CN109736258B - 防泥沙淤积的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种防泥沙淤积的方法。判断水域易出现泥沙淤积的易淤区域,在易淤区域的原泥面上挖设防淤设施放置坑。根据防淤设施放置坑的尺寸,选择囊体组件。将囊体组件运送至易淤区域的上方;通过囊体组件的充水口向容纳腔充水,以使囊体组件沉入防淤设施放置坑。由于充水后的囊体组件的高度大于防淤设施放置坑的深度,且囊体组件的顶壁位于水面与原泥面之间,进而使得易淤区域的水深降低,流速增大。易淤区域的流速增大后,有效降低泥沙在易淤区域内的落淤概率,同时增大易淤区域内泥沙起动概率,使得易淤区域的水体挟沙能力增大,可起到减少易淤区域泥沙淤积的效果。同时采用上述方法对水域的扰动小,且无污染、成本低、可重复使用。
Description
技术领域
本发明涉及涉水工程技术领域,特别是涉及一种防泥沙淤积的方法。
背景技术
在水利工程、水电工程、灌溉工程、引水工程、港口工程、水运工程、船舶制造工程及其他涉水工程技术领域,易出现泥沙淤积的区域很多,比如水闸闸上水域、闸下水域、港口码头港池、停泊水域、航道航槽、泵站水域、船坞水域、水库库区、水库坝前及其他水域等等,对应地泥沙淤积称为闸上淤积和闸下淤积、港池淤积和停泊水域淤积、航道淤积、泵站淤积、船坞淤积、库区淤积、坝前淤积等等。泥沙淤积会抬高水域床面,降低对应的水域的过流能力、泄洪能力或纳潮能力,增加洪水或潮水泛滥的风险或者导致工程设施无法正常使用。比如,闸区淤积会导致闸门无法正常开启或者关闭、闸区水道淤积会增加水道洪水泛滥的风险、港口淤积会影响船舶入港和停泊安全、航道淤积会影响船舶航行安全、泵站淤积会降低泵站工作效率、船坞淤积会影响船舶安全进出、库区淤积会降低库区库容并增大洪水泛滥风险。为减缓泥沙淤积,一般采用机械清淤的方式对水域泥沙淤积的区域进行维护,每年的疏浚或维护性泥沙清理费用较高,增大了水域的管理成本。常规的机械清淤,存在诸多污染源、施工成本高且疏浚土处置难等问题。
发明内容
基于此,有必要针对上述问题,提供一种能够有效防止水域泥沙淤积的防泥沙淤积的方法。
一种防泥沙淤积的方法,包括以下步骤:
判断水域易出现泥沙淤积的易淤区域;
在所述易淤区域的原泥面上挖设防淤设施放置坑;
根据所述防淤设施放置坑的尺寸,选择部分充水后与所述防淤设施放置坑的尺寸相匹配的囊体组件;
将所述囊体组件运送至所述易淤区域的上方,其中,所述囊体组件的侧壁围成一容纳腔,所述囊体组件的侧壁上开设有与所述容纳腔相连通的充水口;
通过所述充水口向所述容纳腔充水,以使所述囊体组件沉入所述防淤设施放置坑,并填充所述防淤设施放置坑;
当需要对水域进行防淤时,控制所述容纳腔内的充水量,以使充水后的所述囊体组件的高度大于所述防淤设施放置坑的深度,所述囊体组件的顶壁位于水面与所述原泥面之间。
上述防泥沙淤积的方法至少具有以下优点:
判断水域易出现泥沙淤积的易淤区域,在所述易淤区域的原泥面上挖设防淤设施放置坑,通过防淤设施放置坑为囊体组件提供安置空间。根据防淤设施放置坑的尺寸,选择囊体组件。将囊体组件运送至易淤区域的上方;通过囊体组件的充水口向容纳腔充水,以使囊体组件沉入防淤设施放置坑,并填充所述防淤设施放置坑。如果设易淤区域的单宽流量或潮量为q,则该处水域的平均流速V=q/H,其中H为该处的水深。由于充水后的囊体组件的高度大于防淤设施放置坑的深度,囊体组件的顶壁高出易淤区域的原泥面并位于所述水面与所述原泥面之间,进而使得设置有囊体组件的位置的水深H降低,H值变小,根据水域的平均流速V=q/H,则该处的流速增大。易淤区域的流速增大后,能够有效降低泥沙在易淤区域内的落淤概率,同时增大易淤区域内泥沙起动概率,使得易淤区域的水体挟沙能力增大,可起到减少易淤区域泥沙淤积的效果。同时和清淤法比较,采用上述方法对水域的扰动小,且无污染、成本低,囊体组件可多次使用,环保节能。
在其中一个实施例中,通过所述充水口向所述容纳腔充水,以使所述囊体组件沉入所述防淤设施放置坑,并填充所述防淤设施放置坑的步骤之后还包括:
当需要使用水域时,控制所述容纳腔内的充水量,以使所述囊体组件的顶壁与所述易淤区域的原泥面齐平。
在其中一个实施例中,所述囊体组件的顶壁上形成有保护层,通过控制所述容纳腔内的充水量,以使所述保护层与所述易淤区域的原泥面齐平。
在其中一个实施例中,所述保护层的形状与所述易淤区域的原泥面形状相匹配。
在其中一个实施例中,将所述囊体组件运送至所述易淤区域的上方的步骤包括:
所述囊体组件的侧壁还开设有与所述容纳腔相连通的充气口,将所述囊体组件运送至所述易淤区域的上方,通过所述充气口向所述容纳腔内充气,以使所述囊体组件浮于所述易淤区域的上方。
在其中一个实施例中,将所述囊体组件运送至所述易淤区域的上方,通过所述充气口向所述容纳腔内充气,并通过所述充水口向所述容纳腔内充水,控制所述容纳腔内的充水量与充气量,以使所述囊体组件浮于所述易淤区域的上方。
在其中一个实施例中,通过所述充水口向所述容纳腔充水,以使所述囊体组件沉入所述防淤设施放置坑,并填充所述防淤设施放置坑的步骤包括:
通过所述充水口向所述容纳腔充水,所述囊体组件的底部设置有配重层,所述囊体组件沉入所述防淤设施放置坑,以使所述囊体组件的底部与所述防淤设施放置坑内壁相贴合。
在其中一个实施例中,根据所述防淤设施放置坑的尺寸,选择部分充水后与所述防淤设施放置坑的尺寸相匹配的囊体组件的步骤包括:
根据所述防淤设施放置坑的尺寸,选择多个所述囊体结构并列设置形成所述囊体组件,以使部分充水后的所述囊体组件的尺寸与所述防淤设施放置坑的尺寸相匹配。
在其中一个实施例中,每一所述囊体结构的侧壁上均设置有连接卡扣,相邻两个所述囊体结构通过所述连接卡扣相连。
在其中一个实施例中,所述防淤设施放置坑的开口尺寸与所述易淤区域的尺寸相匹配。
附图说明
图1为一实施例中囊体组件的使用状态下的结构示意图;
图2为一实施例中闸区水域的结构示意图;
图3为一实施例中的防泥沙淤积的方法的流程图;
图4为一实施例中的防淤设施放置坑的剖视图;
图5为另一实施例中防淤设施放置坑的剖视图;
图6为再一实施例中防淤设施放置坑的剖视图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施例。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
请参阅图1,一实施例中的囊体组件10,用于防止水域20内易淤区域出现泥沙淤积,方便水域20的使用。其中水域20可以为水闸闸上水域、闸下水域、港口码头港池、停泊水域、航道航槽、泵站水域、船坞水域、水库库区、水库坝前水域及其他水域等。
在易淤区域的原泥面A上挖设防淤设施放置坑30,通过防淤设施放置坑为囊体组件10提供安置空间。选择尺寸与防淤设施放置坑30相匹配的囊体组件10。通过囊体组件10填充防淤设施放置坑30,以避免易淤区域被泥沙淤积。
囊体组件10的侧壁围成一容纳腔,囊体组件10的侧壁上开设有与容纳腔相连通的充水口。通过充水口能够方便对容纳腔进行充水,进而方便囊体组件10的使用。充水后的囊体组件10的高度大于防淤设施放置坑30的深度,以使囊体组件10的顶壁能够位于易淤区域的原泥面A与水面B之间,此时囊体组件10处于防淤积工作状态。囊体组件10的高度与防淤设施放置坑30的深度之间的高差,可以通过控制容纳腔的充水量进行调节,进而可调节和控制易淤区域的水深、流速,并防止或减小该易淤区域泥沙的淤积。
通过上述囊体组件10,由于囊体组件10的顶壁位于易淤区域的原泥面A与水面B之间,根据水域的平均流速V=q/H,其中q为流量,H为水深,设置有囊体组件10的位置的水深H降低,H值变小,在流量q不变的情况下,则该处的流速V增大。易淤区域的流速增大后,能够有效降低泥沙在易淤区域内的落淤概率,同时还增大易淤区域内泥沙起动概率,使得易淤区域的水体挟沙能力增大,可起到减少易淤区域泥沙淤积的效果。
囊体组件10包括至少一个囊体结构100,单个囊体结构100的外壁围成一空腔110。每一囊体结构100上均开设有充水口,充水口与空腔110相连通。一实施例中,囊体组件10可以只包括一个囊体结构100。部分充水后的囊体结构100的尺寸与防淤设施放置坑30和易淤区域的尺寸相匹配。
另一实施例中,囊体组件10可以包括多个囊体结构100。其中,充水后的单个囊体结构100的尺寸与防淤设施放置坑30的部分结构尺寸相匹配。多个囊体结构100并列设置,形成的囊体组件10部分充水后的尺寸与防淤设施放置坑30的整体尺寸相匹配。多个囊体结构100能够并列设置于防淤设施放置坑30内。
具体地,多个囊体结构100可以在防淤设施放置坑30的深度方向上层叠设置,也可以在防淤设施放置坑30的宽度方向或长度方向上并列设置。
一实施例中,单个囊体结构100的形状为多面体。其中单个囊体结构100的顶壁为平面,侧壁为竖直面,底壁为与相接触的另一囊体结构100的顶壁或防淤设施放置坑30的底壁相匹配。具体到本实施例中,若防淤设施放置坑30及易淤区域为直立式,则与防淤设施放置坑30的底壁相接触的囊体结构100的底壁为平面;若防淤设施放置坑30及易淤区域为斜坡式,则与防淤设施放置坑30和易淤区域相接触的囊体结构100的底壁为斜面或者弧面。
当然,在其他实施例中,囊体结构100的形状也可以为其他容易堆积或拼接铺设的形状。
具体到本实施例中,囊体结构100采用高强度、抗拉、抗压、耐摩擦、不透水、不透气的材料制成,以保证囊体结构100在使用状态下的稳定性。具体地,囊体结构100由高强度合成纤维织物做成。
一实施例中,囊体结构100的侧壁上开设有至少两个充水口,且每一充水口处设置有水泵。其中至少一充水口为进水口,方便水泵通过该充水口向空腔110内充水。至少另一充水口为出水口,通过该充水口方便水泵将空腔110内的水排出,进而方便囊体结构100的重复使用。
具体地,至少一充水口开设于囊体结构100一端的侧壁上,至少另一充水口开设于囊体结构100相对的另一端的侧壁上。当囊体结构100的尺寸较大时,方便通过其中一充水口对囊体结构100的空腔110内充水。
具体到本实施例中,水泵为双向水泵,即可在同一充水口实现进水与排水。当然,在其他实施例中,水泵还可以为单向水泵,其中至少一水泵为进水泵,至少另一为排水泵。
一实施例中,充水口处连接有导水管,导水管远离充水口处的一端与水泵相连接。通过导水管能够避免水泵直接连接于囊体结构100上,避免水泵在囊体组件10沉入防淤设施放置坑30内时,也随之沉入防淤设施放置坑30,影响水泵工作的稳定性。
具体地,水泵300上或导水管上还设置有止水阀门。通过止水阀门能够控制空腔110内水的流通,同时加强空腔110和导水管的水密性。
一实施例中,囊体组件10的侧壁还开设有与容纳腔相连通的充气口。通过充气口向容纳腔内充气,将囊体组件10运送至易淤区域的上方,控制容纳腔内的充气量,以使囊体组件10能够浮于易淤区域的上方,方便囊体组件10在易淤区域上的定位。
具体地,囊体结构100的侧壁上开设有充气口,充气口与囊体结构100的空腔110相连通。囊体结构100的充气口处连接有气泵。通过气泵能够向空腔110内充气,控制容纳腔内的充气量,使得囊体结构100能够浮于易淤区域的上方,使用时方便囊体结构100在易淤区域上方水面B处定位。在需要将囊体结构100移出防淤设施放置坑30时,通过气泵充气增大浮力能够使得囊体结构100浮起,方便将囊体结构100运离防淤设施放置坑30。
具体地,囊体结构100上开设有至少两个充气口,且每一充气口处设置有气泵。其中至少一充气口为进气口,方便气泵通过该充气口向空腔110内充气。至少另一充气口为出气口,通过该充气口方便气泵将空腔110内的气体排出,进而方便囊体结构100的重复使用。
具体地,至少一充气口开设于囊体结构100一端的侧壁上,至少另一充气口开设于囊体结构100相对的另一端的侧壁上。当囊体结构100的尺寸较大时,方便通过其中一充气口对囊体结构100的空腔110内充气。
进一步地,囊体结构100的一端与另一端为囊体结构100长度方向上的一端与另一端,进而更加方便对囊体结构100进行充气。
具体到本实施例中,气泵为双向气泵,即可在同一充气口实现进气与排气。当然,在其他实施例中,气泵还可以为单向气泵,其中至少一气泵为进气泵,至少另一为排气泵。
一实施例中,充气口处还设置有导气管,导气管远离充气口的一端与气泵相连接。通过导气管能够避免气泵直接连接于囊体结构100上,进而避免气泵在囊体组件10沉入防淤设施放置坑30内时,也随之沉入防淤设施放置坑30,影响气泵工作的稳定性。
具体地,气泵400上或导气管上设置有止气阀门。通过止气阀门能够控制空腔110内气体的流通,同时加强空腔110和导气管的气密性。
一实施例中,囊体结构100还包括筋骨条带架,筋骨条带架设置于空腔110内,且与囊体结构100的内壁相连接。通过设置筋骨条带架能够有效加强囊体结构100的结构强度,能够更好地维持充水后囊体结构100的形状和尺寸,提高囊体结构100在使用状态下的稳定性。
具体地,筋骨条带架包括至少一个加强条带,加强条带设置于囊体结构100内,并将空腔110分割为至少两个相互分隔设置的储存空间,加强条带上开设有至少一个连通孔,连通孔连通相邻两个储存空间。通过加强条带能够加强囊体结构100的结构强度,进而更好地维持充水后囊体结构100的形状和尺寸。同时通过加强条带上的连通孔能够有效连通两个相邻的储存空间,方便水或气体的流通。
具体到本实施例中,筋骨条带架包括多个加强条带,多个加强条带呈网状结构相互连接。通过多个加强条带将空腔110分割为多个储存空间。每一加强条带上均开设有至少一个连通孔,进而使得各个储存空间相互连通,方便气体与水在各个储存空间之间的流通。
具体到本实施例中,筋骨条带架为柔性体。当囊体结构100在不使用时,方便将囊体结构100折叠收纳。具体地,加强条带为柔性体。进一步地,加强条带由高强合成纤维织物做成,使得加强具有良好的韧性及强度。
一实施例中,每一囊体结构100的侧壁上均设置有连接卡扣,相邻两个囊体结构100通过连接卡扣相连。通过连接卡扣方便相邻的囊体结构100之间的连接,进而有效形成稳定的囊体组件10,避免相邻的囊体结构100之间出现相对运动。
另一实施例中,两个相邻的囊体结构100之间还可以通过绳索相互连接,进而保证所有囊体结构100连接成一个整体,形成结构稳定的囊体组件10,避免填充于防淤设施放置坑30内的囊体组件10活动。
一实施例中,囊体组件10的底部设置有配重层200,以使囊体组件10的底部能够与防淤设施放置坑30内壁相贴合。通过配重层200能够使得囊体组件10有效沉入到防淤设施放置坑30内,避免囊体组件10浮在防淤设施放置坑30内,无法下沉,无法有效充满防淤设施放置坑30。
具体地,配重层200的形状与防淤设施放置坑30底壁的形状相匹配,以使配重层200能够有效贴合于防淤设施放置坑30的底壁上。
进一步地,配重层200可以由沙袋、土袋、混凝土、沙石或者密度与泥沙相近的塑料、金属等重物中的一种或多种组成,以使配重层200具有足够的重量,能够有效下沉并贴合在防淤设施放置坑30的底壁上,并且确保囊体组件10在各种动力的作用下维持其在防淤设施放置坑30内设置的稳定性。
具体到本实施例中,配重层200设置于囊体结构100的底壁上,多个囊体结构100沿防淤设施放置坑30的长度方向或宽度方向并列设置,形成囊体组件10。
囊体组件10的顶壁上形成有保护层300。由于囊体组件10顶壁的外表层暴露在水体中,会受到水流的冲刷、沙石的堆压、钝物的磨损等影响,通过保护层300能够有效保护囊体组件10,延长囊体组件10的使用寿命。
具体到本实施例中,保护层300设置于囊体结构100的顶壁上,多个囊体结构100沿防淤设施放置坑30的长度方向或宽度方向并列设置,形成囊体组件10。
具体到本实施例中,充水后的囊体组件10的高度略大于防淤设施放置坑30的深度,以使充水后囊体组件10凸出于防淤设施放置坑30顶面,以使囊体组件10的顶壁能够位于易淤区域的原泥面A与水面B之间。通过控制容纳腔充水量以控制囊体组件10的高度,因此可以减少或调节易淤区域的水深,增大该处的流速,避免泥沙在易淤区域内的沉降和淤积。
在一实施例中,囊体结构100的高度大于防淤设施放置坑30的深度,囊体结构100的断面形状与防淤设施放置坑30及易淤区域整体的断面形状相匹配,囊体结构100长度与防淤设施放置坑30及易淤区域整体的断面尺寸一致。囊体结构100的宽度为5m~10m为宜。囊体结构100沿防淤设施放置坑30的长度方向并列设置形成囊体组件10,避免单个囊体结构100的尺寸过大,影响囊体组件10的设置、运输和存放。
请参阅图2,以闸区水道为例进行说明。闸区是指江、河、湖、海等水域中出于防洪、排涝、防潮、引水、灌溉、通航、防浪、防止海水入侵及其他目的而修建的水闸的相邻水域。闸区(闸上和闸下)淤积40是指泥沙在水闸上游或下游的水域20内落淤的概率比未建水闸时增大,闸区淤积40厚度也因此增大,且过流断面明显减小的现象。闸区水道的泥沙淤积严重,会抬高水域20床面高程,降低闸区水道的泄洪能力,造成闸区水道洪水位的抬高,增大水域20的洪水泛滥风险;闸区淤积40也会降低闸区水道纳潮能力,增大水域20的换水周期,增大水域20的生态恶化风险;闸区淤积40还可能造成闸门无法正常开启或关闭。
请一并参阅图1至图3,一实施例中的防泥沙淤积的方法,用于防止水域20内易淤区域被泥沙淤积,方便水域20的使用。防泥沙淤积的方法包括以下步骤:
步骤S110:判断水域20易出现泥沙淤积的易淤区域,以方便后续挖设防淤设施放置坑30。
一个实施例中,以具有代表性的闸区淤积40为例,闸区淤积40机理比较复杂,其中,水域20泥沙特性、泥沙主要来源、建闸后水动力变化、建闸位置、闸底高程以及闸门调度方式等都会对闸区水道冲淤程度产生影响。若泥沙主要来源于闸区水道的上游水域,则会出现闸上淤积;若泥沙主要来源于闸区水道的下游水域,则会出现闸下淤积;也存在泥沙既来源于上游水域,又来源于下游水域,因此闸上和闸下都出现淤积;闸上和闸下淤积,两者统称闸区淤积。
闸区淤积40的主要原因是水闸建设改变了所在水域的水动力环境。其中,对于潮汐河口而言,建闸后闸下水域20潮波产生变形并使涨潮流强度相对增强,落潮流强度相对减弱。涨潮流携带较多的泥沙进入闸下水域20,落潮流无法将这些泥沙全部带出,因而造成闸下水域20的淤积。也有部分水域,在水闸建设后,邻近水域的水动力减弱,导致进入闸区水道的泥沙多于带出闸区水道的泥沙,因此形成闸区淤积。
步骤S120:在所述易淤区域的原泥面A上挖设防淤设施放置坑30。通过防淤设施放置坑30方便容纳囊体组件10,为囊体组件10提供安置空间。
请参阅图4,具体地,在泥沙易淤积的易淤区域的原泥面A挖设防淤设施放置坑30,防淤设施放置坑30的开口尺寸与易淤区域的尺寸相匹配,在填充囊体组件10后,可有效避免泥沙在防淤设施放置坑30内或易淤区域的淤积。
其中,如图5所示,闸区水道可以为斜坡式水域。如图6所示,闸区水道还可以为直立式水域。在另一实施例中,闸区水道还可以为直立和斜坡的组合式水道。防淤设施放置坑30的宽度与水域20的宽度相适,以使防淤设施放置坑30的两个相对的侧壁位置与水域20相对应的两侧壁位置相适。
步骤S130:根据防淤设施放置坑30的尺寸,选择部分充水后与防淤设施放置坑30的尺寸相匹配的囊体组件10。
具体地,测量挖设的防淤设施放置坑30的形状和尺寸,比如长度、宽度、深度、斜坡坡度等信息,根据防淤设施放置坑30的尺寸选择囊体组件10。
一实施例中,根据防淤设施放置坑30及易淤区域的尺寸,选择多个囊体结构100并列设置形成囊体组件10,以使部分充水后的囊体组件10的尺寸与防淤设施放置坑30的尺寸相匹配。避免了单个囊体组件10的尺寸过大,不便于运输、制作、安装等。
具体地,每一囊体结构100的侧壁上均设置有连接卡扣,相邻两个囊体结构100通过连接卡扣相连。通过连接卡扣,能够将囊体组件10之间有效连接在一起,形成一个结构稳定的囊体组件10。
步骤S140:将囊体组件10运送至易淤区域的上方。
具体地,采用汽车等运输工具将囊体组件10运输至易淤区域所在的水域边,利用拖轮将囊体组件10运输至易淤区域上方,并进行定位,以方便囊体组件10能够有效沉入到防淤设施放置坑30内。
具体地,向囊体组件10的容纳腔内充气,控制容纳腔内的充水量,以使囊体组件10能够浮于防淤设施放置坑30的上方。
一实施例中,将水泵连接于囊体组件10的充水口处,将气泵连接于囊体组件10的充气口处。启动水泵及气泵对囊体组件10的容纳腔进行充水和充气,使得囊体组件10的部分容纳腔充水,另一部分容纳腔充气。通过控制容纳腔内的充水量与充气量,以使囊体组件10有效浮于防淤设施放置坑30的上方,同时避免囊体组件10完全浮于水面B上,影响囊体组件10在防淤设施放置坑30上方定位的稳定性。
在另一实施例中,还可以仅向囊体组件10的容纳腔内充气,控制容纳腔内的充水量,以使囊体组件10能够浮于防淤设施放置坑30的上方。
其中,若囊体组件10包括多个囊体结构100,当囊体组件10运输至防淤设施放置坑30所在的水域边,通过囊体结构100的连接卡扣连接相邻两个囊体结构100,以使囊体组形成一个稳定的整体。
分别对每一囊体结构100的空腔110内进行充气,以使囊体结构100的能够浮于防淤设施放置坑30的上方。
一实施例中,将水泵连接于囊体结构100的充水口处,将气泵连接于囊体结构100的充气口处。启动水泵及气泵对囊体结构100的空腔110进行充水和充气,使得囊体结构100的部分空腔110充水,另一部分充气,进而使得囊体组件10有效浮于防淤设施放置坑30的上方。
另一实施例中,启动水泵对部分囊体结构100的空腔110进行充水,启动气泵对另一部分囊体结构100的空腔110进行充气,进而使得囊体组件10有效浮于防淤设施放置坑30的上方。
通过充气口和/或充水口将容纳腔内的气体排出,以方便囊体组件10能够有效设置于防淤设施放置坑30。具体地,通过充气口将囊体结构100的空腔110内的气体排出。
步骤S150:通过充水口向容纳腔充水,以使囊体组件10沉入防淤设施放置坑30,并填充防淤设施放置坑30。具体地,通过充水口向容纳腔充水,以使囊体组件10逐渐变重沉入防淤设施放置坑30。通过控制向容纳腔内充水的速度,使得囊体组件10逐渐变重沉入防淤设施放置坑30,避免使得囊体组件10突然变重而无法有效沉入到防淤设施放置坑30。
步骤S160:当需要对水域进行防淤时,控制所述容纳腔内的充水量,以使充水后的所述囊体组件的高度大于所述防淤设施放置坑的深度,所述囊体组件的顶壁位于所述水面与所述原泥面之间。同时上述步骤能够有效调节易淤区域的水深和流速,减少或防止泥沙淤积。
囊体组件10变重沉入防淤设施放置坑30,以使囊体组件10的顶壁能够位于易淤区域的原泥面A与水面B之间。如果设易淤区域的单宽流量或潮量为q,则该处水的平均流速V=q/H,其中H为该处的水深。由于充水后的囊体组件10的高度大于防淤设施放置坑30的深度,以使囊体组件10的顶壁能够位于易淤区域的原泥面A与水面B之间,进而使得设置有囊体组件10的位置的水深H降低,H值变小,根据水的平均流速V=q/H,在流量q不变的情况下,则该处的流速V增大。易淤区域的流速增大后,能够有效降低泥沙在易淤区域内的落淤概率,同时增大易淤区域内泥沙起动概率,使得易淤区域的水体挟沙能力增大,可起到减少易淤区域泥沙淤积的效果。同时采用上述方法对水域20的扰动小,且无污染、成本低,囊体组件10可多次使用,环保节能。
具体到本实施例中,囊体组件10的顶壁位于靠近易淤区域的原泥面A处。避免囊体组件10的顶壁过高,阻断易淤区域的水流,影响水域20内水的流通。
具体地,启动气泵及水泵,通过气泵将囊体结构100的空腔110内的气体排出,通过水泵向空腔110内充水,囊体组件10随着重量的不断增加和配重层200的重力作用,不断下沉,直至配重层200与防淤设施放置坑30的底壁相贴合,使囊体组件10填充防淤设施放置坑30。同时由于囊体组件10的高度大于防淤设施放置坑30的深度,使得囊体组件10的顶壁凸出于防淤设施放置坑30,使得易淤区域的水深降低,流速增大,易淤区域的水体挟沙能力增大,进而减少易淤区域泥沙的淤积。
进一步地,囊体组件10下沉就位后,关闭止水阀门和止气阀门,以使导气管和导水管封闭。将导气管和导水管归并处置。
当需要使用水域20时,控制所述容纳腔内的充水量,以使囊体组件10的顶壁与易淤区域的原泥面A齐平。进而有效避免了突出于水体中的囊体组件10,影响水体深度,干扰水域20的使用。
一实施例中,当需要使用水域时,控制所述容纳腔内的水量逐渐减少,直至囊体组件10的顶壁与所述易淤区域的原泥面齐平。
一实施例中,控制不同的囊体结构100的空腔110的水量及高度,使得囊体组件10的高度与防淤设施放置坑30的深度之间高度差能够在防淤设施放置坑30的边缘逐渐减小,进而使得易淤区域的水深缓慢变化,直至与防淤设施放置坑30外的水深一致,有效避免水深突变,影响水域的稳定性。
具体地,囊体组件10的顶壁上形成有保护层300,压扁后的囊体组件10上的保护层300与易淤区域的原泥面A一致。保护层300能够在排出容纳腔内的水的同时,随着水量的减少而下降,避免了保护层300悬浮于易淤区域的原泥面A与水面B之间,影响水域20的使用。进一步地,保护层300具有一定的重量,使得保护层300能够随着囊体组件10内水量或气体量进行起伏。
进一步地,保护层300的形状与易淤区域的原泥面A形状相匹配。当保护层300下降至与易淤区域的原泥面A一致的位置时,由于保护层300的形状与易淤区域的原泥面A形状相匹配,进而能够有效还原水域20的形状,进一步有利于水域20的应用。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施例,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种防泥沙淤积的方法,其特征在于,包括以下步骤:
判断水域易出现泥沙淤积的易淤区域;
在所述易淤区域的原泥面上挖设防淤设施放置坑;
根据所述防淤设施放置坑的尺寸,选择部分充水后与所述防淤设施放置坑的尺寸相匹配的囊体组件;
将所述囊体组件运送至所述易淤区域的上方,其中,所述囊体组件的侧壁围成一容纳腔,所述囊体组件的侧壁上开设有与所述容纳腔相连通的充水口;
通过所述充水口向所述容纳腔充水,以使所述囊体组件沉入所述防淤设施放置坑,并填充所述防淤设施放置坑;
当需要对水域进行防淤时,控制所述容纳腔内的充水量,以使充水后的所述囊体组件的高度大于所述防淤设施放置坑的深度,所述囊体组件的顶壁位于水面与所述原泥面之间;
当需要使用水域时,控制所述容纳腔内的充水量,以使所述囊体组件的顶壁与所述易淤区域的原泥面齐平。
2.根据权利要求1所述的防泥沙淤积的方法,其特征在于,所述囊体组件的顶壁上形成有保护层,通过控制所述容纳腔内的充水量,以使所述保护层与所述易淤区域的原泥面齐平。
3.根据权利要求2所述的防泥沙淤积的方法,其特征在于,所述保护层的形状与所述易淤区域的原泥面形状相匹配。
4.根据权利要求1-3任一项所述的防泥沙淤积的方法,其特征在于,将所述囊体组件运送至所述易淤区域的上方的步骤包括:
所述囊体组件的侧壁还开设有与所述容纳腔相连通的充气口,将所述囊体组件运送至所述易淤区域的上方,通过所述充气口向所述容纳腔内充气,以使所述囊体组件浮于所述易淤区域的上方。
5.根据权利要求4所述的防泥沙淤积的方法,其特征在于,将所述囊体组件运送至所述易淤区域的上方,通过所述充气口向所述容纳腔内充气,并通过所述充水口向所述容纳腔内充水,控制所述容纳腔内的充水量与充气量,以使所述囊体组件浮于所述易淤区域的上方。
6.根据权利要求1-3任一项所述的防泥沙淤积的方法,其特征在于,通过所述充水口向所述容纳腔充水,以使所述囊体组件沉入所述防淤设施放置坑,并填充所述防淤设施放置坑的步骤包括:
通过所述充水口向所述容纳腔充水,所述囊体组件的底部设置有配重层,所述囊体组件沉入所述防淤设施放置坑,以使所述囊体组件的底部与所述防淤设施放置坑内壁相贴合。
7.根据权利要求1-3任一项所述的防泥沙淤积的方法,其特征在于,根据所述防淤设施放置坑的尺寸,选择部分充水后与所述防淤设施放置坑的尺寸相匹配的囊体组件的步骤包括:
根据所述防淤设施放置坑的尺寸,选择多个囊体结构并列设置形成所述囊体组件,以使部分充水后的所述囊体组件的尺寸与所述防淤设施放置坑的尺寸相匹配。
8.根据权利要求7所述的防泥沙淤积的方法,其特征在于,每一所述囊体结构的侧壁上均设置有连接卡扣,相邻两个所述囊体结构通过所述连接卡扣相连。
9.根据权利要求7所述的防泥沙淤积的方法,其特征在于,当需要使用水域时,控制所述容纳腔内的充水量,以使所述囊体组件的顶壁与所述易淤区域的原泥面齐平的步骤包括:
控制不同的所述囊体结构的空腔的水量及高度,使得所述囊体组件的高度与所述防淤设施放置坑的深度之间高度差能够在所述防淤设施放置坑的边缘逐渐减小,使得所述易淤区域的水深缓慢变化,直至与所述防淤设施放置坑外的水深一致。
10.根据权利要求1-3任一项所述的防泥沙淤积的方法,其特征在于,所述防淤设施放置坑的开口尺寸与所述易淤区域的尺寸相匹配。
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