化性質(zhì)的原因。硅藻土pH值中性、無(wú)毒，懸浮性能好，吸附性能強(qiáng)，容重輕，吸油率115%，細(xì)度在325目?500目，混合均勻性好。硅藻土通常呈淺黃色或淺灰色，質(zhì)軟，多孔而輕。硅藻土獨(dú)特的物理結(jié)構(gòu)，決定了其在污水處理和水體水質(zhì)凈化領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。
[0042]所述“H”型水工預(yù)制件11在河流橫截面上，沿著河流中央，向兩側(cè)岸堤方向，采取依次連續(xù)埋設(shè)方式，然后通過(guò)橫向連接孔12連接相鄰且互相貼近的水工預(yù)制件11，或者將水工預(yù)制件11間隔一定距離后松散埋設(shè)于河道內(nèi)部。
[0043]具體地，采用橫向連接孔12且互相貼近的連接相鄰水工預(yù)制件11，可以使水工預(yù)制件11更好地固定在一起，從而在橫斷面上構(gòu)筑一個(gè)連續(xù)一體的壅水體，這不同于一體結(jié)構(gòu)的攔水壩體或者閘閥結(jié)構(gòu)，連接后的水工預(yù)制件11，組成的人工復(fù)式河道I能夠保證該結(jié)構(gòu)不易被洪水沖毀;采用將水工預(yù)制件11間隔一定距離后松散埋設(shè)于河道內(nèi)部的方式，這種埋設(shè)方式主要是根據(jù)河流橫截面岸坡陡緩變化，即沿河道中央線向岸坡方向，河槽底存在高度變化，需要據(jù)地勢(shì)調(diào)整埋設(shè)預(yù)制件高度，則在水工預(yù)制件11會(huì)因埋設(shè)高度差異而呈現(xiàn)不等高，互相間出現(xiàn)一定的間隔距離，本距離寬度可以據(jù)“H”型水工預(yù)制件11的迎水面寬度作為參考基準(zhǔn)而設(shè)定倍數(shù)，以確定間距寬度，或者依據(jù)地勢(shì)具體情況而定。原則上為既能順地勢(shì)而延展利于水工預(yù)制件11的鋪設(shè)，同時(shí)還能利于水工預(yù)制件11橫向連接，確保能夠連接一體保持堅(jiān)固程度，連接時(shí)經(jīng)橫向連接孔116用繩索或棒狀物連接相鄰預(yù)制件。
[0044]更具體地，考慮到洪水或者豐水期所施工河道橫截面埋設(shè)的水工預(yù)制件11壅高水位后，其本身結(jié)構(gòu)的耐沖的堅(jiān)固程度，沿著水流流向向下游方向，即縱向沿著橫截面上先前各個(gè)水工預(yù)制件11并列排序陣列依次再連接埋設(shè)若干水工預(yù)制件11，即串聯(lián)多個(gè)水工預(yù)制件11，增加其有效長(zhǎng)度，用于增加其抗水毀能力，避免諸如跨河大橋橋墩等在洪水期經(jīng)常面臨被毀損危險(xiǎn)等問(wèn)題，并可用鐵釬或粧木等垂向固定件13通過(guò)垂向固定孔117在垂向上向河槽下方底泥底部固定水工預(yù)制件11。
[0045]埋設(shè)人工復(fù)式河道I后，在河道橫截面處，形成了人工壅水構(gòu)筑物群，狀若橋墩壅水，但明顯不同于閘壩工作方式，這是一組半永久性構(gòu)筑物，不需要時(shí)，可以拆卸分離，恢復(fù)河道自然屬性。
[0046]埋設(shè)人工復(fù)式河道I后，水流依據(jù)“H”型水工預(yù)制件11可分為三部分，由上游到下游依次分為斷面上游、壅水?dāng)嗝婧蛿嗝嫦掠?，壅水?dāng)嗝娴臉?gòu)建實(shí)質(zhì)上是改變了該處施工的河流斷面的過(guò)水性質(zhì)，使得該處河水橫斷面由于“H”型水工預(yù)制件11連接的存在而呈現(xiàn)過(guò)水?dāng)嗝媸照?，即有效過(guò)水?dāng)嗝婷娣e明顯變小的情況，而斷面上游方向因河道阻塞而壅高了水位，表現(xiàn)為明顯的過(guò)水流速增加，上游水位增加，水勢(shì)能增加，故水流速動(dòng)能增加，水流速顯著增加而帶來(lái)的有利之處是借此促進(jìn)水體復(fù)氧等自凈過(guò)程。
[0047]當(dāng)水流通過(guò)壅水?dāng)嗝婧?，水流在斷面下游相?duì)于壅水?dāng)嗝嫣?，有效過(guò)水?dāng)嗝婷黠@變寬，水流速度則因有效過(guò)水?dāng)嗝娴脑黾佣黠@減速，則帶來(lái)了有利的情況是水流速減緩后，能夠促進(jìn)水中泥沙等懸浮物質(zhì)在斷面下河段處發(fā)生沉降，從而一方面，去除水體中懸浮物質(zhì)等顆粒物質(zhì)，另一方面為下游段漫灘發(fā)育提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，即加速下游復(fù)式河道的自然發(fā)育形成過(guò)程。
[0048]本申請(qǐng)還提出一種10、一種使用人工復(fù)式河道增強(qiáng)水質(zhì)的方法，包括如下步驟:
[0049]S1、選定河流斷面，按河槽和岸坡地勢(shì)設(shè)置人工復(fù)式河道I，形成一體化壅水結(jié)構(gòu)；
[0050]具體地，所述步驟SI包括:
[0051]步驟SlOl:選定河流斷面后，按河槽和岸坡地勢(shì)依次埋設(shè)連接“H”型水工預(yù)制件11;
[0052]步驟S102:各“H”型水工預(yù)制件11橫向上用橫向固定件12通過(guò)橫向連接孔116連接，垂向上用垂向固定件13通過(guò)垂向固定孔117連接，形成一體化壅水結(jié)構(gòu)；
[0053]步驟S103: —體化壅水結(jié)構(gòu)將河道分為斷面上游、壅水?dāng)嗝婧蛿嗝嫦掠巍?br>[0054]S2、河流水位發(fā)生變化，壅水結(jié)構(gòu)通過(guò)柱椎體111和橫梁112有效壅水，改善水質(zhì)；
[0055]具體地，所述河流水位發(fā)生變化時(shí)，為河流水位在枯水位和洪水位間變化。
[0056]S3、河水流過(guò)預(yù)制件進(jìn)入人工復(fù)式河道的下游，河水中大顆粒物發(fā)生沉降堆積，沉降凈水，促進(jìn)河漫灘結(jié)構(gòu)形成。
[0057]當(dāng)河流水位在枯水位和洪水位間變化時(shí)，人工復(fù)式河道I通過(guò)柱椎體111和橫梁112起到有效的壅水效果，達(dá)到了收窄斷面處的有效過(guò)水?dāng)嗝娴哪康?，且由于人工?fù)式河道I，即壅水構(gòu)筑物的存在，斷面上游水位明顯壅高，水勢(shì)能提升，河水快速通過(guò)縱向?qū)Я骺?14，同時(shí)在經(jīng)過(guò)時(shí)勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，又因橫向?qū)Я骺?13和垂向?qū)Я骺?17的存在發(fā)生紊流和湍流現(xiàn)象，水體擾動(dòng)劇烈，從大氣中溶解的氧氣量增加，提升了氧化自凈能力，此過(guò)程消耗掉較多的水動(dòng)能。流過(guò)“H”型水工預(yù)制件11的水流進(jìn)入斷面下游河道，此處相對(duì)斷面處，河道變寬，流速變緩，水中懸浮物及泥沙等大顆粒物質(zhì)趨于沉降，在下游一定距離處發(fā)生堆積，一方面顆粒物凝并沉降實(shí)現(xiàn)凈水，另一方面，促進(jìn)岸邊河漫灘結(jié)構(gòu)形成，加速天然復(fù)式河道的發(fā)育過(guò)程。如此完成了壅水提升水質(zhì)的全過(guò)程。
[0058]盡管已描述了本申請(qǐng)的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對(duì)這些實(shí)施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實(shí)施例以及落入本申請(qǐng)范圍的所有變更和修改。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本申請(qǐng)進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本申請(qǐng)的精神和范圍。這樣，倘若本申請(qǐng)的這些修改和變型屬于本申請(qǐng)權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本申請(qǐng)也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種人工復(fù)式河道，其特征在于所述人工復(fù)式河道包括多個(gè)“H”型水工預(yù)制件、橫向固定件、垂向固定件，所述“H”型水工預(yù)制件包括柱椎體、橫梁、橫向?qū)Я骺住⒖v向?qū)Я骺?、垂向?qū)Я骺?、橫向連接孔、垂向固定孔，所述橫向固定件通過(guò)橫向連接孔橫向固定“H”型水工預(yù)制件，所述垂向固定件通過(guò)垂向固定孔垂向固定“H”型水工預(yù)制件。2.如權(quán)利要求1所述的人工復(fù)式河道，其特征在于所述水工預(yù)制件的橫向?qū)Я骺自O(shè)置于所述柱椎體的寬邊方向，用于促進(jìn)水流紊流化、湍流化，所述縱向?qū)Я骺自O(shè)置于所述柱椎體的窄邊方向，用于疏導(dǎo)水流快速通過(guò)，所述垂向?qū)Я骺自O(shè)置于所述水工預(yù)制件的中部，用于促進(jìn)水流紊流化、湍流化。3.如權(quán)利要求1所述的人工復(fù)式河道，其特征在于所述水工預(yù)制件的柱椎體包括頂部三棱柱、四棱柱、底部三棱柱，所述頂部三棱柱與底部三棱柱均為不規(guī)則三棱柱，且對(duì)稱設(shè)置，所述頂部三棱柱、底部三棱柱的正面為向內(nèi)傾斜的三角形，側(cè)面為梯形，所述頂部三棱柱用于阻水壅水，所述頂部三棱柱的側(cè)棱與四棱柱平行的邊用于分隔擾動(dòng)水流;所述底部三棱柱埋設(shè)于底泥，用于柱椎體的固定，所述四棱柱與縱向?qū)Я骺紫嘟坏拿妫糜谧钃跛鳌?.如權(quán)利要求1所述的人工復(fù)式河道，其特征在于所述水工預(yù)制件的柱椎體有四個(gè)。5.如權(quán)利要求1所述的人工復(fù)式河道，其特征在于所述水工預(yù)制件的橫梁由上橫梁和下橫梁組成，上橫梁用于阻水壅水，下橫梁上沿埋設(shè)后與底泥持平。6.如權(quán)利要求1所述的人工復(fù)式河道，其特征在于所述復(fù)式河道的“H”型水工預(yù)制件的材料為娃藻土材料。7.如權(quán)利要求1所述的人工復(fù)式河道，其特征在于所述復(fù)式河道的橫向固定件為繩索或棒狀物。8.如權(quán)利要求1所述的人工復(fù)式河道，其特征在于所述復(fù)式河道的垂向固定件為鐵釬或粧木。9.一種使用人工復(fù)式河道增強(qiáng)水質(zhì)的方法，包括如下步驟: 51、選定河流斷面，按河槽和岸坡地勢(shì)設(shè)置人工復(fù)式河道，形成一體化壅水結(jié)構(gòu)； 52、河流水位發(fā)生變化，壅水結(jié)構(gòu)通過(guò)柱椎體和橫梁有效壅水，改善水質(zhì)； 53、河水流過(guò)預(yù)制件進(jìn)入人工復(fù)式河道的下游，河水中大顆粒物發(fā)生沉降堆積，沉降凈水，促進(jìn)河漫灘結(jié)構(gòu)形成。10.如權(quán)利要求9所述的使用人工復(fù)式河道增強(qiáng)水質(zhì)的方法，其特征在于所述步驟SI包括如下子步驟: 步驟SlOl:選定河流斷面后，按河槽和岸坡地勢(shì)依次埋設(shè)連接“H”型水工預(yù)制件； 步驟S102:各“H”型水工預(yù)制件橫向上用橫向固定件通過(guò)橫向連接孔連接，垂向上用垂向固定件通過(guò)垂向固定孔連接，形成一體化壅水結(jié)構(gòu)； 步驟S103: —體化壅水結(jié)構(gòu)將河道分為斷面上游、壅水?dāng)嗝婧蛿嗝嫦掠巍?br>【專利摘要】本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N人工復(fù)式河道及使用人工復(fù)式河道增強(qiáng)水質(zhì)的方法，所述人工復(fù)式河道包括多個(gè)“H”型水工預(yù)制件、橫向固定件、垂向固定件，所述“H”型水工預(yù)制件包括柱椎體、橫梁、橫向?qū)Я骺?、縱向?qū)Я骺住⒋瓜驅(qū)Я骺?、橫向連接孔、垂向固定孔，所述橫向固定件通過(guò)橫向連接孔橫向固定“H”型水工預(yù)制件，所述垂向固定件通過(guò)垂向固定孔垂向固定“H”型水工預(yù)制件。所述人工復(fù)式河道能夠增強(qiáng)河流水質(zhì)、加速水體自凈過(guò)程，從而促進(jìn)下游河漫灘的形成。
【IPC分類】E02B3/02
【公開號(hào)】CN105568924
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610100904
【發(fā)明人】張剛, 王詠, 馮江, 邊紅楓, 王肇鈞, 王占華, 張蕾, 朱遂一, 李廷超, 馮致力
【申請(qǐng)人】東北師范大學(xué)
【公開日】2016年5月11日
【申請(qǐng)日】2016年2月24日