CN103452082B - 一种具有滤泥抗堵、高效排水功能的环保型退水口 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有滤泥抗堵、高效排水功能的环保型退水口，包括竖井、滤泥挡水板、防堵振动器、排水通道和排水闸门，其中：竖井由竖井基础和竖井框架构成，设置在围垦工程区或排泥场内；滤泥挡水板设置在竖井的框架上；防堵振动器设置在滤泥挡水板上；排水通道的一端连接竖井的底部，另外一端延伸到围垦工程区或排泥场外的泄水区；排水闸门设置在排水通道上。本发明有效防止泥沙对滤泥挡水板的堵塞，显著增大土工织物的透水率，提高泄水能力，降低退水口排出水体中悬浮物浓度和颗粒粒径的大小，从而减少退水口建筑物的大小，以达到经济、实用和环保的多重功效，可广泛用作吹填围垦区的排水以及疏浚、清淤工程中排泥场尾水排放等水工建筑物。

Description

一种具有滤泥抗堵、高效排水功能的环保型退水口

技术领域

本发明涉及水利工程及水环境保护工程技术领域的一种装置，具体地，涉及一种具有滤泥抗堵、高效排水功能的环保型退水口。

背景技术

吹填造陆是解决我国土地资源紧张的一个重要途径。未来十年我国将会更大规模地利用吹填土进行滩涂围垦。在疏浚吹填施工中，退水系统是关系吹填区能否安全高效运行的一项关键工作。退水口(或尾水口)虽然只是疏浚吹填工程中控制尾水排放的临时性辅助设施，却对提高吹填区泥沙沉淀效果，减少泥浆对环境的污染等方面起直接调控作用。目前主要采用竖井式可调水位退水口，井壁上的挡板采用钢模板，过水采用堰顶出流形式泻出，或采用土工织物膜。土工织物膜空隙的大小决定透水的能力，空隙越细，吹填料流失越少，排放的水体越清洁，但土工织物膜也越容易被堵塞。对于含细颗粒泥沙较多的吹填材料，如淤泥质吹填料，土工织物膜容易被泥浆堵塞，当围区库容不足够大时，堰顶出流的含泥量较高，不但造成部分吹填料流失，而且难于达到排放的水质要求。因此，需要发展具有过滤泥沙、同时不容易堵塞的高效环保型退水口，以达到经济、实用和环保的多重功效。

经对现有技术文献的检索发现，中国专利号：CN 201010115118.0，专利名称为：用于围海堤坝的水闸结构及堤坝内围区水体的交换方法，该发明公开了一种用于围海堤坝的水闸结构，至少包括用于进水的第一水闸及用于排水的第二水闸；第一水闸设置在堤坝上对应于低含沙水层的位置；第二水闸设置在堤坝上对应于高含沙水层的位置。本发明还公开了一种堤坝内围区水体的交换方法，当堤坝外侧的水面高于堤坝内侧的水面时，开启第一水闸，关闭第二水闸，围区为进水工作状态；当堤坝外侧的水面低于堤坝内侧的水面时，关闭第一水闸，开启第二水闸，围区为排水工作状态。本发明的结构及方法既能起到使围区内海水清澈和水质保持较好的目的，又能起到减轻围区内淤积的程度，降低了日后的疏浚维护成本。其主要不足之处在于：1)入口的控制水位无法随吹填工程的进展而调节；2)本方法不适用于围海造地工程围区尾水的排放。

此外，中国实用新型专利申请公开号：201120240267.X，专利名称为：一种退水装置，包括退水组件，该退水组件包括箱体，该箱体包括分别设置于箱体相对两侧面的入口和出口，所述入口包括设置于箱体上部可开闭的闸门，所述出口包括设置于箱体下部的退水口。本实用新型旨在将泥水与堤坝体分离，使得排水口不会被泥水侵泡，坝体内不会渗水。其主要不足之处在于：1)入口的控制水位无法随吹填工程进度而调节；2)入口没有过滤泥沙的功能，泥水直接向外排出，不但造成部分泥浆损失，而且污染环境。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种具有滤泥抗堵、同时不容易堵塞而高效排水功能的环保型退水口。

为实现以上目的，本发明采用了以下技术方案：

本发明提供一种具有滤泥抗堵、高效排水功能的环保型退水口，包括竖井、滤泥挡水板、防堵振动器、排水通道和排水闸门，其中：竖井设置在围垦工程区或排泥场内；滤泥挡水板设置在竖井框架的沟槽中；防堵振动器设置在滤泥挡水板上，防堵振动器通过电缆连接到电源上；排水通道的一端连接到竖井底部，另外一端延伸到围垦工程区或排泥场外的泄水区；排水闸门设置在排水通道上。打开排水闸门，排放围区内积水，同时电缆通电，则防堵振动器工作，滤泥挡水板的透水率大大提高，泄水能力显著增强，滤泥挡水板不容易被堵塞，被排出的水体清洁，围区内泥沙流失很少。

优选地，竖井由竖井基础和竖井框架组成，其中：竖井基础可用浆砌块石建筑，竖井框架的俯视形状为正方形或长方形等，构造形式为混凝土框架式。其作用是为滤泥挡水板提供载体，并与之形成过水滤泥的结构。

优选地，滤泥挡水板是由具备有过滤泥沙功能的土工织物布或过滤膜和非金属或木材制作，滤泥挡水板的中央设置加强筋，土工织物布外缘设置在非金属或木材制成的框上；滤泥挡水板紧密镶嵌在竖井框架的槽中，其上缘的可随吹填工程的进展而调节，其作用是过滤泥浆和形成坝体。

优选地，防堵振动器是一种作高频微幅机械振动的部件，具有防水防腐蚀功能，其作用是防止滤泥挡水板被泥浆堵塞。

优选地，电源可以是交流或直流电，提供给防堵振动器工作的能量，电源上带有开关。

优选地，电缆是连接防堵振动器和电源的导电线缆，其作用是将电力传递给防堵振动器。

优选地，排水通道是由混凝土或金属或防腐蚀高强度非金属材料制成的管道，其作用是输送排泄水体。

优选地，排水闸门为具有启闭功能的部件，其作用是，阻止或容许水流通过排水通道。

本发明提供一种具有滤泥抗堵、高效排水功能的环保型退水口，包括竖井、滤泥挡水板、防堵振动器，其中：竖井设置在围垦工程区或排泥场内；滤泥挡水板设置在竖井框架的沟槽中；防堵振动器设置在滤泥挡水板上，防堵振动器通过电缆连接到电源上；整个退水口直接设置于堰体上。当围垦工程区或排泥场的退水口建成以后，向围垦工程区或排泥场排放泥浆，同时打开闸门；当围垦工程区或排泥场的水位高于退水口底板高程以后，开启下层的防堵振动器的电源，防堵振动器开始工作，泥浆水通过退水口上的滤泥挡水板的过滤成为清水，清水直接流入退水口内进入排水通道，再经过闸门流出；随着围垦工程区或排泥场内水位的不断增高，退水口上的滤泥挡水板也相应增高，其顶高程始终高于水位，以防止泥浆水从滤泥挡水板顶部溢出；与此同时，适当增加防堵振动器的设置，以保证退水口的泄水能力。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明防止了泥沙对滤泥挡水板的堵塞，可以显著增大土工织物的透水率，提高泄水能力，降低排水的悬浮物浓度和颗粒粒径的大小，从而减少退水口建筑物的大小，以达到经济实用且高效环保的多重功效。本发明广泛用作围垦区的排水以及疏浚、清淤工程中排泥场尾水排放等水工建筑物。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明一实施例整体结构示意图；

图2为本发明滤泥挡水板结构示意图；

图3-图5为本发明其他实施例整体结构示意图。

图中：竖井1、滤泥挡水板2、防堵振动器3、电缆4、电源5、排水通道6、排水闸门7。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例1

吹填区1万平方米、吹填最高泥面高程7.5m的吹填围垦工程区的尾水排放：

如图1所示，本实施例提供的一种具有滤泥抗堵、高效排水功能的环保型退水口，由竖井1、滤泥挡水板2、防堵振动器3、电缆4、电源5、排水通道6、排水闸门7构成，其中：竖井1设置在围垦工程区或排泥场内，滤泥挡水板2设置在竖井1的框架上的沟槽中，防堵振动器3设置在滤泥挡水板2上，防堵振动器3通过电缆4连接到电源5上，排水通道6的一端连接到竖井1底部，另外一端延伸到围垦工程区或排泥场外的泄水区，排水闸门7设置在排水通道6上；这样的退水口在围区内距离排泥口最远的东边和西边各设置一个如图1所示的退水口，具体的：

竖井1由竖井基础和竖井框架组成，竖井基础用浆砌块石建筑，竖井框架的顶高程高出设计吹填泥面0.5m(高程8.0m)，总高10m，竖井框架的俯视形状为外边宽1.35m、长1.35m的正方形和内边宽1.2m、长1.3m的正方形，构造形式为混凝土框架式，且框架的3面设置有5cm深沟槽，一面为钢筋砼墙；

滤泥挡水板2是由土工织物布或过滤膜和木材等制作，滤泥挡水板2的中央设置加强筋9，如图2所示，土工织物布或过滤膜外缘设置木材制成的框8上，每块滤泥挡水板2高0.4m、宽1.2m，紧密镶嵌在竖井1框架的沟槽中；

防堵振动器3是一种作高频微幅机械振动的部件，具有防水防腐蚀功能，设置在滤泥挡水板2上的加强筋9上，其作用是防止滤泥挡水板2被泥浆堵塞，其功率为0.2KW、电压220V；

电缆4是连接防堵振动器3和电源5的铜芯4平方毫米的导电线缆，其作用是将电力传递给防堵振动器3；

电源5是220V的交流电源，提供给防堵振动器3工作的能量，电源5上带有开关；

排水通道6是由钢筋混凝土材料制成的管道，管径400mm、长100m；

排水闸门7为手提式铸铁闸门，安装在距离竖井1的0.3m的排水通道6上，其作用是阻止或容许水流通过排水通道6。

本实施例工作步骤如下：

(1)打开闸门7，排放围区内积水；

(2)电缆4通电，启动防堵振动器3工作，此时滤泥挡水板2的透水率大大提高，泄水能力显著增强，滤泥挡水板2不容易被堵塞；

(3)随着工程进展应不断在竖井框架的三面沟槽中插入滤泥挡水板2，以提高排水高度，确保围区的水位低于滤泥挡水板2的上缘高度，并移动或增加防堵振动器3。

实施效果：实施方法简单，泄水能力显著提高，被排出的水体清洁，围区内泥沙流失很少。

实施例2

吹填区2万平方米、吹填最高泥面高程5.6m的吹填围垦工程区的尾水排放：

如图3所示，本实施例提供的一种具有滤泥抗堵、高效排水功能的环保型退水口，由竖井1、滤泥挡水板2、防堵振动器3、电缆4、电源5、排水通道6、排水闸门7构成，其中：竖井1设置在围垦工程区或排泥场内，滤泥挡水板2设置在竖井1的框架上的沟槽中，防堵振动器3设置在滤泥挡水板2上，防堵振动器3通过电缆4连接到电源5上，排水通道6的一端连接到竖井1底部，另外一端延伸到围垦工程区或排泥场外的泄水区，排水闸门7设置在排水通道6上；这样的退水口在围区内距离排泥口最远的东边和西边各设置一个，东边的退水口如图2所示，但西边的退水口竖井框架比东边长1倍，由6根立柱组成，具体的：

竖井1由竖井基础和竖井框架组成，竖井基础用浆砌块石建筑，竖井框架的顶高程高出设计吹填泥面1.0m(高程6.6m)，总高8m，竖井框架的俯视形状为外边宽1.15m、长1.65m的长方形和内边宽1.0m、长1.5m的长方形，构造形式为混凝土框架式，且框架的每面设置有5cm深的沟槽，竖井1的施工先预制，然后在施工区整体沉降；

滤泥挡水板2是由土工织物布或过滤膜和非金属或木材制作，滤泥挡水板2的中央设置加强筋9，如图2所示，土工织物布或过滤膜外缘设置木材制成的框8上，每个滤泥挡水板2高0.5m、宽1.6m，紧密镶嵌在竖井1框架的沟槽中；

防堵振动器3是一种作高频微幅机械振动的部件，具有防水防腐蚀功能，设置在滤泥挡水板2上的加强筋9上，其作用是防止滤泥挡水板2被泥浆堵塞，其功率为0.5KW、电压220V；

电缆4是连接防堵振动器3和电源5的铜芯4平方毫米的导电线缆，其作用是将电力传递给防堵振动器3；

电源5是220V的交流电源，提供给防堵振动器3工作的能量，电源5上带有开关；

排水通道6是由钢筋混凝土材料制成的管道，管径500mm、长200m；

排水闸门7为手提式铸铁闸门，安装在距离竖井1的0.5m的排水通道6上，其作用是阻止或容许水流通过排水通道6。

本实施例工作步骤如下：

(1)打开闸门7，排放围区内积水；

(2)电缆4通电，启动防堵振动器3工作，此时滤泥挡水板2的透水率大大提高，泄水能力显著提高，滤泥挡水板2不容易被堵塞；

(3)随着工程进展应不断在竖井框架的每面沟槽中插入滤泥挡水板2，以提高排水高度，确保围区的水位低于滤泥挡水板2的上缘高度，并移动或增加防堵振动器3。

实施效果：实施方法简单，泄水能力显著提高，被排出的水体清洁，围区内泥沙流失很少。

实施例3

吹填区5000平方米、吹填最高泥面高程4.5m的吹填围垦工程区的尾水排放：

如图4所示，本实施例提供的一种具有滤泥抗堵、高效排水功能的环保型退水口，由竖井1、滤泥挡水板2、防堵振动器3、电缆4、电源5、排水通道6、排水闸门7构成，其中：竖井1设置在围垦工程区或排泥场内，滤泥挡水板2设置在竖井1的框架上的沟槽中，防堵振动器3设置在滤泥挡水板2上，防堵振动器3通过电缆4连接到电源5上，排水通道6的一端连接到竖井1底部，另外一端延伸到围垦工程区或排泥场外的泄水区，排水闸门7设置在排水通道6上；这样的退水口在围区内距离排泥口最远的南边设置一个。具体的：

竖井1由竖井基础和竖井框架组成，竖井基础用浆砌块石建筑，竖井框架的顶高程高出设计吹填泥面0.5m(高程5.0m)，总高5m，竖井框架的俯视形状为外边宽1.5m、长1.5m的正方形和内边宽1.3m、1.3m的正方形，构造形式为混凝土框架式，且框架的1面设置有5cm深的沟槽，三面为钢筋砼墙；

滤泥挡水板2是由土工织物布或过滤膜和木材制作，滤泥挡水板2的中央设置加强筋9，如图2所示，土工织物布或过滤膜外缘设置木材制成的框8上，每块滤泥挡水板2高0.4m、宽1.4m，紧密镶嵌在竖井1框架的沟槽中；

防堵振动器3是一种作高频微幅机械振动的部件，具有防水防腐蚀功能，设置在滤泥挡水板2上的加强筋9上，其作用是防止滤泥挡水板2被泥浆堵塞，其功率为0.2KW、电压220V；

电缆4是连接防堵振动器3和电源5的铜芯4平方毫米的导电线缆，其作用是将电力传递给防堵振动器3；

电源5是220V的交流电源，提供给防堵振动器3工作的能量，电源5上带有开关；

排水通道6是由钢筋混凝土材料制成的管道，管径400mm、长100m；

排水闸门7为手提式铸铁闸门，安装在距离竖井0.3m的排水通道6上，其作用是阻止或容许水流通过排水通道6。

本实施例工作步骤如下：

(1)打开闸门7，排放围区内积水；

(2)电缆4通电，启动防堵振动器3，让其工作，此时滤泥挡水板2的透水率大大提高，泄水能力显著增大，滤泥挡水板2不容易被堵塞；

(3)随着工程进展应不断在竖井框架的三面沟槽中插入滤泥挡水板2，以提高排水高度，确保围区的水位低于滤泥挡水板2的上缘高度，并移动或增加防堵振动器3。

实施效果：实施方法简单，泄水能力显著提高，被排出的水体清洁，围区内泥沙流失很少。

实施例4

疏浚淤泥的排泥场面积30000平方米、最高排泥深度3m，尾水排放的退水口如图5所示，本实施例由竖井1、滤泥挡水板2、防堵振动器3、电缆4、电源5构成，其中：竖井1设置在排泥场围堤10的排水位置，滤泥挡水板2设置在竖井1的框架上的沟槽中，防堵振动器3设置在滤泥挡水板2上，防堵振动器3通过电缆4连接到电源5上。具体的：

竖井1由竖井框架组成，镶嵌在围堤10内，竖井框架高3.5m，其立柱的横截面为1.5m、长10cm×10cm的正方形，内则有4cm深的沟槽，构造形式为钢筋砼框架式；

滤泥挡水板2是由土工织物布或过滤膜和木材制作，滤泥挡水板2的中央设置加强筋9，如图2所示，土工织物布或过滤膜外缘设置木材制成的框8上，每块滤泥挡水板2高1.0m、宽1.5m，紧密镶嵌在竖井1框架的沟槽中；

防堵振动器3是一种作高频微幅机械振动的部件，具有防水防腐蚀功能，设置在滤泥挡水板2上的加强筋9上，其作用是防止滤泥挡水板2被泥浆堵塞，其功率为150W、电压220V；

电缆4是连接防堵振动器3和电源5的铜芯4平方毫米的导电线缆，其作用是将电力传递给防堵振动器3；

电源5是220V的交流电源，提供给防堵振动器3工作的能量，电源5上带有开关。

本实施例工作步骤如下：

当泥浆排入场内，打开电源5的开关，电缆4通电，启动下层第一块滤泥挡水板2上的防堵振动器3，让其工作，此时的滤泥挡水板2的透水率大大提高，泄水能力显著增大，滤泥挡水板2不容易被堵塞；随着水位的不断增长，应在竖井框架的沟槽中插入滤泥挡水板2，并启动其上的防堵振动器3，以提高排水高度，确保围区的水位低于滤泥挡水板2的上缘高度。

实施效果：该疏浚淤泥的排场内的泥浆水经过过滤排出，实施方法简单，泄水能力高，被出的水体清洁。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (14)

1.一种具有滤泥抗堵、高效排水功能的环保型退水口，其特征在于包括竖井、滤泥挡水板、防堵振动器、排水通道和排水闸门，其中：竖井设置在围垦工程区或排泥场内；滤泥挡水板设置在竖井框架的沟槽中；防堵振动器设置在滤泥挡水板上，防堵振动器通过电缆连接到电源上；排水通道的一端连接到竖井的底部，另外一端延伸到围垦工程区或排泥场外的泄水区；排水闸门设置在排水通道上。

2.根据权利要求1所述的一种具有滤泥抗堵、高效排水功能的环保型退水口，其特征在于，所述排水通道是由金属或防腐蚀非金属材料制成的管道。

3.根据权利要求1所述的一种具有滤泥抗堵、高效排水功能的环保型退水口，其特征在于，所述排水闸门为具有启闭功能的部件。

4.根据权利要求1所述的一种具有滤泥抗堵、高效排水功能的环保型退水口，其特征在于，所述竖井由竖井基础和竖井框架组成，其中：竖井基础用浆砌块石建筑；竖井框架的俯视形状为正方形或长方形，构造形式为混凝土框架式。

5.根据权利要求1所述的一种具有滤泥抗堵、高效排水功能的环保型退水口，其特征在于，所述滤泥挡水板由土工织物布或过滤膜和非金属制作，滤泥挡水板的中央设置加强筋，土工织物布或过滤膜外缘设置在非金属制成的框上；滤泥挡水板紧密镶嵌在竖井框架的槽中，其上缘可随吹填工程的进展而调节。

6.根据权利要求1所述的一种具有滤泥抗堵、高效排水功能的环保型退水口，其特征在于，所述防堵振动器是一种作高频微幅机械振动的部件，具有防水防腐蚀功能，防止滤泥挡水板被泥浆堵塞。

7.根据权利要求1所述的一种具有滤泥抗堵、高效排水功能的环保型退水口，其特征在于，所述电源是交流或直流电，电源上带有开关。

8.根据权利要求1所述的一种具有滤泥抗堵、高效排水功能的环保型退水口，其特征在于，所述电缆是连接防堵振动器和电源的导电线缆。

9.一种具有滤泥抗堵、高效排水功能的环保型退水口，其特征在于包括竖井、滤泥挡水板、防堵振动器，其中：竖井设置在围垦工程区或排泥场内；滤泥挡水板设置在竖井框架的沟槽中；防堵振动器设置在滤泥挡水板上，防堵振动器通过电缆连接到电源上；整个退水口直接设置于堰体上。

10.根据权利要求9所述的一种具有滤泥抗堵、高效排水功能的环保型退水口，其 特征在于，所述竖井由竖井基础和竖井框架组成，其中：竖井基础用浆砌块石建筑；竖井框架的俯视形状为正方形或长方形，构造形式为混凝土框架式。

11.根据权利要求9所述的一种具有滤泥抗堵、高效排水功能的环保型退水口，其特征在于，所述滤泥挡水板由土工织物布或过滤膜和非金属制作，滤泥挡水板的中央设置加强筋，土工织物布或过滤膜外缘设置在非金属制成的框上；滤泥挡水板紧密镶嵌在竖井框架的槽中，其上缘可随吹填工程的进展而调节。

12.根据权利要求9所述的一种具有滤泥抗堵、高效排水功能的环保型退水口，其特征在于，所述防堵振动器是一种作高频微幅机械振动的部件，具有防水防腐蚀功能，防止滤泥挡水板被泥浆堵塞。

13.根据权利要求9所述的一种具有滤泥抗堵、高效排水功能的环保型退水口，其特征在于，所述电源是交流或直流电，电源上带有开关。

14.根据权利要求9所述的一种具有滤泥抗堵、高效排水功能的环保型退水口，其特征在于，所述电缆是连接防堵振动器和电源的导电线缆。