一种输水渠道双缆网式拦冰索.pdf

一种输水渠道双缆网式拦冰索，由锚固桩、钢丝绳和节块构成，锚固桩固定于渠道两侧；钢丝绳通过卡扣固定锚固桩上；节块由拦冰网和漂木组成，拦冰网用钢筋焊接而成、为网格状结构并垂直设置于渠水中，拦冰网与漂木固定，拦冰网上焊有套环，通过套环将节块滑套在两根钢丝绳上，每个套环外侧或内侧的钢丝绳上均设有定位卡扣以保证节块在钢丝绳上的定位。本发明的有益效果：结构简单、加工方便、造价低且拦冰效果好，输水渠道采用双缆网式拦冰索，将有效地实现对冰絮、冰凌的阻滞作用，减少冰凌向下游的输送，实现冰盖“就地形成，当地消融”，减小下游形成冰塞、冰坝等极端冰害的可能性，对长距离输水渠道实现冰期安全稳定输水具有重要意义。

1.  一种输水渠道双缆网式拦冰索，其特征在于：由锚固桩、钢丝绳和节块构成，锚固桩为两根并分别固定于渠道两侧；钢丝绳为两根并分别通过卡扣分上下固定于渠道两侧的锚固桩上；节块由拦冰网和漂木组成，拦冰网用钢筋焊接而成、为网格状结构并垂直设置于渠水中，拦冰网通过钢筋加长并穿过漂木用螺栓与漂木固定，拦冰网水平边框的两根钢筋的两端分别焊有四个套环，通过四个套环将节块滑套在两根钢丝绳上，在每个套环外侧或内侧的钢丝绳上均设有定位卡扣以保证节块在钢丝绳上的定位，拦冰网的垂直高度与两根钢丝绳固定于锚固桩的上下距离相等；节块之间的距离为10cm～30cm。

2.  根据权利要求1所述输水渠道双缆网式拦冰索，其特征在于：所述漂木的大小：与渠道平行方向的长度为0.5m～2m、与渠道垂直方向的宽度为0.5m～2m、高度为0.2m～0.8m。

3.  根据权利要求1所述输水渠道双缆网式拦冰索，其特征在于：所述拦冰网的大小：宽度小于漂木宽度5cm～20cm、高度为漂木高度的0.5～5倍。

4.  根据权利要求1所述输水渠道双缆网式拦冰索，其特征在于：所述拦冰网用钢筋的直径为1cm～3cm。

5.  根据权利要求1所述输水渠道双缆网式拦冰索，其特征在于：所述拦冰网的网格状结构为矩形或菱形，钢筋间距为8cm～20cm。

6.  根据权利要求1所述输水渠道双缆网式拦冰索，其特征在于：所述拦冰索沿渠道方向的设置间距为500m～1500m。

一种输水渠道双缆网式拦冰索
所属技术领域
本发明涉及输水渠道冰害防治技术，特别是一种输水渠道双缆网式拦冰索。
背景技术
目前，工程中采用的拦冰索结构通常为单根钢丝绳串联多段长方体、圆柱体等型式的漂木，单个漂木的长度多为1.0～5.0米，横截面直径约为0.3～0.6米。经工程实践和试验研究发现：上述型式的拦冰索对流速的要求很高，只能够在流速很低的情况下发挥一定的作用，当流速增加时，冰凌将从拦冰索的上方或下方通过，拦冰索此后将在冰凌上表面或下表面滑行，从而彻底丧失拦冰能力。拦冰索失效后，将导致输送往下游的冰量增加，如果超过了下游渠道的携冰能力，在弯道、闸门或倒虹吸等处容易形成冰塞、冰坝等极端冰害，并可能造成严重的经济和社会损失。
传统的拦冰索型式不能有效地实现对冰凌的阻滞，不能实现防治冰害的目的；其次，由于其对流速要求很高，提高了工程调度运行的难度，降低了长距离输水系统调度的灵活性，不利于保证冰期的安全稳定输水。为此，我们进行了试验研究，针对传统拦冰索失效的原因，设计出双缆网式拦冰索，使其能够在结冰期，有效阻滞冰絮，促进稳定冰盖的早日形成；在融冰期，有效拦截冰凌，避免下游形成冰塞、冰坝等极端冰害。
发明内容
本发明的目的是针对上述存在问题，提供一种输水渠道双缆网式拦冰索，其具有结构简单、加工方便、造价低及拦冰效果好的特点。
本发明的技术方案：
一种输水渠道双缆网式拦冰索，由锚固桩、钢丝绳和节块构成，锚固桩为两根并分别固定于渠道两侧；钢丝绳为两根并分别通过卡扣分上下固定于渠道两侧的锚固桩上；节块由拦冰网和漂木组成，拦冰网用钢筋焊接而成、为网格状结构并垂直设置于渠水中，拦冰网通过钢筋加长并穿过漂木用螺栓与漂木固定，拦冰网水平边框的两根钢筋的两端分别焊有四个套环，通过四个套环将节块滑套在两根钢丝绳上，在每个套环外侧或内侧的钢丝绳上均设有定位卡扣以保证节块在钢丝绳上的定位，拦冰网的垂直高度与两根钢丝绳固定于锚固桩的上下距离相等；节块之间的距离为10cm～30cm。
所述漂木的大小：与渠道平行方向的长度为0.5m～2m、与渠道垂直方向的宽度为0.5m～2m、高度为0.2～0.8m。
所述拦冰网的大小：宽度小于漂木宽度5cm～20cm、高度为漂木高度的0.5～5倍。
所述拦冰网用钢筋的直径为1cm～3cm。
所述拦冰网的网格状结构为矩形或菱形，钢筋间距为8cm～20cm。
所述拦冰索沿渠道方向的设置间距为500m～1500m。
本发明的工作原理：拦冰网使结构重心适当向下部移动，提高拦冰索每个节块自身的稳性系数，同时保证水面上、下均有一定的拦冰高度(深度)，有效避免冰凌从拦冰索上部爬过或从下部钻过；漂木和拦冰网形成一个T形结构，当承受冰凌作用时，冰凌作用在拦冰网上的力将促使拦冰索前俯滚动，而作用于漂木迎冰面和底面的力将促使拦冰索发生后仰滚动，从而实现这两种力之间的相互制衡；设计两个转动轴，充分发挥双缆作用，强化相邻节块间的作用力，从而有效防止局部失效的发生。
本发明的有益效果：该双缆网式拦冰索结构简单、加工方便、造价低且拦冰效果好，输水渠道采用双缆网式拦冰索，将有效地实现对冰絮、冰凌的阻滞作用，促进稳定冰盖的形成，减少冰凌向下游的输送，能够实现冰盖“就地形成，当地消融”的目的，减小下游形成冰塞、冰坝等极端冰害的可能性，对长距离输水渠道实现冰期安全稳定输水具有重要意义。
附图说明
图1为输水渠道双缆网式拦冰索的下视结构示意图。
图2为输水渠道双缆网式拦冰索的俯视结构示意图。
图3为输水渠道双缆网式拦冰索的节块结构放大示意图。
图4为输水渠道双缆网式拦冰索平面布置示意图。
图中：1-I、1-II.锚固桩  2-I、2-II.钢丝绳  3.节块4-I、4-II、4-III、4-IV.卡扣  5.拦冰网  6.漂木7-I、7-II、7-III、7-IV.套环  8-I、8-II、8-III、8-IV.定位卡扣9.螺栓  10.双缆网式拦冰索
具体实施方式
一种输水渠道双缆网式拦冰索，如图1、2、3所示，由锚固桩1-I、1-II、钢丝绳2-I、2-II和节块3构成，锚固桩1-I、1-II为两根并分别固定于渠道两侧；钢丝绳2-I、2-II为两根并分别通过卡扣4-I、4-II、4-III、4-IV分上下固定于渠道两侧的锚固桩1-I、1-II上；节块3由拦冰网5和漂木6组成，拦冰网5用钢筋焊接而成、为网格状结构并垂直设置于渠水中，拦冰网5通过垂直边框的两根钢筋和中间一根钢筋加长并穿过漂木6用螺栓9与漂木6固定，拦冰网5水平边框的两根钢筋的两端分别焊有四个套环7-I、7-II、7-III、7-IV，通过四个套环7-I、7-II、7-III、7-IV将节块3滑套在两根钢丝绳2-I、2-II上，在每个套环外侧或内侧的钢丝绳上均设有定位卡扣8-I、8-II、8-III、8-IV以保证节块3在钢丝绳上的定位。
实施例1：
该实施例中：渠道宽度60m，冰凌平均厚度15cm，冰情较为严重。设置双缆网式拦冰索总长70m，节块间距20cm；漂木长度1.2m，宽度1.05m，高度0.45m；拦冰网宽度0.95m，高度0.45m；拦冰网采用直径1.5cm的钢筋焊接，采用斜度呈45度的正方形网格，钢筋间距15cm；为了实现对冰凌的有效阻滞，沿输水渠道，以1000m为间距分布式设置双缆网式拦冰索10，如图4所示，经实践验证，拦冰效果良好。
实施例2：
该实施例中：渠道宽度26m，冰凌平均厚度8cm，冰情较轻。设置双缆网式拦冰索总长30m，节块间距10cm；漂木长度0.45m，宽度0.6m，高度0.225m；拦冰网宽度0.40m，高度0.3m；拦冰网采用直径1cm的钢筋焊接，采用竖条状网格，钢筋间距10cm；由于冰情较轻，因此仅在倒虹吸，闸门入口等水工建筑物前端以15m为间距布置两条双缆网式拦冰索10，如图4所示，经实践验证，拦冰效果良好。