本发明专利技术涉及一种驱动河道淤积泥沙再分布的装置和方法，所述的装置包括：在水流上游设置的锚固点，锚固点通过锚固绳与水流方向垂直设置的条带状柔性的牵引带连接，牵引带通过纵横布置的连接绳连接多个搅动体，形成搅动体阵列。本发明专利技术在河床容易淤积泥沙的表面设置搅动体阵列，不使用任何人为的动力，利用自然流动水流促使搅动体阵列搅动水流，使河床淤积的那是在搅动水流的作用下泛起，被水流冲走。搅动体利用了最基本的流体力学原理，促使平稳流动的水流产生紊流，清除泥沙。由于不使用任何人为的动力，可以节省大量能源。同时由于搅动体可以使用十分便宜的材料，搅动阵列制造也十分简单，整个装置成本极低。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，是一种水工装置和方法，是一种利用自然力对河道底部所淤积的泥沙进行干预，如对指定河段水面线以下淤积泥沙的冲刷、防止指定河段泥沙淤积、加速水工建筑物内部指定位置泥沙冲瘀速度等，使泥沙顺水流流走的装置和方法。
技术介绍
随着人类活动的强度和范围不断增加，需要对河道地形进行主动干预。一方面，河道中淤积泥沙的问题由来已久。在自然状态下，河流中的泥沙淤积过多后就会使河流改道，干扰了人类的正常生活。为此人类自古以来就一直想方设法清除河道中淤积的泥沙，防止河流改道。传统清除河道泥沙的方法是在河流枯水季节开挖河道清除游泥，使河道顺畅。随着社会的进步，人类已经能够使用大型机械设备开挖河道清除淤泥，但是这种方法要花费大量的人力物力。另一方面，由于河道内水利工程建设及周边地区发展，需要对河道指定位置进行干预，防止河道泥沙淤积的发生。为此，是否可以找到一种不使用人类的力量，而是借助自然的力量，促使河势向有利于人们生产生活的方向发展，这需要一种全新的思维方式和装置。
技术实现思路
为了克服现有技术的问题，本专利技术提出了。所述的方法是将所述的装置放在需要排除淤积泥沙的河床上，或指定的河道位置。随着水流的自然流动使所述装置在水中摆动，增加河床底部水流的扰动，促使淤积泥沙再次起动并防止淤积发生，从而改变指定位置河流的冲淤特性，并以此清除河道上淤积的泥沙。本专利技术的目的是这样实现的:一种驱动河道淤积泥沙再分布的方法，所述的方法包括如下步骤: 确定防止淤积或需要清除淤积的河道部位； 在所选定的部位设置搅动体阵列； 所述的搅动体阵列在自然水流的作用下形成摆动； 所述的搅动体阵列的摆动直接搅动泥沙或在淤积面附近水流中产生持续紊流； 所述的搅动紊流将河床面的泥沙搅动起来； 被搅动体阵列搅动起来的泥沙随自然水流流走。一种实现上述方法的驱动河道淤积泥沙再分布的装置，所述的装置包括:在水流上游设置的锚固点，所述的锚固点通过锚固绳与水流方向垂直设置的条带状柔性的牵引带连接，所述的牵引带通过纵横布置的连接绳连接多个搅动体，形成搅动体阵列。本专利技术产生的有益效果是:本专利技术在河床容易淤积泥沙的表面设置搅动体阵列，不使用任何人为的动力，利用自然流动水流促使搅动体阵列搅动水流，使河床淤积的泥沙在搅动水流的作用下泛起，被水流冲走。搅动体利用了最基本的流体力学原理，促使平稳流动的水流产生紊流，清除泥沙。由于不使用任何人为的动力，可以节省大量能源。同时由于搅动体可以使用十分便宜的材料，搅动阵列制造也十分简单，整个装置成本极低。由此，本专利技术的效益明显:即利用我国多泥沙河流丰枯季节变化明显、丰水期水流挟沙能力强的特点，使用最简单的装置改变水流动能转化方式，增大指定位置水流扰动，从而实现在不使用任何人为动力而借助自然力的情况下，解决了河道淤积泥沙这个用传统方法费时、费力还难于解决的问题。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。图1是本专利技术的实施例四所述装置的结构示意 图2是本专利技术的实施例五所述条带状搅动体阵列的结构示意 图3是本专利技术的实施例六所述短条状搅动块示意 图4是本专利技术的实施例八所述的菱形片搅动体弯曲的示意图，是图1中A-A的剖视图。具体实施例方式实施例一: 本实施例是一种驱动河道淤积泥沙再分布的方法，所述的方法包括如下步骤: 确定防止淤积或需要清除淤积的河道部位。首先寻找河道内汛期水位线以下容易淤积泥沙的位置，以确定需要清除河道泥沙的部位。河道中的泥沙通常淤积在水流由激流变为缓流的位置，并在一定程度上受到地球自转所产生的哥氏加速度影响，对河岸的一边冲刷，同时在另一边淤积泥沙。淤积泥沙的一边河道水流平稳，水中的泥沙容易沉淀，所以泥沙容易淤积。本实施例的主要思路是:通过铺设利用自然水流产生搅动的装置，增大河流指定位置的紊动、形成紊流，利用紊流将河床底部淤积泥沙搅动泛起，随流动的水流自然冲走。因此，要先选择水面线以下，具有固定水流流向的淤积泥沙河床。在所选定的部位设置搅动体阵列。在所选定的河床部位的河床面上设置搅动体阵列。所述的搅动体阵列是由各种条状、块状或片状的搅动体用柔性的绳索连接在一起形成的。搅动体可以有各种形式，如前所述，可以使条带状、片状、条块状等等。搅动体阵列可以由单一形状搅动体构成，也可以使多种形状的搅动体组合形成，以满足各种河道条件下的水流情况。所述的搅动体阵列在自然水流的作用下形成摆动。搅动体阵列的摆动在各种条件下不尽相同，而且摆动的方式随搅动体的形状，连接方式等因素不同而不同。比如，搅动体是沿水流方向并排布置的多条长条带状搅动体，在水流的作用下，长条带会以波浪的形式波动。由于各个长条带的波动频率、波长不同，所以整个搅动体阵列会产生复杂的波动。如果搅动体阵列是由带有扭面的短条状搅动体组成，在水流的作用下，搅动体还会产生水水流的扭动，如果将带有正反扭面的短条状交错安装，整个搅动阵列除产生波浪形的搅动外，还可以产生各种复杂的扭动，使产生的紊流更加复杂，更好的起到搅动的作用。所述的搅动体阵列的摆动直接搅动泥沙或在淤积面附近水流中产生持续紊流。由于搅动体的摆动直接搅动泥沙，或者其所产生的复杂变动，使河床附近水流中会持续产生明显的紊流层，从而使淤积泥沙迅速启动。所述的搅动紊流将河床面的泥沙搅动起来。河床泥沙在紊流的作用下，持续不断的扩散到水流中。被搅动体阵列搅动起来的泥沙随自然水流流走。扩散到水流中的泥沙最终由自然流动的水流所冲走。实施例二: 本实施例是实施例一的改进，是实施例一关于搅动体阵列的摆动的细化。本实施例所述的搅动体阵列的摆动是沿水流方向条状波动和与水流方向垂直波动的综合波动。本实施例所述的搅动阵列所产生的摆动是一种波动，这种波动主要是沿水流方向的纵向波动，同时伴随横向波动，纵横两个方向的波动组合在一起形成复杂的波动。这种波动主要产生沿水流方向的上下搅动，使水流中产生带有涡旋的紊流，涡旋使河床表面的泥沙泛起，并被水流冲走。实施例三: 本实施例是上述实施例的改进，是上述实施例关于搅动体阵列的摆动细化。本实施例所述搅动体阵列的摆动是沿水流方向轴线的扭动。搅动体在产生上下波动行的摆动的同时还产生一种自身的扭动，这种扭动可以进一步增加水流的中带有涡旋的紊流的复杂流动，使搅动更加有效。实施例四: 本实施例是一种实现上述实施例所述方法的驱动河道淤积泥沙再分布的装置，如图1所示。本实施例所述的装置包括:在水流(图1中箭头的方向)上游设置的锚固点1，所述的锚固点通过锚固绳2与水流方向垂直设置的条带状柔性的牵引带3连接，所述的牵引带通过纵横布置的连接绳4连接多个搅动体，形成搅动体阵列5。本实施例所述的锚固点可以使用钢钎打在河床上或河岸边，或使用水泥墩等重物，也可以利用自然物体，如植物、石块等，凡是能够固定搅动体阵列保持在一个固定的位置上就可以。锚固点一般设置两个以上，即在沿水流方向上游牵引带的两端设置与锚固点连接的锚固绳的节点。由于牵引带和所拖曳的搅动体阵列带有一定的柔性，在水流的作用下搅动体阵列可以舒展开，并产生有效的搅动作用。在牵引带上一个锚固绳的节点301，可以设置多个向不同方向的锚固绳，使搅动体阵列稳定的保持在河床的表面上，或者说稳定在河道的底部。所述的牵引带为条带状材料，与水流方向垂直，以便让搅动体阵列展开本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种驱动河道淤积泥沙再分布的方法，其特征在于，所述的方法包括如下步骤：确定防止淤积或需要清除淤积的河道部位；在所选定的部位设置搅动体阵列；所述的搅动体阵列在自然水流的作用下形成摆动；所述的搅动体阵列的摆动直接搅动泥沙或在淤积面附近水流中产生持续紊流；所述的搅动紊流将河床面的泥沙搅动起来；被搅动体阵列搅动起来的泥沙随自然水流流走。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：龚家国，王浩，王芳，储立民，慕星，杨贵羽，
申请(专利权)人：中国水利水电科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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