人造涡流与巨浪利用水能自动冲淤黄河长江泥沙两套方案 本发明涉及一种新方案,特别是一种向黄河长江河道中心抛放人工巨石、利用水能自动冲淤新方案(一)。
目前,我国黄河长江河道淤积严重,在它们的中下游形成地上悬河,严重威胁着江河两岸人民群众的生命财产安全。面对黄河长江日趋严重的淤积,人们只是在局部河道上用挖泥船清淤或用泥浆泵抽淤等办法,耗资巨大、收获甚微。另外国家每年都要投入巨资来加固黄河长江堤防,确保两河安全渡汛。但是黄河长江依然淤积不止,尤其在黄河小浪底水库截流后,其下游至河口900公里河道,由于河道断流与额定限流,更加重加快了黄河下游河床的淤积速度;为此,探索一种利用黄河长江水能自动冲淤的可行性新方案(一),提高黄河长江防洪能力,十分必要。
本发明的目的就是要提供一种向黄河长江河道中心抛放人工巨石,利用水能自动冲淤的新方案,从而达到不耗能、投资小、一次性投资、长久受益之目的。
本发明的目的是这样实现的:一种利用黄河长江水能自动冲淤的新方案,其特征在于向黄河长江河道中心抛放人工巨石-砼块(1),于是在人工巨石的迎水面下形成涡流,将人工巨石迎水面底部周边的泥沙掏空,搬运到它的下游,但由于每块砼形成的涡流其搬运能力有限,为使河底泥沙能够连续不断地向下游搬运,故而需要向河道中心等距、连续不断地抛放人工巨石—砼块(1),即每间隔5米抛放一块(5m×5m×1m)砼,人为在河底设障,制造水下涡流,利用黄河长江的水能,将河道中心的泥沙连续不断搬运至入海口处。为防止砼块(1)底部泥沙被掏空后不断下沉或逆水流方向翻滚,需要自上而下将每块砼首尾用尼龙绳(2)相串连起来,形成自黄河小浪底水库(或长江葛洲坝)直至河口的水下长龙,使每块砼只能在原地下沉,而不能向上游翻滚,相互制约,原地作功,不停地搬运泥沙。为了防止影响水上航运,将每块砼上连接一浮标(3)于水面之上,使水下冲淤与水上航运互不干扰。如此,可达到一次性投资、长久受益之目的,使千年黄河古道从此以后不再淤积,久而久之,黄河长江中心的河床逐步降低,使黄河长江的洪水顺畅入海。
本发明的一个最佳实施方案是:人工巨石—砼块(1)是空心的,在砼块地中心以沉积的泥沙来填充,因而可节省材料,降低砼的重量、节约工程投资。为促使黄河长江中心的水下稳流变为涡流和不均匀的急流,人为的加大河道中心水下的流速,提高河道中心水下水流的冲刷搬运泥沙能力,特在黄河长江的河道中心等距、并排抛放两行人工巨石—砼块(1),使河道中心产生不均匀急流与两侧砼块(1)形成的涡流共同冲刷、削减河底沙峰,将黄河长江河底的泥沙一节一节的、连续不断地搬运至入海口。
本发明与现有用机械挖泥和抽淤相比具有以下优点:由于采用向河道中抛放人工巨石—砼(1),然后再用尼龙绳将每块砼水下首尾相连,形成水下涡流,利用黄河长江水能自动将泥沙冲淤搬运入海,故而可节约工程每时每刻的运行成本,不耗能源,又便于实施,而且工程投资小,建设周期短、速度快、立竿见影、一次性投资、可长久受益。
方案(一)附图及图面说明
图1为向黄河长江抛放人工巨石纵断面
图2为图2的横断剖面图
(1)人工巨石—砼块 (2)尼龙绳 (3)水上浮标
实施例:首先将人工巨石—砼(1)在黄河长江两岸预制好,然后吊运到轮船上将砼块首尾相连,系上浮标,再吊装起来等距抛于河道中心,工程即可完成,投入运行。
人造巨浪自动冲淤黄河长江河口泥沙滩新方案(二)
本发明涉及一种江河口冲淤方案,特别是一种运用人造巨浪自动冲淤黄河长江河口泥沙滩的新方案(二)。
目前,我国黄河长江入海河口泥沙淤积日趋严重,人类基本上是无能为力,任其自由淤积,由于河口处的淤积抬高了下游江河水位,反过来又加快了下游河床的淤积,从而降低了黄河长江防洪能力,为此,国家每年要耗费巨资加固黄河长江中下游堤防,因此江河入海口的淤积是人类亟待解决的一个难题。
本发明的目的就是要提供一种耗能小、成本低、一次性投资可长久自动冲淤,使江河入海口淤积达到根治的目的。
本发明的目的是这样实现的:一种利用人造巨浪冲淤江河入海口泥沙滩的新方案(二),其特征在于在江河入海口的交界处水下的泥沙斜坡的根部,即海口与河口的临界处水下安设一个大体积的(容积≥万m
3)空虚的橡胶囊(1),在海口内数百米远处停泊的巨轮甲板上安放一个同体的(≥万m
3)、充满空气的、且具有一定压力的橡胶囊(2)。在(1)和(2)之间串连起两根大口径的埋线橡胶管(A)和(B),在空气胶囊(2)的进出气口的(A)和(B)胶管上各安装一个空气闸阀(Q
1)和(Q
2),当打开(Q
1)闸阀时,胶囊(2)中的空气瞬间(3-5秒内)充入水下空虚的胶囊(2)中,为了使橡胶囊(2)中剩余的无压空气能够全部排尽,在胶囊(2)的旁侧安设一个V型的可左右摆运的非对称的配重压力器(V-W),在(V-W)的一侧安装一台可正倒转的卷扬机(J),正转时将(V-W)的压力器拉倒,压在橡胶囊(2)上,将胶囊的剩余空气全部压进水下胶囊(1)中,再开动卷扬机(J)使之倒转,将(V-W)压力器拉正,这时水下充满空气的橡胶囊(1)中的空气在海水压力作用下,又瞬间(3-5秒内)返回到轮船甲板上的胶囊(2)中,此刻在水下的胶囊(1)由于突然空气腾空,于是在胶囊(1)之上形成了一个万m
3的的巨大漏斗,使入河口处出现一个大跌水落差,倾刻间江水与海水又同时返回来补充这个大漏斗,江水在跌入漏斗的过程中,连同河口处底下的泥沙一起卷入海洋里,与此同时,在水面上又形成江水与海水互相碰撞,在河口处形成一个巨浪,巨浪下面又产生强大的涡流,荡起河底泥沙,使江海临界处水变混浊,将水下的微细泥沙携带进海洋内;如此反复充气、排气,反复出现大漏斗、大跌水、大巨浪、大涡流;周而复始,从而达到利用人造巨浪掏沙冲淤河江口之目的。
本发明的一个最佳实施方案是:在水下胶囊(1)底部安装一组混凝土(或橡胶囊内充满泥沙的)配重体(MW),防止胶囊(1)充满空气后漂浮,为了防止泥沙埋没胶囊(1),在配重体(MW)底部安装一备用空虚的辅助橡胶囊(3),在轮船的甲板上安装一充满空气的、且具有一定压力的、可以使水下胶囊(1)和配重体(MW)同时悬浮起来的备用胶囊(4),在胶囊(3)和(4)之间用两根埋线橡胶管(C、D)相连接,在(C、D)管上各安设一个空气闸阀(Q
3)和(Q
4),当需要移动水下胶囊(1)和(MW)配重体时,打开空气闸阀(Q
3),此时胶囊(1)和胶囊(3)内都充满空气后而漂浮起来,可将橡胶囊自由地拖往需要安放的地方重新安放,然后再排尽(1)、(3)胶囊中的空气,恢复充排气,继续进行人造巨浪。
本发明具有如下优点:由于本方案采用空气排水法,可使河口处形成大漏斗、大跌水、大巨浪、大涡流;因此,可将入海口处的泥沙卷进海底,从而达到耗能小、投资少、一次性投资、可长久循环冲淤之目的,即橡胶囊的使用寿命就是人造巨浪循环运行的寿命。由于橡胶囊造价低,制作工艺简单,所以人造巨浪冲淤方案容易实现,从而使河口淤积不再困扰人类,令河口的走向与延伸听从人类的指挥,逐渐降低黄河长江下游河道淤积,节省国家每年投入江河防汛巨资,使我国的黄河长江水入海日渐顺畅。
方案(二)附图及图面说明
图3 为江河口人造巨浪充水排水设施示意图
(1)水下橡胶囊; (2)水上橡胶囊;
(3)水下辅助橡胶囊); (4)水上备用橡胶囊;
(MW)水下配重体;
(A、B、C、D)埋线橡胶管
(Q
1、Q
2、Q
3、Q
4)电动空气闸阀(简称空气闸阀)
(V-W) V型非对称配重压力器(简称压力器)
(P
1、P
2) 配重橡胶囊(内部充填水或泥沙)
(Z
1×2) 压力器两端的一对支座与转动轴
(Z
2×2) 压力器一侧两端的一对活动支杆(简称支杆)
(DHL) 与压力器相连的一个定滑轮
(J) 卷扬机(可以正转和倒转)
(L
1、L
2) 卷扬机拉力钢丝绳
(S
1、S
2、S
3、S
4)尼龙拖绳
)配重橡胶囊都可用大片的、平板的、柔性橡胶板拼接压制而成密封的、具有一定压力的橡胶囊。
(V-W)非对称配重压力器,它是实现本方案能够让空气上下反复循环的一个关键设施,压力器主要由钢管焊接而成,其两端各安装一个支座和转动轴(Z
1),将(Z
1)与(V-W)压力器连接而成。为保持压力器(V-W)在非工作状态时保持中立平衡,不能左右倾倒,在压力器的一侧两端各安装一个活动式支杆,(Z1、Z2)然后安装上配重橡胶囊(P
1、P
2),胶囊内既可充水又可填充泥沙。至于(J)卷扬机,(Q
1、Q
2、Q
3、Q
4)电动空气阀与(A、B、C、D)埋线胶管市场上早有现成产品,可指定信誉好的厂家专门生产。