CN103880188B - 一种不阻碍河流行洪的可自变形组合生态浮床 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种不阻碍河流行洪的可自变形组合生态浮床，属于水环境保护领域，适用于具有行洪功能河道的水质净化和环境保护。其特点是：浮床主体由一块中心浮床块和偶数块侧翼浮床块组合而成，各个浮床块之间采用侧滑杆与滑动环形成自由铰链连接，浮床块之间能进行相对移动和转动。组合后的浮床钩挂于前固定框和后固定杆上，在枯水期和平水期低水位条件下，组合浮床外观呈矩形，与普通的浮床一致。在丰水期水位升高接近于河流警戒水位时，侧翼浮床块从前固定框中脱出，组合浮床自动展开变形呈锥形，从而减小了对水流的阻碍作用。实施本发明后可有效的降低生态浮床阻碍河道行洪的风险，扩大了生态浮床在各类河道中的应用范围。
Description
技术领域
本发明涉及一种受污染河流水质净化的装置，特别涉及一种不阻碍河流行洪的可自变形组合生态浮床，属于水环境保护领域。
背景技术
随着工业化程度的提高和局部人口密度的增加，人类向周边水体排放的污水和废水越来越多，使得大量的河流湖泊都受到了不同程度的污染，严重地威胁着区域生态环境和人民的身体健康，也制约了社会经济的可持续发展。目前，已有了多种水污染控制与修复方法应用于水体富营养化的治理之中。其中，人工生态浮床是一种典型的地表水生态修复技术，该方法不仅具有净化水质、改善水面景观、创造动植物栖息空间、消波等综合功能，而且投资低、处理效果好、无环境风险和二次污染，越来越多的受到人们地关注。人工生态浮床，又称为人工生物浮床、无土栽培浮床、生物浮岛等，是指依靠生长在漂浮材料上的水生植物的根系及其表面寄生的微生物来吸收和降解水体中的污染物，从而进行水体修复的技术。目前，生态浮床技术已成为河湖受污染水体生态修复与净化处理中常用的原位处理技术。
我国长江中下游地区河网众多，城市分布密集，且工业发达，区域河流的污染情况非常严重。在这些河道中布设生态浮床能较好的改善河流的污染状况，恢复水体的生态平衡。但这一地区又是洪水多发区，许多河道在汛期承担着泄洪排涝的作用。理论研究与实践应用表明，在汛期高流速条件下，布设在河道中的固定式生态浮床会产生严重的阻水作用，从而进一步增加了水面的雍高，给周边城市及人民生命和生产安全带来了极大的隐患。
目前正在广泛使用的生态浮床多为整块式或组合式，整体外形多为矩形，也有出于美观考虑做成圆形或菱形等其它形状。这些类型的浮床中矩形浮床具有水力停留时间长、净化效果好、结构简单、制造成本低等优点，因此得到了广泛的应用。但同时，由于这类矩形浮床外形固定，在大水流下阻水严重，加上浮床床体多为实心密封构件，消浪性能差，水流的冲击也容易造成浮床的损坏。因此在行洪河道中往往限制使用这类生态浮床，即使使用，也要在汛期来临前对浮床进行临时拆除或加固，汛期过后再重新组装，浪费了大量的人力物力，也极大的限制了生态浮床的应用范围。
发明内容
本发明提出了一种不阻碍河流行洪的可自变形组合生态浮床，旨在克服上述提到的目前广泛使用的固定式浮床在汛期阻水严重的问题，从而进一步提高生态浮床的应用范围，改善其使用安全性。
本发明公开了一种不阻碍河流行洪的可自变形组合生态浮床，所述组合生态浮床包括一块中心浮床块（2）和对称地分布于中心浮床块（2）两侧的侧翼浮床块（3）以及连接于中心浮床块（2）上的前固定框（1）和后固定杆（6）；所述前固定框（1）和后固定杆（6）固定于河床中，所述各个浮床块之间形成自由铰链连接，各个浮床块之间能进行相对移动和转动。
上述侧翼浮床块（3）的数量为偶数个。
上述中心浮床块（2）包括浮床基体（11）、基体支撑框（13）、两根侧滑杆（4）；所述侧翼浮床块（3）包括浮床基体（11）、基体支撑框（13）、一根侧滑杆（4）和三个滑动环（5）；所述每块相邻的浮床块之间均通过侧滑杆（4）插入滑动环（5）形成自由铰链连接；所述滑动环（5）能在侧滑杆（4）上自由滑动与转动，从而使得相邻的浮床块之间能进行相对转动和前后移动。
上述中心浮床块（2）的浮床基体（11）上设置头部固定孔（16）和尾部固定孔（17）；所述侧翼浮床块（3）的浮床基体（11）上设置头部固定孔（16）。
上述浮床基体（11）的材料为低密度发泡塑料，其尺寸为长×宽×高=4m×0.5m×0.1m，水生植物可以均匀地种植于浮床基体（11）上。
上述基体支撑框（13）和侧滑杆（4）均采用直径为6cm的PVC管套接熔焊制成，所述基体支撑框（13）中所有的管道全密封。
上述侧翼浮床块（3）的三个滑动环（5）采用不锈钢制造，分别用螺栓固定于基体支撑框（13）的一侧。
上述前固定框（1）下部固定于河床中，上部由一根高固定杆（10）和两根低固定杆（8）组成；所述高固定杆（10）插入中心浮床块（2）的头部固定孔（16）内，两根低固定杆（8）分别插入最外侧的侧翼浮床块（3）的头部固定孔（16）内；所述后固定杆（6）下部固定于河床中，上部插入中心浮床块（2）的尾部固定孔（17）内。
本发明的工作原理：在非汛期，河道水流速度慢，水位较低，前固定框上的高固定杆和低固定杆顶部均高于水面，中心浮床块被头部的高固定杆和尾部的后固定杆勾住，而最外侧两块侧翼浮床块的头部均被低固定杆勾住，其它侧翼浮床块则被侧滑杆和滑动环相互勾住，整个组合浮床外形呈矩形。在汛期来临时，水流速度加快，水位上升，当水位高度超过低固定杆顶部时，组合浮床两侧的侧翼浮床块从低固定杆顶部脱出，在水流的推动作用下，各个侧翼浮床块均沿侧滑杆向后移动。而中心浮床块仍然被高固定杆和后固定杆勾住，在原位保存不动，因此侧翼浮床块在向后滑移一定距离后被相邻的浮床块勾住，此时，整个组合浮床呈锥形。变形后的锥形组合浮床能有效的降低对水流的阻力，从而减小了对河道过流能力的影响。
本发明所达到的有益效果：
（1）本发明提出的组合浮床在非汛期外观呈矩形，在低流速条件下水力停留时间长，净化效果好，且便于在河道内布置。
（2）本发明提出的组合浮床外形在汛期能变换为锥形，从而降低了浮床对水流的阻力，提高了河道的过流能力。
（3）本发明提出的组合浮床的各个浮床块之间具有转动自由度，使得整个组合浮床具有很好的柔变性，能主动适应河道泄洪过程中水面波动剧烈的情况，很好地保护了浮床结构不受损坏。
（4）本发明提出的组合浮床由多个独立的浮床块组成，能方便的进行扩展和缩减。
（5）本发明提出的组合浮床的形状变换动作由河道水位触发，无需人工控制，对汛期河道水位突发性上涨能自动响应。
附图说明
附图1是本发明在已变形状态下的俯视图。
附图2是本发明在未变形状态下的俯视图。
附图3是图2的A-A截面图。
附图4是图2的B-B截面图。
附图5是本发明的中心浮床块结构图。
附图6是本发明的侧翼浮床块结构图。
图中的1是前固定框、2是中心浮床块、3是侧翼浮床块、4是侧滑杆、5是滑动环、6后固定杆、7是水流方向、8是低固定杆、9是水生植物、10是高固定杆、11是浮床基体、12是水面、13是基体支撑框、14是根系、15是河床、16是头部固定孔、17是尾部固定孔。
具体实施方式
下面通过实施例的方式，对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，一种不阻碍河流行洪的可自变形组合生态浮床，包括一块中心浮床块2和对称地分布于中心浮床块2两侧的侧翼浮床块3以及连接于中心浮床块2上的前固定框1和后固定杆6；前固定框1和后固定杆6固定于河床中，各个浮床块之间形成自由铰链连接，各个浮床块之间能进行相对移动和转动。
上述侧翼浮床块3的数量为偶数个。
上述中心浮床块2包括浮床基体11、基体支撑框13、两根侧滑杆4；侧翼浮床块3包括浮床基体11、基体支撑框13、一根侧滑杆4和三个滑动环5；每块相邻的浮床块之间均通过侧滑杆4插入滑动环5形成自由铰链连接；滑动环5能在侧滑杆4上自由滑动与转动，从而使得相邻的浮床块之间能进行相对转动和前后移动，同时，由于基体支撑框13对滑动环5移动位置的限制，相邻浮床块的前后相对移动被限制在一段距离内。
上述中心浮床块2的浮床基体11上设置头部固定孔16和尾部固定孔17；侧翼浮床块3的浮床基体11上设置头部固定孔16。
上述浮床基体11的材料为低密度发泡塑料，其尺寸为长×宽×高=4m×0.5m×0.1m，水生植物可以均匀地种植于浮床基体11上。
上述基体支撑框13和侧滑杆4均采用直径为6cm的PVC管套接熔焊制成，基体支撑框13中所有的管道全密封，使得浮床基体11和基体支撑框13能为浮床提供足够的浮力。。
上述侧翼浮床块3的三个滑动环5采用不锈钢制造，分别用螺栓固定于基体支撑框13的一侧。
上述前固定框1下部固定于河床中，上部由一根高固定杆10和两根低固定杆8组成；高固定杆10插入中心浮床块2的头部固定孔16内，两根低固定杆8分别插入最外侧的侧翼浮床块3的头部固定孔16内；后固定杆6下部固定于河床中，上部插入中心浮床块2的尾部固定孔17内。在安装过程中，低固定杆8的顶部高度低于河道警戒水位高度5cm~10cm,以确保在洪水到来前触发变形。同时高固定杆10和后固定杆6的顶部高度应高于警戒线水位40cm~50cm，以保证本组合浮床在水位上涨时不被冲走。
在本发明的组合浮床安装过程中，浮床的长度方向必须与河道水流方向7平行，且水流方向7必须从前固定框1向后固定杆6方向流动。
该浮床安装后，可有效的降低浮床阻碍河道行洪的风险，扩大生态浮床在各类河道中的使用范围，且造型美观，成本低廉，具有较好的实用推广价值。
Claims (4)
1.一种不阻碍河流行洪的可自变形组合生态浮床，其特征在于：所述组合生态浮床包括一块中心浮床块（2）和对称地分布于中心浮床块（2）两侧的侧翼浮床块（3）以及连接于中心浮床块（2）上的前固定框（1）和后固定杆（6）；所述前固定框（1）和后固定杆（6）固定于河床中，所述各个浮床块之间形成自由铰链连接，各个浮床块之间能进行相对移动和转动；所述中心浮床块（2）包括浮床基体（11）、基体支撑框（13）、两根侧滑杆（4）；所述侧翼浮床块（3）包括浮床基体（11）、基体支撑框（13）、一根侧滑杆（4）和三个滑动环（5）；所述每块相邻的浮床块之间均通过侧滑杆（4）插入滑动环（5）形成自由铰链连接；所述滑动环（5）能在侧滑杆（4）上自由滑动与转动，从而使得相邻的浮床块之间能进行相对转动和前后移动。
2.根据权利要求1所述的一种不阻碍河流行洪的可自变形组合生态浮床，其特征在于所述侧翼浮床块（3）的数量为偶数个。
3.根据权利要求1所述的一种不阻碍河流行洪的可自变形组合生态浮床，其特征在于：所述中心浮床块（2）的浮床基体（11）上设置头部固定孔（16）和尾部固定孔（17）；所述侧翼浮床块（3）的浮床基体（11）上设置头部固定孔（16）。
4.根据权利要求1所述的一种不阻碍河流行洪的可自变形组合生态浮床，其特征在于：所述前固定框（1）下部固定于河床中，上部由一根高固定杆（10）和两根低固定杆（8）组成；所述高固定杆（10）插入中心浮床块（2）的头部固定孔（16）内，两根低固定杆（8）分别插入最外侧的侧翼浮床块（3）的头部固定孔（16）内；所述后固定杆（6）下部固定于河床中，上部插入中心浮床块（2）的尾部固定孔（17）内。
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