專利名稱：重污染河流組合式水質(zhì)凈化丁壩群系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種河流水質(zhì)凈化的系統(tǒng)，特別是一種適用于重污染河流組合式水質(zhì)凈化丁壩群系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
丁壩最早是與提岸相接呈“T”字形的保護(hù)提岸水土的水工建筑物，是目前廣泛使用的河道整治和維護(hù)建筑物，其主要功能為保護(hù)河巖不受來流直接沖蝕而產(chǎn)生掏刷破壞， 誘導(dǎo)泥沙淤積、調(diào)控河床深淺，在防洪上發(fā)揮著多種重要的作用。此外，由于丁壩周圍可形成泥沙淤積、深淺水區(qū)、濕地和河灘洼地等，因此可以創(chuàng)造多種河道環(huán)境。為增強(qiáng)丁壩的穩(wěn)定性，一種具有土工格柵堆石進(jìn)占結(jié)構(gòu)的丁壩 (ZL201020246893. 5)公開了一種具有土工格柵堆石進(jìn)占的丁壩結(jié)構(gòu)，該實(shí)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(xiǎn)情、突發(fā)險(xiǎn)情的出現(xiàn)，大大減少了壩岸的出險(xiǎn)幾率。為了減少丁壩的工程造價(jià)，一種塊石-鋼筋混凝土排樁復(fù)合型丁壩護(hù)岸結(jié)構(gòu)(ZL201010108077. 2)公開了一種塊石-鋼筋混凝土排樁復(fù)合型丁壩結(jié)構(gòu)，該型丁壩結(jié)構(gòu)由鋼筋混凝土排樁、連系梁、塊石組成。這種復(fù)合樁式丁壩結(jié)構(gòu)在保障樁式丁壩促淤護(hù)塘效果的同時(shí)，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(chǎng)所，一種用于岸邊防護(hù)并有利于多種生物繁育的潛水丁壩系統(tǒng)(ZL200510064636. 3)公開了一種用于岸邊防護(hù)并有利于多種生物繁育的潛水丁壩系統(tǒng)，該系統(tǒng)外觀呈Y字形，由拋石區(qū)和種植區(qū)組成，拋石工程隱于水下，在岸邊區(qū)以不等間隔構(gòu)筑丁壩群，為其它水生生物生長(zhǎng)和棲息創(chuàng)造條件。上述技術(shù)一方面改進(jìn)了丁壩的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而充分發(fā)揮了丁壩的水利功能，另一方面通過潛水堆石丁壩群的構(gòu)建創(chuàng)造多種河道環(huán)境，為水生生物提供了良好的棲息場(chǎng)所。但從丁壩的結(jié)構(gòu)、丁壩群的運(yùn)用來看，這些技術(shù)的運(yùn)用并不能充分發(fā)揮丁壩(群)凈化水體，特別是對(duì)重污染河流水體的環(huán)境效應(yīng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述缺陷，研制一種重污染河流組合式水質(zhì)凈化的丁壩群系統(tǒng)。本發(fā)明的技術(shù)方案是重污染河流組合式水質(zhì)凈化丁壩群系統(tǒng)，其主要技術(shù)特征在于在于在河岸兩邊每隔一段距離分別排列設(shè)置多個(gè)丁壩，丁壩從河岸邊斜向伸向河床中，形成丁壩群；每個(gè)丁壩由水質(zhì)凈化器、支撐框架以及工作橋構(gòu)成；每個(gè)丁壩的壩軸線與來水水流方向夾角為45 75度。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)(1)本發(fā)明中的丁壩群與來水水流方向夾角45 75度之間，屬于下挑型短丁壩 (水利用語)，下挑丁壩有利于控導(dǎo)水流，對(duì)水流流態(tài)改變較小，壩頭沖刷坑相對(duì)也較小，對(duì)壩體穩(wěn)定有利，而短丁壩對(duì)水流的影響小，挑流能力強(qiáng)，壩前沖刷輕，產(chǎn)生的回流弱；(2)本發(fā)明中所設(shè)計(jì)的每座丁壩之間的間距是所建丁壩長(zhǎng)度的5-6倍，每個(gè)丁壩在垂直于水流方向的投影長(zhǎng)度為穩(wěn)定河寬的1/3。這樣的丁壩群布局可以改變水流結(jié)構(gòu)，誘導(dǎo)泥沙淤積、調(diào)控河床深淺，在防洪上發(fā)揮著多種重要的作用。此外，由于丁壩周圍可形成泥沙淤積、深淺水區(qū)、濕地和河灘洼地等，可以創(chuàng)造多種河道環(huán)境；(3)本發(fā)明適用于重污染河流的水質(zhì)凈化，這是一般丁壩所沒有的特殊功能，其內(nèi)嵌的標(biāo)準(zhǔn)化水質(zhì)凈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(duì)于重污染河道中污染物質(zhì)特別是氮磷的吸收、轉(zhuǎn)化十分有利；(4)本發(fā)明中的標(biāo)準(zhǔn)化水質(zhì)凈化器可以批量生產(chǎn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)置的固定扣可以輕松地掛在丁壩的鋼管上，便于組裝和拆卸；(5)本發(fā)明丁壩上設(shè)計(jì)的木板工作橋可以方便研究人員定期拿取水質(zhì)凈化器去分析研究，也可以方便的觀察壩的各個(gè)位置的水流變化的情況。本發(fā)明其他優(yōu)點(diǎn)和效果將在下面繼續(xù)說明。


圖1——本發(fā)明中丁壩群在河道中的布置示意圖。圖2——本發(fā)明中單個(gè)丁壩的平面布置示意圖。圖3——本發(fā)明中單個(gè)水質(zhì)凈化器的立面圖結(jié)構(gòu)示意圖。圖4——本發(fā)明中水深方向的丁壩框架示意圖。圖5——本發(fā)明中水質(zhì)凈化器的安裝平面示意圖。圖中各標(biāo)號(hào)表示丁壩1、水質(zhì)凈化器2、工作橋3、支撐框架4、豎向鋼管5、水平聯(lián)系鋼條6、橫向聯(lián)系鋼條7、鋼絲網(wǎng)8、固定扣9、生物凈化球10、水流方向11、水質(zhì)凈化器鋼架12、安裝槽13、 外部鋼架14、內(nèi)部鋼架15。
具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例的方式，對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于所述實(shí)施例。如圖1所示沿著水流方向11分別在河道的兩岸建設(shè)多座丁壩1 (組合式水質(zhì)凈化丁壩)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(shè)置為60° ；在河的對(duì)岸也建設(shè)多座丁壩1，本例中與河岸這邊的數(shù)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(cuò)開；丁壩1在垂直于水流方向的投影長(zhǎng)度為穩(wěn)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(zhǎng)度的5-6倍；當(dāng)然，可根據(jù)實(shí)際河道的需要，適當(dāng)增加丁壩群系統(tǒng)的丁壩1的數(shù)量。如圖2、圖3所示丁壩1的設(shè)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(lián)系鋼條6從上至下水平聯(lián)系各豎向鋼管5構(gòu)成外部鋼架14 ；內(nèi)部鋼架15采用同樣方法構(gòu)成；采用橫向聯(lián)系鋼條7與豎向鋼管5以及水平聯(lián)系鋼條6逐一對(duì)應(yīng)相連，在外部鋼架14以及內(nèi)部鋼架15之間形成水質(zhì)凈化器2的安裝槽13 ；在內(nèi)部鋼架15之上鋪設(shè)工作橋3。丁壩群系統(tǒng)(指由多個(gè)丁壩1構(gòu)成)的主要凈水裝置為安裝在其內(nèi)部的水質(zhì)凈化器2 (標(biāo)準(zhǔn)化水質(zhì)凈化器)；水質(zhì)凈化器2的結(jié)構(gòu)為一長(zhǎng)方框體鋼架結(jié)構(gòu)，水質(zhì)凈化器鋼架 12的各邊用(^8鋼筋搭構(gòu)而成，長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度為50-60(^，短邊為IOcm;框體的外圍用鋼絲網(wǎng) 8包裹；框體的頂部四角安裝有固定扣9，方便將水質(zhì)凈化器2掛在丁壩1的安裝槽13中； 水質(zhì)凈化器鋼架12內(nèi)部填滿聚烯烴和聚酰胺的合成物制成的生物凈化球10，用于掛膜并凈化水質(zhì)。如圖4、圖5所示丁壩1的外部鋼架14以及內(nèi)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(lián)系鋼條6之間距離約30cm ；相鄰橫向聯(lián)系鋼條7之間距離略大于水質(zhì)凈化器 2寬度的三倍，形成內(nèi)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(用木板制作)。本發(fā)明應(yīng)用過程說明如圖1、2、3、4、5 所示在重度污染河流上布設(shè)多組該組合式水質(zhì)凈化丁壩群，當(dāng)重度污染的河水沿水流方向11流經(jīng)丁壩群時(shí)，河流水體將會(huì)經(jīng)過在多組丁壩1上掛鉤的水質(zhì)凈化器2的過濾；該重污染河流組合式水質(zhì)凈化丁壩系統(tǒng)安裝投入使用后一段時(shí)間，在改善水流結(jié)構(gòu)以及促進(jìn)泥沙淤積的同時(shí)，凈化水質(zhì)并改善河流的生境條件。當(dāng)需要收回水質(zhì)凈化器2時(shí)，則沿著丁壩1頂部上設(shè)置的工作橋3走過去，將水質(zhì)凈化器2上的固定扣9脫離丁壩1上的安裝槽15 ；處理或更換生物凈化球10后再將水質(zhì)凈化器其通過固定扣9固定到丁壩1上。
權(quán)利要求
1.重污染河流組合式水質(zhì)凈化丁壩群系統(tǒng)，其特征在于在河岸兩邊每隔一段距離分別排列設(shè)置多個(gè)丁壩，丁壩從河岸邊斜向伸向河床中，形成丁壩群；每個(gè)丁壩由水質(zhì)凈化器、 支撐框架以及工作橋構(gòu)成；每個(gè)丁壩的壩軸線與來水水流方向夾角為45 75度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重污染河流組合式水質(zhì)凈化丁壩群系統(tǒng)，其特征在于河岸兩邊的多個(gè)丁壩互相錯(cuò)開設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重污染河流組合式水質(zhì)凈化丁壩群系統(tǒng)，其特征在于河岸一邊的每座丁壩之間的間距是所建丁壩長(zhǎng)度的5-6倍，每個(gè)丁壩在垂直于水流方向的投影長(zhǎng)度為穩(wěn)定河寬的1/3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重污染河流組合式水質(zhì)凈化丁壩群系統(tǒng)，其特征在于所述水質(zhì)凈化器由鋼架構(gòu)成，外圍由鋼絲網(wǎng)編織而成，內(nèi)部填置多個(gè)生物凈化球囊，鋼架上部設(shè)置有固定扣。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重污染河流組合式水質(zhì)凈化丁壩群系統(tǒng)，其特征在于所述丁壩由外部鋼架和內(nèi)部鋼架共同形成支撐框架；外部鋼架以及內(nèi)部鋼架由釘入河床的豎向鋼管、水平聯(lián)系鋼條以及橫向聯(lián)系鋼條焊接構(gòu)成，豎向鋼管、水平聯(lián)系鋼條以及橫向聯(lián)系鋼條逐一對(duì)應(yīng)；外部鋼架與內(nèi)部鋼架之間形成安裝槽，以便放置水質(zhì)凈化器；內(nèi)部鋼架之上鋪設(shè)工作橋。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重污染河流組合式水質(zhì)凈化丁壩群系統(tǒng)，其特征在于生物凈化球囊由聚烯烴和聚酰胺的合成物制成。
全文摘要
本發(fā)明涉及適用于重污染河流組合式水質(zhì)凈化丁壩群系統(tǒng)。本發(fā)明在河岸兩邊每隔一段距離分別排列設(shè)置多個(gè)丁壩，丁壩從河岸邊斜向伸向河床中，形成丁壩群；每個(gè)丁壩由水質(zhì)凈化器、支撐框架以及工作橋構(gòu)成；每個(gè)丁壩的壩軸線與來水水流方向夾角為45～75度。本發(fā)明解決了以往丁壩的結(jié)構(gòu)、丁壩群的運(yùn)用所存在的不能充分發(fā)揮丁壩(群)凈化水體，特別是對(duì)重污染河流水體的環(huán)境效應(yīng)等缺陷。本發(fā)明有利于控導(dǎo)水流，對(duì)水流流態(tài)改變較小，壩頭沖刷坑相對(duì)也較小，挑流能力強(qiáng)，壩前沖刷輕，產(chǎn)生的回流弱，改變水流結(jié)構(gòu)，誘導(dǎo)泥沙淤積、調(diào)控河床深淺，創(chuàng)造多種河道環(huán)境；適用于重污染河流的水質(zhì)凈化，水質(zhì)凈化器可以批量生產(chǎn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)E02B3/06GK102220747SQ201110043738
公開日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2011年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月23日
發(fā)明者侯俊, 彭志誠, 王沛芳, 王超, 錢進(jìn) 申請(qǐng)人:河海大學(xué)