整治河道的方法及其专用设备技术

一种整治河道的方法，Ａ、在河道上游组建移动式集流坝；在集流坝的下游设置有护槽坝；水气射流船位于集流坝与护槽坝之间进行射流作业，所产生的重浊水流通过护槽坝导向需淤积泥沙的滩地；Ｂ、在前述单元工作完成后，把集流坝和护槽坝向下游移动一段距离；Ｃ、一个单元一个单元从上游向下游推进刷深河槽；用上述方法裁弯取直及刷深河床，能够解决现有河道的急弯及水流对堤岸的侵蚀问题，同时阻止河槽变浅，大大地减少了堤防的工程量。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种整治河道的方法及其专用设备黄河水患皆由河水含沙量高而引起，泥沙由千里之外的黄河中游移到下游，因河道的宽、浅、散、乱，水流失去速度，沙慢慢地沉积下来；据史载，秦时黄河下游已是“浊”河，西汉时更有“河水重浊，号为一石水而六斗泥”之说，而且已形成地上河。进入21世纪后，下游河防工程标准提高，抗御洪水能力增强，但泥沙问题在相当长时期内难以根本解决，历史上形成的地上悬河局面长期存在，现有河道整治防洪的主要手段是加高堤围，河道却日益浅窄，主河槽日趋萎缩，河床越悬越高；河道整治的传统理论和方法，都极为强调水性只能疏与导，即顺水之“性”，而被动地被江河牵着走，黄河洪水具有陡涨陡落的特点，泥沙问题是黄河难以治理的症结所在，目前主要采取“拦”主要靠上中游地区的水土保持和干支流控制性骨干工程拦减泥沙，但只能减少沙量而不是将沙完全拦在上游；“排”就是通过各类河防工程的建设，将拦不住的泥沙利用现行河道输送入海，但实际泥沙出口后约有2／3在门口区沉积，使口门外延，而不是全部进入深海，口门外延将引起溯源淤积，抬高河床，所以单纯加大现行河道的输沙能力增强排沙能力并不能解决河道持续淤积抬升的问题；“调”和“放”可以部分解决黄河下游的泥沙问题，但这两种治理途径受到很多因素的制约；“挖”就是挖河淤背，加固黄河干堤，逐步形成“相对地下河”，但河床的上升大堤必须随之增高；上述方针各有局限性，仍不能从根本上掌握治理黄河的主动权。本专利技术的目的在于提供一种利用水流迁移泥沙、刷深河槽、方便操作、节省费用的整治河道的方法，为此本专利技术还提供一种实现该方法的专用设备。黄河水中的泥沙是由千里之外的中游移到下游，水流失去速度，泥沙沉积下来；这些沉积下来的泥沙，若经过高压水柱和高压空气射流冲击所产生的冲、剪、刷、淘、洗、挤、压、碰、振动、摩擦、空气泡大面积的表面涨力，分散与叙合所产生后的细微波与冲击波以及上升过程中的扰动等因素的综合作用，迅即破碎裂解溶化，转变成悬移质和较细颗粒状的推移质而和水重新组合在一起，从而获得流动性，悬移质被水流带走漂移很长时间才能落淤沉积，细微颗粒状的推移质则在水流作用下移动一段距离，这种距离的大小与水流速度成正比，与自身的颗粒直径成反比，这就提供给我们可利用的契机，既然黄河的泥是河水从遥远的地方带来的，因为客观条件改变了而沉积下来，那么我们完全可以创造条件利用河水把沉积下来的泥重新带走至遥远的地方，用水气射流的原理，把泥浆、泥块重新转变为悬移质和推移质，由黄河水自身流动所具有的取之不尽的巨大能量，把黄河下游淤积的泥浆、泥块推向黄河的两岸河滩，将主河道刷深、裁弯取直，使悬河恢复成地下河。为达到上述目的，本专利技术一种整治河道的方法，其步骤为A、在河道上游组建有“龙门缺口”的移动式集流坝，以抬高水头，形成冲击主流；在集流坝的下游设置有封堵河心的移动式护槽坝，以改变河水流向；水气射流船位于集流坝龙门缺口与护槽坝之间进行射流清淤工作，所产生的大量重浊水流通过护槽坝导向需淤积泥沙的滩地；B、在前述单元工作完成后，把集流坝和护槽坝向下游移动一段距离，重复上述射流清淤工作；C、一个单元一个单元从上游向下游推进，直到把整条河槽刷深为止。所述的集流坝中段的“龙门缺口”及护槽坝的宽度与治理后的主河槽宽度相适应；所述的集流坝由多只导流浮坝船组成，且呈倒“八”型；所述的集流坝两侧靠近浅水滩地的导流浮坝船连接有充水橡胶管组成的简易水坝；所述的护槽坝由多只导流浮坝船组成，且呈倒“U”型或倒“V”型；所述的护槽坝的头部连接有导流坝，导流坝由多只导流浮坝船组成；在位于集流坝的龙门缺口与护槽坝之间，由多只水气射流船并排进行射流作业，安装有水气射流枪阵列的船头方向与水流方向一致。实现上述方法的专用设备，水气射流船包括带驾驶室的浮动船体，船体上还设有水枪及气枪组成的阵列；所述的阵列是水气分别射出的混合阵列、组合阵列；或水气混合后射出的阵列。实现上述方法的专用设备，导流浮坝船包括带驾驶室的浮动船体，所述的船体两侧设置有可插入江底的阻流挡水坝式裙墙，船体设有大型水舱及其排水装置；该船体前后还设置有便于两个船体相连的竖向的连接插孔及连接网帘。本专利技术与现有技术相比有如下优点1．由于用水气射流船对主河槽进行反反复复的冲刷淘洗、把河槽刷深1-2米，达到预定深度，这样主河槽便深深地嵌入了较为坚实的沉积年代较久的泥层中，每年只需照此方法对主河床冲刷三、五次，河槽便不会变浅了。2．成本低。以每只射流船总功率1000匹马力，每马力耗油175克／小时，每吨柴油价3000元，平均每只射流船作业7小时(每天组坝占用的4小时的功耗折合1小时射流作业时的功耗)，有25只同时作业。则每天耗油31吨，价值93000元。另外每只船工作人员4人，用于移坝工作的20人，共120人，平均每人每天工资60元，共7200元。两项合计10万元左右(未计折旧、维修、管理、纳税、福利、停工、事故、后勤、办公以及其它小量的辅助船只如移锚艇、交通艇、后勤供应船以及客观存在辅助设备的开支)。以3000工作日计算，开支才3亿5仟万，而珠江口八大口门的浚深就需要经费80亿。3．速度快。如新河道规划宽300米，深10米，一只射流船每小时中淤6000立方米，其中用于组坝4小时，射流6小时，有25只射流船在连续工作，每天可冲淤90万立方米，相当于新挖河道300米长，以治理900公里河道计算，则3000个工作日便可完成。4．主河槽能够控制在800米左右的范围(已经加上了两岸不断崩塌扩宽)，900公里河道两边宽阔的河滩便可成为肥沃的良田。5、由于恢复成地下河，沿途不断有小水流补充，不会再发生断流及可能变成内陆河流的威胁了。6．拓宽了“抗洪堵口截流浮动船”的使用范围。该设备是大型设备，造价较大，但只在每年的汛期才有用途，然而各大江河出海口的河相地貌，淤积的土质都在很大程度上与黄河相近似，如在退潮时，使用大型的堵口截流浮动船来组成集流坝与护槽坝，使用本办法，则可廉价地浚深各大河流的出海口。7．用上述方法裁弯取直及刷深河床，导引河槽的方法，能够解决现有河道的急弯及水流对堤岸的侵蚀问题，大大地减少了堤防的工程量。下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步详细说明附图说明图1是本专利技术的集流坝、护槽坝、导流坝工作位置平面示意图。图2是本专利技术单边清淤方式集流坝、护槽坝工作平面示意图。图3是水气射流船船头的平面示意图。图4是水枪、气枪构成的混合阵列示意图。图5是水枪、气枪构成的组合阵列示意图。图6是水气混合后射出的阵列示意图。图7是水气射流船侧面工作示意图。图8是导流浮坝船的侧面结构示意图。图9是图8的俯视结构示意图。如图1、2、所示，一种整治河道的方法，具体实施的步骤组建集流坝。实施治理的初始位置可选择在中游与下游的结合部附近(例如陕县或孟津均可)，可先规划出主河槽15的宽度、深度及行经路线，然后以多只导流浮坝船6呈倒“八”型组建集流坝1，中间留出与规划主河槽相同或稍窄一些的缺口作“龙门”，让集流后抬高了水头的主水流3冲出，集流坝两侧靠近浅水滩地的导流浮坝船6连接有充水橡胶管组成的简易水坝2，以拦截水流，这样可以节省导流浮坝船6，也便于减少向下游移坝时的工作量。集流坝的“龙门”也可以在河心，也可以偏向任何一侧。在需要裁弯取直时可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种整治河道的方法，其特征在于： Ａ、在河道上游组建有“龙门缺口”的移动式集流坝（１），以抬高水头，形成冲击主流；在集流坝（１）的下游设置有封堵河心的移动式护槽坝（１３），以改变河水流向；水气射流船（７）位于集流坝（１）龙门缺口与护槽坝（１３）之间进行射流清淤工作，所产生的大量重浊水流通过护槽坝（１３）导向需淤积泥沙的滩地； Ｂ、在前述单元工作完成后，把集流坝（１）和护槽坝（１３）向下游移动一段距离，重复上述射流清淤工作； Ｃ、一个单元一个单元从上游向下游推进，直到把整条河槽刷深为止。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：梁兆轩，梁兆伟，梁杰兴，梁振宇，梁娆婷，
申请(专利权)人：梁兆轩，梁兆伟，梁杰兴，梁振宇，梁娆婷，
类型：发明
国别省市：44[中国|广东]