塞。同一河流，可以在不同河段修建多個升降壩，並通過 協調各水壩活動壩升高的高度，保證河流各段水位和蓄水量的合理分配，解決 汛期順利洩洪和非汛期水資源的儲蓄、利用，防止枯水季節下遊缺水、斷流情 況的發生。
綜上所述，本發明提供的治理河流的方法具有如下優點
1、 攪沙船安裝的攪沙裝置可以是機械挖掘式，用於由淤積而成，且無暗礁 的河床攪沙；也可以是流體衝擊式，用於河床地形複雜或有暗礁存在的河床攪沙。
2、 由於是在河床上開運河，挖掘出一條窄而深的主水道，而不是在河道的 整個河面攪沙，攪沙量相對明顯減少，且由於河水將主要在主水道中流動，水 深、水急，束水攻沙效果好，可使河流不再淤塞，且河床明顯降低，河流水患 被徹底根治。
3、 利用河水自身的運載能力，將攪動的主水道泥沙輸送到主水道兩側和大 海，不需要運輸設備，體現了科學技術與自然力的完美結合。
4、 分水塊的使用，迫使含有新攪起泥沙的河水及時向主水道兩側輻射，減 少了泥沙在主水道重新沉積的數量，增加了泥沙在主水道兩側的沉積，增強了攪沙效果。5、 可採用不同的攪沙策略。既可採用沿河流全線同時展開攪沙的方法，也 可採用分段攪沙的方法，根據河流實際情況確定。6、 在河流落差較大處修建升降壩，既保證了汛期洩洪的需要，又在非汛期 留住了河水，解決枯水季節的缺水、斷流問題，為河流全線水資源的合理分配 提供了切實可行的方法，並可開發河流的水力資源，有利於農業灌溉和河水使用,因此，本發明將為治理泥沙淤塞嚴重的河流，如治理黃河，開闢了一條新途徑。


-圖1是本發明整體式攪沙裝置結構示意圖；圖2是本發明的分體式攪沙裝置結構示意圖;圖3是本發明的攪沙輪結構示意圖；圖4是本發明分水塊示意圖；圖5是本發明的分段攪沙示意圖；圖6是本發明可升降水壩結構示意圖；圖7是主水道截面圖。在圖中l一旋轉葉輪，4一旋轉軸，7—噴水孔，IO—支撐軸，2—支撐臺， 5—傳動輪， 8—噴水頭， ll一攪沙輪3—軸承座，6—軸承，9一軟水管， 12—轉軸13—己攪沙河段主水道,14一在攪沙河段主水道，15—主水道兩側沉積的泥沙， 16—主水道兩側水面， 17—主水道河床， 18—支撐塊， 19一千斤頂， 20~活動水壩， 21—固定水壩。
具體實施方式
本發明方法用於黃河治理。黃河每年將大量的泥沙帶入東海，同時也將部分泥沙留在河床，使河床不 斷增高，致使汛期水患危及兩岸，枯水季節下遊斷流。千百年來，為治理黃河， 中華民族付出了無數的人力、財力、物力乃至生命。採用本發明提供的使用攪 沙船和在黃河沿線分布攪沙船清理主水道河床，開掘出黃河窄而深的主水道， 以及修建截水高度可以調節的低水頭水壩，可徹底治理黃河水患，並解決黃河 下遊缺水、斷流問題。前期，攪沙船主要分布在黃河下遊和黃河中遊的寧蒙段及三門峽庫區，若 每公裡配備一艘，約需2000艘，在取得一定攪沙成效後，再逐步擴展到黃河全 線。攪沙船以清理黃河主水道為主，清理河道寬度在100 200m內，中遊窄， 下遊較寬，根據各地所需灌溉水位確定。以清理寬度100m計算，若攪沙船的 設計為平均時速10Km，衝擊河床的寬度為20m，則每小時衝擊河床2次，以 每次衝起泥沙厚度為2cm計算，則每小時進入河水的泥沙為4000m3 ，每天為 96000m3 ，河床每日降低96cm。黃河全線2000艘船，日攪沙量為1.92億m3 。 船隻僅在汛期工作，以120天計算，則共攪沙230億m3 。攪沙船攪起的河底泥沙究竟能否被河水帶走，這是決定攪沙船有無存在價 值的關鍵因素。根據我國對黃河長期的研究表明，黃河水的挾沙能力是很強的。 以1992年發生的高含沙量洪水為例，含沙量大於300kg/m3持續時間長達67小時。更有1933年黃河三門峽站，洪峰流量22000 m3/s，最大含沙量519 kg/m3 ; 1973年8月，花園口洪水流量4000 5000 m3/s，最大含沙量450 kg/m3 ，是月 均含沙量的三倍。而黃河正常挾沙量，以河口段為例，在流量1000m"s時，只 有34 kg/m3 。在相同過水麵積的測算中，挾沙能力的增加為流速增加的2.22 次方/m3。實際挾沙量並沒有遵循這一規律，挾沙量出現如此大的懸殊，顯然與 河水的流速和進入河水的泥沙數量有關，河水流速越高，挾沙能力固然越強， 而挾沙量還取決於進入河水的泥沙數量，進入河水的泥沙越多，河水的挾沙量 也會越高。根據統計資料，黃河下遊的年均總水量500億m3，水量在汛期與非 汛期分配比例為6:4,則汛期總水量為300億m3，汛期入海泥沙總量10億噸， 汛期平均含沙量30kg/m3，分別按照上面介紹的黃河歷史上曾經出現過的519 kg/m3、 450kg/mS和300kg/mS三次大含沙量計算，在汛期黃河水能攜帶入海的 泥沙分別為155億噸、135億噸和90億噸，是現在黃河入海泥沙總量的15.5倍、 13.5倍和9倍，顯然黃河水的挾沙能力在正常情況下，並沒有得到充分發揮。 因此，用攪沙船增加進入河水的泥沙量，是完全可行的。若230億m3的泥沙全部進入黃河水中，按照汛期平均總水量300億mH十 算，以體積論，達到總水量的77%;以重量論，達到總水量的250%以上。大量 的泥沙被攪沙船攪動，為提高黃河水的挾沙量提供了可能。但同時也可以肯定， 這攪起的泥沙，不會全部隨黃河水進入大海，大部分將重新沉積。參照黃河歷史上曾經出現的大挾沙量，取其最小值9倍的1/3進行估算，則 含沙量為90kg/m3，由於攪沙，將新增入海泥沙20億噸，2000公裡主水道河 床平均下降3米。同時，由於攪沙裝置對主水道下部的水流產生強烈的擾動，被攪動的泥沙 並不會立即全部沉積在原地，將有很大一部分進入河水。泥沙進入黃河水後，由於河道的彎曲和河床的凹凸不平等原因，河水不會沿主水道直線流動，因此泥沙將在整個河面上重新沉積，並不是全部沉積在新開掘的100米主水道上。另外，由於主水道位於河的中心，本來水的流速就最大，加上攪沙船的挖掘， 河床日漸加深，流速將進一步增大，進入河水的泥沙在主水道的沉積將小於主 水道兩側的河面。在河床較平整，河道直線部分較長的河段，為讓河水及時將攪起的泥沙帶 到主水道兩側，攪沙期間，可在主水道每距一定距離放置一個浮動的分水塊如圖4所示。分水塊用比重稍大於河水的材料製成，可用鐵錨定位在正開掘的主 水道中間；也可安裝在攪沙裝置後面，由攪沙船牽引。含有新攪動的泥沙的河 水沿主水道流動，遇分水塊將改變流動方向，向兩側輻射，可增大進入主水道 兩側的泥沙量。由攪沙船牽引的分水塊能及時將含泥沙的河水向主水道兩側輻 射，分流效果好，但能耗稍大。黃河下遊河面很寬，.最寬處為河南長坦縣大車集，兩岸相距20公裡。按照 最保守的估算,_設河水攜帶新攪起的泥沙在河面分布的寬度平均為1000米，按 照相同的沉積率計算，進入河水的泥沙將只有10%重新沉積到主水道。若設計 保證攪沙船攪動的泥沙有50%進入河水，僅50%在原地沉積，將有115億,巧3 的泥沙進入河水，扣除重新回到主水道的11.5億r^和進入大海的20億噸(約 6億m3)，在主水道兩側沉積的泥沙有95億1113以上。由此可見，開掘黃河主 水道，實際是在黃河內開掘運河,且運河的幵掘，主要是通過河水將泥沙運送 到運河兩側，而不是將泥沙送入大海。換言之，黃河水龐大的運輸力量，將大 量泥沙通過"短途運輸"，送到了主水道兩側的河灘;少部分通過"長途運輸", 送入東海，總運量約100億m3 ,相當於十噸卡車運載33億車次，大自然的力 量是人力不可相比的。通過一年攪沙，2000公裡長、IOO米寬的主水道一年將至少加深50米。隨著河床下降，100米主水道兩側的泥沙將崩塌進入主水道，這種崩塌使進入河水的泥沙增加。在攪沙前期，增強了攪沙船攪沙的效果；在攪沙後期，為了形成規則的主水道，可適當擴大攪沙寬度，使100米主水道兩側與水平面 成30°左右的斜坡，大範圍的塌陷將不再出現。設形成的主水道如圖七所示， 圖中主水道按底寬100米、深50米設計，則過水麵積為9330m2。若水的流速 為lm/s，總流量可達到9330m3/s。黃河汛期四個月平均流量3000 m3/s，非汛期 八個月的平均流量1000mVs,從上述數據可以看出，黃河之水無論汛期或非汛 期，都將納入主水道。主水道的實際過水麵積S與水深X有關，由下式計算formula see original document page 13而實際水深X取決於流量Q和流速V，三者的關係由下式給出formula see original document page 13根據上式，按照黃河汛期平均流量3000mVs計^:,流速lm/s時，水深21.8m; 流速2m/s時，水深12.4m,其餘類推。上述分析說明，IOO米寬的主水道可以 基本滿足黃河水流暢通的需要，也就是說，實際泥沙運量只需120億m3 。實 際主水道要根據黃河各段的灌溉需要、年最大流量和現有河床高度等具體情況 設計。人工開掘的主水道初步形成後，由於水深、水急，河水對主水道兩側及 主水道河床的衝刷加劇，最終形成的主水道的寬度和深度由各處的水流在自然 力的動態平衡下確定。以上是按照黃河中下遊全線同時展開攪沙估算。全線同時展開攪沙，上遊 河段攪起的泥沙肯定將有部分在下遊河段主水道沉積，將導致重複攪沙和上遊 河段河床挖掘深，越是接近入海口，河床下降越小的情況發生。為避免河床下降差異過大，可通過調整攪沙船的分布密度來解決，即河段上遊區攪沙船分布 密度小，下遊逐步加大分布密度。另外，也可集中力量，從下遊入海口開始，分段攪沙，如圖五所示。圖中13—已攪沙河段主水道，14一在攪沙河段主水道，15—兩側沉積的泥沙，16— 主水道兩側水面。設將2000艘船集中在100公裡內，則按照前面的估算，每日 主水道河床將下降近10米，六日內就可形成100米寬，50米深的主水道。此 主水道將具有良好的束水攻沙功能，河水中的泥沙很難在此主水道沉積。集中 攪沙雖然使河水含沙量急劇增加，被攪動的泥沙在原地沉積的數量增大，但由 於分段攪沙，在攪沙河段14的含高沙量的河水進入主水道已成型的河段13距 離小，且由於已攪沙河段13初步形成的束水攻沙作用，雖然泥沙含量高，但泥 沙在主水道的沉積將很少，分段攪沙入海泥沙將比全線同時展開增加，而且避 免了河段上遊攪動的泥沙重新淤積下遊河段的情況發生。攪起的泥沙一部分沉 積在主水道兩側， 一部分進入已攪沙河段主水道13，流入大海。上面所述束水攻沙作用，是指河床加深變窄後，河水的挾沙能力將增強。 按扎馬林公式計算，當河寬縮窄到六分之一時，相應挾沙能力將提高到九倍。 因此，攪沙船使用越久，河床越低，河水越深，束水攻沙的作用越強。這不但 反映出使用攪沙船清理河床具有良性循環的效果，同時，可以預見，經過較長 時期的河床清理，黃河水道的束水攻沙能力不斷增強，最終黃河水道暢通，泥 沙不再淤積，水患不興，攪沙船在主水道完成其歷史使命，將只在三門峽等庫 區和入海口存在。攪沙船的使用，使清理區域內，河床日漸下降，河水暢通無阻，泥沙不再 淤積，為修建黃河上的"都江堰"提供了可能。修建的目的是充分利用黃河水資源，汛期不影響洩洪，非汛期增加黃河的儲水量，使黃河下遊無缺水、斷流之憂。為此，可在中下遊選擇落差較大處，每距數百公裡，修建一座低水頭水壩， 壩的截水高度可以自由調節，即升降壩。汛期水壩處於水下較深處，不影響洩 洪和通航，非汛期增加壩的高度，增加黃河各段的儲水量，並可根據需要調整 各河段的水位，做到合理分配和利用。水壩固定高度hl和截水板伸出壩面高度h2根據實際地理條件和水資源情況決定。上遊水位h等於二者之和，艮P:h=hl+h2如前所述，主水道形成後，黃河下遊1300公裡主水道達到設計的50米水 深，主水道內蓄存的水量將有120億噸，且不需要淹沒農田、修建庫區，大堤 也不需要加高。此外，還可以增建船閘，保證黃河中下遊全線全年通航；也可修建低水頭 發電站和抽水站，利用自身生產的電能將黃河水輸送到黃河兩岸的灌溉渠道， 實現能源的綜合利用。從使用攪沙船清理河床到修建水壩，是一個龐大的系統工程。主要經費可 分為河床清理費和水壩建設費二大部分。水壩應在對河床進行卓有成效的清理 後開始修建，因此，資金可以分期投入。河床清理費按照投入2000艘攪沙船計算，每艘攪沙船價格在200萬左右， 需要資金共40億元。船的動力約200Kw，按照現有電價計算能源消耗費(實際 為燃油費)，每天每船約需要6000元，全年按照汛期工作120天計算，每艘船 需要能源消耗費72萬元，加上工資、維護費，約需100萬元。則每年總費用 20億元。實施河床清理，第一年共需要經費約60億元，考慮到前面估算的誤 差，按黃河全線10年清理基本結束，預計需要240億元。若在黃河下遊1300公裡內，修建5座水壩，如前所述，由於不需加高黃河 大堤，不需移民擴建庫區，水頭低，壩承受的水壓力也小，對壩的要求沒有高 水頭水壩高，如按照圖五設計主水道，壩承受水壓的實際長度只有273米，因 此壩的建設費用要比修建三峽或三門峽大壩少得多，如果包括建立蓄能電站和 灌溉樞紐等配套工程，設每座水壩投資50億元，則水壩建設總費用為250億元。上述二項相加，治理黃河總費用為490億元。十年治理結束，每年需要投 資約50億元。此項費用，與數千年來中華民族治理黃河水患的投入相比，是微 不足道的。投入490億元，實現中華民族數千年來根治黃河的夢想，其社會意 義之大，是顯而易見的。隨著清沙工程的展開，黃河主水道的河床將不再增高，相反將逐年下降， 黃河水將逐漸進入主水道，暢通無阻，奔騰不息。主水道兩側將有大量的河灘 地露出水面，可供耕種或植樹造林。黃河全線將實現全年通航，黃河的水運能 力將獲得空前的增長。黃河大堤不用再加高加固，河床下降，高高的大堤不再 是防止黃河水患的屏障，而是和萬裡長城一樣，成為中華民族文明的歷史見證。 汛期黃河再無水患，兩岸人民的生命財產獲得空前的保障。非汛期，黃河水資源豐富，缺水斷流不再現，僅下遊就蓄水120億噸，南水何需北調，黃河之水 用之不竭，兩岸農田終年得到充分灌溉，農業和漁業都將出現歷史新高。除了上述難以盡言的社會效益外，治理費用可以通過各水壩蓄能電站的供 水、供電得到回收，並為持續發展提供後續資金。利用本發明的攪沙船將黃河主水道河床沉積的千年泥沙送入汛期黃河滾滾 急流中，開掘出黃河窄而深的主水道，形成束水攻沙的有利態勢，實現根治黃 河的夢想，是現代科學技術與自然力的完美結合。將使三門峽水庫不為逐年增 加的淤積問題所困擾；使黃河中下遊修建自己的"都江堰"成為可能。汛期黃河再無水患；非汛期留住黃河水，留住黃河母親甘甜的乳汁，哺育兩岸黃河兒 女。 一年中的黃河，四個月(汛期)濁浪濤天，八個月(非汛期)碧波蕩漾， 這不是美麗的神話，而科學的是真實。
權利要求
1. 一種治理河流和水庫的方法，其特徵在於a.使用攪沙船衝擊河床或水庫中沉積的泥沙，使泥沙被水流帶走，由此形成窄而深的河流主水道，即河流中的運河，使水流暢通，且流深流急，泥沙不再沉積；b.河流主水道形成後，沿河修建一個或一個以上的截水高度可以調整的低水頭可升降水壩，汛期將壩降低，不影響洩洪，非汛期升高水壩，增加河流的蓄水。
2、 根據權利要求1所述治理河流和水庫的方法，其特徵在於，攪沙船是將 攪沙裝置安裝在機動船上構成，船用於承載攪沙裝置及其附屬設備，同時為攪 沙裝置提供工作動力。
3、 根據權利要求2所述治理河流和水庫的方法，其特徵在於，所述攪沙船 裝配的攪沙裝置為流體衝擊式，它是向河床噴射具有一定壓力的河水，衝擊河 底沉積的泥沙，使泥沙混入河水並增加河水的擾動，減緩水中泥沙的沉降。
4、 根據權利要求2所述治理河流和水庫的方法，其特徵在於，攪沙船裝配 的攪沙裝置為機械挖掘式，它是使用機械設備直接挖掘河底泥沙，使泥沙進入 河水。
5、 根據權利要求1所述治理河流和水庫的方法，其特徵在於，為治理河流 淤塞的方法，它是使用攪沙船攪動主水道河床沉積的泥沙，使泥沙進入河水， 一部分隨河水進入大海， 一部分在主水道兩側沉積，在河床上開掘出一條窄而 深的主水道，即河流中的運河，令河水主要在此運河中流動，增加河水的挾沙 能力，形成束水攻沙的態勢，使河床不再淤塞。
6、 根據權利要求5所述治理河流和水庫的方法，其特徵在於，在使用攪沙 船開掘主水道時，為了減少攪動的泥沙在主水道的重新沉積，增加河水攜帶的 泥沙在主水道兩側的沉積量，攪沙期間，在主水道每距一定距離放置一個浮動 的分水塊，分水塊用鐵錨定位在正開掘的主水道中間或安裝在攪沙裝置後面， 由攪沙船牽引，使含有新攪動的泥沙的河水遇分水塊改變流動方向，向兩側輻 射，以增大進入主水道兩側的泥沙量。
7、 根據權利要求1所述治理河流和水庫的方法，其特徵在於，所述使用攪 沙船開掘主水道是在河流全線同時展開攪沙或是集中力量，從下遊入海口開始， 分段攪沙。
8、 根據權利要求1所述治理河流和水庫的方法，其特徵在於，所述升降壩 是指截水高度可調節的水壩，它由固定水壩和活動水壩構成，汛期放下活動水 壩，使壩處於水下，以利於洩洪和通航；非汛期升起活動壩蓄水，以保持壩的 上遊的水位在需要的高度，並根據河流全線的水資源情況，對活動壩上升的高 度進行調節。
9、 根據權利要求1所述治理河流和水庫的方法，其特徵在於，在同一河流 的不同河段修建多個升降壩，並通過協調各水壩活動壩升高的高度，保證河流 各段水位和蓄水量的合理分配，解決汛期順利洩洪和非汛期水資源的儲蓄、利 用，防止枯水季節下遊缺水、斷流情況的發生。
10、 根據權利要求9所述治理河流和水庫的方法，其特徵在於，在河流上 增建船閘，保證河流全線全年通航，或修建低水頭髮電站和抽水站，開發水力 資源，並利用自身生產的電能將河水輸送到河兩岸的灌溉渠道，實現能源的綜 合利用。
全文摘要
一種治理河流和水庫的方法，它是使用攪沙船衝擊河床或水庫中沉積的泥沙，使泥沙被水流帶走，由此形成窄而深的河流主水道，即河流中的運河，使水流暢通，且流深流急，泥沙不再沉積；河流主水道形成後，沿河修建一個或一個以上的截水高度可以調整的低水頭可升降水壩，汛期將壩降低，不影響洩洪，非汛期升高水壩，增加河流的蓄水。本發明可有效解決河流、水庫的泥沙淤塞問題，體現了現代科學技術與自然力的完美結合。
文檔編號E02F5/00GK101245589SQ20071003442
公開日2008年8月20日 申請日期2007年2月12日 優先權日2007年2月12日
發明者羅良才 申請人:湖南人文科技學院