CN106948310A - 一套根治江河水库淤塞的蓄清排浑除淤系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种“借力使力，以流治淤”的技术(简称“治淤技术”)，即一种利用自然之物和力因势利导而不淤滞的方法，与泥沙的淤积规律和水流的特性跟机械原理相结合，用钢筋混凝上和钢材为主要材料设制而成、并利用水的能量或重力或其自身物质，解决江河水库淤积这一世界性难题，对江河水库里的淤积物或浑水进行清淤、疏浚、排走，变水患为水利、延长水利工程使用寿命、还能充分利用水能和水资源等之目的技术，是一套人为控制的自洁生态系统‑‑‑‑具有先进性、实用性和新颖性的蓄清排浑除淤系统。

Description

一套根治江河水库淤塞的蓄清排浑除淤系统

技术领域

本发明涉及一种利用自然之物和力去蓄清水排浑水，同时除掉长江黄河及其水库里的淤积物，专用于管控江河水库，让“水当蓄则蓄，泥当走则走，洪水造福祉，江河润九州”这样一套人为控制的自洁生态系统，属于水利领域疏浚江河河道泥沙和水库淤积的一种新方法及其机械和设施。

背景技术

随着全球经济社会的发展，人类在河流上修建的水利设施越来越多，越来越宏大，但河道水库的泥沙淤积这一世界性难题，迄今为止仍一直困扼着全球江河水库的安全、运行能力及其使用寿命。众所周知的许多水库皆因泥沙淤积沉淀而使得水库库容减小、发电能力降低，防汛抗旱能力也严重降低，我国的三门峡水库6-1就是一个典型案例，由于泥沙严重淤积而几乎大去了水库应有的蓄水功能，整个水利工程几乎处于残废状态；十几年后，小浪底水利枢纽工程也将步三门峡水库之后尘；现有的“蓄清排浑”方案用在新建成的长江三峡大坝，仍然会使每年产生一立方公里的淤积物6-2淤积于库底，百年后的三峡水库库容将只剩一半左右6-3，而这些宝贵的淤泥被困在库底6-4，使得下游数百公里的动植物缺少养分6-5；黄河淤泥沙使河床升高6-6，增加了溃堤垮坝造成的洪涝灾害风险。近十几年来小浪底水利枢纽虽然也在运用“蓄清排浑”蓄水蓄沙和调水冲沙，虽然可以使黄河下游河床十几年内不淤积抬高，但几十年后，花巨资建起来的小浪底工程仍将步三门峡工程一样的后果；若还是采用“蓄清排浑加调水冲沙”的办法6-7，黄河每年仍会有4亿吨淤积于水库河床，就算在三门峡上游再建几座大坝，新老水利工程仍会使用不了几十年就残废掉；每年丰水期的”调水冲沙”和”蓄清排浑”更大的负作用还在于虽然能将坝后的部分泥沙淤积冲到大坝下游了，可那时也正是下游需要上游蓄水抗洪的时候，却要放水冲沙排浑，泄洪腾库容，反过来增大了下游的防汛压力不说，还浪费掉大坝蓄起来的大量宝贵的水能水资源6-8，等到了接下来的的冬春两季时，水库蓄水时本该给下游的江河湖泊供水的枯水季节，却又库存蓄水不足，造成湖泊萎缩、河道断流6-9，严重影响工农业和航运用水，使江河水库和湖泊的防汛抗旱功能得不到充分发挥。也就是说，到目前为止，还没有一套高效的清淤方法和一种能够既节能又环保地把淤积物彻底排出库外、疏通河道、充分发挥江河水库和湖泊的防汛抗旱功能，变水患为水利这样一套根治江河水库淤塞的蓄清排浑除淤系统。

发明内容

本发明正是为了解决上叙现有技术中的不足，提供一套建造成本低、操作简便、结构简约，又能够利用无穷的自然之物和力去根治江河水库淤塞的蓄清排浑除淤系统。

本案发明的目的在于以这套蓄清排浑除淤系统的新颖性：既能充分蓄住水能水资源，又能把淤积物排出库外，同时还能疏通河道，充分发挥江河水库的减灾防灾和防汛抗旱功能，使大量的泥沙不再滞留于河道、沉淀物淤积于水库，以解决江河水库淤积这一世界性难题，达到人为地改造江河、控制江河，把水害变成水利之目的。最终为社会产生巨大的经济效益。

本案发明的另一目的在于以这套蓄清排浑除淤系统的实用性：能充分利用自然之物和力实现清除水库淤积物，仅用很少的能耗就可以疏走江河水库中的泥沙淤积或帮助泄洪，提高江河水库的防汛抗旱效率；能克服现有的“蓄清排浑”和”调水冲沙”方法所产生的的负面效果，.把上游洪水通过河道水库和湖泊充分管控储蓄起来，到枯水季节便成为下游宝贵的水能和水资源；能将大坝上游的淤积物排出水库下游时能随时做到水库蓄水和排沙两不误，丞救并延長水庫的使用寿命，还原或保持水电站原有的畜水效益和发电能力；能将洪水和淤积物再生资源化，把沉积物实时地提供给下游动植物变成养料。这样就形成一套水利生态系统，既节能又环保地彻底清除发电站水库的淤积物，还原或恢复大坝上下游生态平衡；本案具有广泛的实用性，不仅适用于被淤积至残了的三门峡水库和使用中的三峡水库.也实用于其他新老水利工程，在在建水利工程中修建这套系统的投入和施工会比在已经在使用的水利工程中取到事半功倍的效果；让我们充分利用好花巨资建起来的水利工程和蓄起来的水资源，充分发挥江河湖泊和水库电站的功能提高防汛抗旱和发电效率，为世界上的人们提供充足的水资源和强大的清洁能源。

本案发明的目的还在于它的先进性：本发明人的这顶“治淤”技术及其机械和设施，将成为真正义意上的为防汛抗旱和抗洪救灾而发明的系统工程。

本案发明采用的技术方案：是以在本发明人已经获得发明专利(专利号2009100946370)中“借力使力，以流治流”技术(简称“控流技术”)之后，又发明出这套“借力使力，以流治淤”技术(简称“治淤技术”)，即一种利用自然之物和力因势利导而不淤滞的方法，与泥沙的淤积规律和水流的特性跟机械原理相结合，用钢筋混凝土和钢材为主要材料设制而成，并利用水的能量或重力或其自身物质，对江河水库里各种淤积物或浑水进行清淤、疏浚或排走，最终达到变水患为水利、延长水利工程使用寿命、充分利用水能和水资源等之目的、由以下四套机械设施组成一套蓄清排浑除淤系统：

1.调水冲沙、疏浚河流、改造河道、使水流切出河槽的理想宽度、深度和落差的，导流疏浚设施；

2.能不经库区就可实时地把洪水泥沙搬移出大坝下游，既能消减洪水造成的灾害，又能蓄清排浑，主治泥沙淤积，使水库最有效地蓄住水资源和水能，延长电站和水库的使用寿命的蓄清排浑系统；

3.让静止水转换成具有强大动力的水流驱动机器，使水流裹挟着淤积物排出大坝下游或河道外，专为清除淤积而设计的自动冲沙除淤清淤机。

4.既能蓄清排浑又能冲沙除淤的由导流疏浚设施、蓄清排浑系统和清淤机联合组成的蓄清排浑除淤系统。

5.具有耙吸头的功能又能辅助以上设施和系统提高除淤效果的吹淤增效机。

下面是本案以上机械设施及其组成的蓄清排浑除淤系统的附图说明、具体实施方式、安装步骤及其原理：

1.导流疏浚设施

附图说明

图6介绍说明淤积造成的后果、迄今为止现有的畜清排浑除淤技术和水流形成的自然现象索引。

图1是导流疏浚设施主要部件的名称和结构及其功能原理示意图。

图中：档板1-1、套管1-2、舵盾1-3、底盾1-4、盾桩1-5、河道内弯1-a、河道1-b、河道内滩1-c、水流冲击力1-F、挡板重量1-G、挡板斜角1-α

具体实施方式和安装步骤：

下面结合附图1，对本案的导流疏浚设施各部件的结构、安装方式、运行原理和操作步骤作如下详细说明：

如附图1所示的导流疏浚设施结构主要由：挡板1-1、盾桩1-5构成，挡板由套管1-2与钢筋混凝土浇注而成，盾桩由铁轨为材料与钢板舵盾1-3、底盾1-4组成。

各零部件的功能及安装步骤和运行原理分别是：

第一步先确定有必要改道的河道内弯a下游的河道b，清除新河道中水流冲不走的障碍物。

第二步：把预制钢筋混凝土挡板1-1经套管1-2套上一对盾桩1-5组装成一组一组的导流疏浚设施，安装于河道内弯a下游与河道内滩c的河漕b当中，各组挡板的安装角度α由河漕b中水流对其产生的冲击力F和挡板重量G决定。支撑板下边的泥沙被水流淘空，档板在自身重力G作用下，档板随套管1-2沿盾桩铁轨1-5下沉，舵盾1-3在档板的沉重压力下始终处在河床泥沙中，与底盾1-4共同保持水的冲力与挡板顷斜所产生的力保持平衡，保持挡板斜角1-α不变，盾桩因形似盾而得名，即舵盾和底盾的功能取代了支架或钢丝绳，可使挡板在运行时不倒伏而又能成为河岸护堤长期发挥作用，挡板主要起改变导引水流方向的作用，挡板在导引水流切出又深又窄落差又大的新河槽的同时，水流下切加上时间，就自然而然地成为新河槽的河堤。

该导流疏浚设施的运行原理和功能是：先从河道的曲直说起，盘山公路筑成蜿蜒曲折的车道是为了减小车道的坡度，而蜿蜒曲折的河道使水流落差变小，流速就慢，就容易让浑水中的泥沙沉淀而形成淤积6-10，故此，把蜿蜒曲折的河道疏直则是为了让水流切出落差大的河槽6-11。落差大，水流的流速流量也随之加大，使水流切出又深又窄落差又大的新河槽(附图1)：导流疏浚设施的运行原理是源于“河水流碰到冲不动的障碍就改道形成河弯”的规律，以挡板将水改变方向冲涮淤积，裹挟走泥沙，切出新河槽；挡板的另一功能是通过适当增加挡板，也就筑成了新的河岸护堤；还可在汛期让洪水翻过这“新护堤”流入老河道，把老河道当水库蓄洪蓄沙使用；还可用挡板在低洼积水之处修筑成行洪区或蓄水蓄淤区，或其他季节当湿地；与本案的蓄清排浑系统相连接疏走泥沙——导流疏浚设施这些成果，既减轻了下游的抗洪压力，又能配合设于下游的蓄清排浑除淤系统使水库蓄住枯水期需要的那份水资源和水能；普中平原应用这套系统，可降低地下水位，还能把“天河”的河槽加深，输出的泥沙则可成为天河造地固堤的材料。

2.蓄清排浑系统

附图说明

图2是蓄清排浑系统主要部件的名称和结构及其功能原理示意图。

图中：闸门或水流入口处2-a、2-b、2-c、2-d、2-e、2-f、2-g、沙石孔2-1、吸浑栅栏2-2、排浑管2-3、主导管2-4、增流水泵2-5、挡浑墙2-6、清浑水交界线2-7、预留接口2-8、闸阀箱2-9、虹吸管2-10、泄洪道和涡轮机接口2-11、大坝2-12

具体实施方式和安装步骤：

下面结合附图2，对本案的蓄清排浑设施各部件的结构、安装方式、运行原理和操作步骤作如下详细说明：

如附图2所示的管网设施结构主要由：吸浑栅栏2-2、众多排浑管2-3、主导管2-4、增流水泵2-5、挡浑墙2-6、闸阀箱2-9、虹吸管2-10、连接泄洪孔或涡轮机分管口2-11，构成一个蓄清排浑系统。闸阀箱、主导管和排浑管由钢筋混凝土和预制件连接而成，挡浑墙可以是钢铁或钢筋混凝土建造而成。

各零部件的功能及安装步骤和运行原理分别是：

第一步、挡浑墙的选址和构造主要考滤能否增强水库的库容和防洪能力；能否变水害为水利；既充分利用水资源又不影响航运等因素：

1、如三门峡和小浪底工程，没有设置航运功能，所以其档浑墙的最佳选址应选在回水区最低河段，以尽量把淹没区扩展出来复还为耕地，又能让库容量最大化的河段。

2、用于三峡水库的挡浑墙的主要功能是蓄清排浑除淤积，其次是尽量增加蓄水量和保住库区的水资源，充分用于发电、航运和工农业用水，别再为冲沙排浑浪费掉了，选建这样的挡浑墙，高度以不影响通航为宜；

3、至于那些只为蓄水发电或灌溉的水库，只要为增库容量和能排浑除淤而确定挡浑墙的高度和选址即可。

以上所叙三种挡浑墙的运行原理都是：将浑水挡在水库外，根据清浮浊沉的自然定律，包挟有泥沙的浑水下沉至墙脚众多2-a流进排浑管2-3；较清的悬浊水经墙顶流入档浑墙水另一侧的水库里，成为在大坝一端不放水或蓄水区的浑水不会流入水库沉淀，只会与清水形成清浑交界线2-7的同时推高清水区的蓄水线、把只经众多2-d进入导管的泥沙浑水排出大坝下游，让清水存蓄于水库蓄水区，浑水及其沉淀物即时排出大坝下游，这样就解决了水库淤积这一世界性难。丰水期时开闸2-c，让水库充分发挥蓄洪增蓄的功能。当入水水平面开始低于最高蓄水线时关闭闸门2-c、2-d，到枯水期时这满满的一库清水就成了宝贵的水资源了。

第二步要根据老坝新坝或在建坝而确定网管的设制和安装形式：

1.如三门峡水库、小浪底工程，只能将网管先设制成预制件，使用清淤机边清淤出淤积边安装边清淤，如此重复才能达到安装的目的；

2.像刚运行不久、淤积不严重的三峡水库，也将网管先设制成预制件，则一次安装完成即可投入运行；

3.在建水库无论采取何种方式制作安装均可。

本案能使以上几种水库都能形成一个生态系统的的网管结构和原理都是一样的，吸浑栅栏2-2、众多排浑管2-3、主导管2-4、增流水泵2-5、挡浑墙2-6、闸阀箱2-9、虹吸管2-10、连接泄洪孔或涡轮机分管2-11，构成一个蓄清排浑系统。其各自的主要功能和原理分别是：

所设计的沙石孔2-1主要是用于排出水库上游的鹅卵石；

吸浑栅栏2-2的作用是分散水流入口时产生的瞬时力道，使水面不产生漩涡，一般都安装于河道内弯处或容易产生淤积的地点；

众多入口处2-a要安置于档浑墙2-6下排洪或河道内弯、或类似于渭河等主要支流入黄河的堑口泥沙淤积区，这些泥沙浑水经众多排浑管2-3汇入主导管2-4排至大坝下游才能产生自动清淤排浑的效果；

增流水泵2-5、大体量的闸阀箱2-9、虹吸管2-10、或连接泄洪孔或排沙孔或涡轮机的分管2-11，都是为了保证直径有限的主导管2-4在水位差小的情况下仍能有足够的能量去快速泻洪排浑，尤其在紧急泻洪抵御洪水时，增流水泵在蓄清排浑系统中起着增加导管内洪水流速和流量关建作用，与水库和导流疏浚设施一起三者共同抵御洪水，消除洪灾。

预留接口2-8是为导管安装排沙管或下面要说明的锄淤机排淤管而专门预留的接口。

第三步，挡浑墙和网管就组成了这套利用自然之力就能达到蓄清排浑的简易设施。

本案这套蓄清排浑设施的运行功原理能和是：

在水位差H、虹吸管、导管和阀门箱里大体量水的多重重力(或水泵顺水推舟的电动机加力)作用下产生巨大负压力，使水库上游裹挟着泥沙的浑水不经过蓄水库区，而是由众入水口处被汲入众排浑管2-3合并汇入主导管2-4、通过阀门箱各闸阀2-f、2-g排出大坝2-12下游。

有必要在现有水库的上游修建一些汛期临时蓄洪水库，或用本案的挡板在低洼积水之处修筑成简易水库，与本案蓄清排浑系统相连接，建全这套网管系统，就能达到蓄清排浑目的，既把有害的洪水和泥沙都变成有益无害的再生资源，使黄河不再断流，又能让原本用于冲沙除淤的清水充分运用于工农和航运，还能分担水库的防洪压力，让水库多蓄水又延年益寿，可谓一举多得。

3.清淤机

附图说明

图3是耙吸头主要部件的名称和结构及其功能原理示意图。

图中：耙吸头侧视剖面图3-1、四柱耙齿转笼3-2、耙吸头单元正面外观图3-3、锥形螺旋片3-4、螺杆蜗轮3-5、螺杆蜗轮油箱3-6、水滴耙齿柱3-7、耙齿3-8、圆盘支架3-9、吸水口3-10、外壳(接合缝)3-11、保安角3-12、

图4是耙吸头组与其辅助件组成自动清淤机的主要部件名称和结构及其功能原理示意图。

图中：主导管4-1、闸门4-2、增流泵4-3、输淤管4-4、联接口4-5、备用电机4-6、拖栓4-7、耙吸头(侧视图)4-8、淤积物4-9、耙吸头组4-10、套管4-11、三棱盾桩杆4-12、三棱盾桩4-13、虹吸管4-14、大坝4-15、水位差2-H

具体实施方式和安装步骤：

下面结合附图3、附图4，对本案发明的自动清淤机的部件结构、安装方式、运行原理和操作步骤作如下详细说明：

如附图3、所示的清淤机结构主要由：四柱耙齿转笼3-2、锥形螺旋片3-4、螺杆蜗轮3-5、外壳(接合缝)3-11构成耙吸头，多个耙吸头单元3-3构成耙吸头组4-10构成。

各零部件的功能及安装步骤和运行原理分别是：锥形螺旋片3-4的功能是将水流的动能转换成动，设计成锥形是为了充分利用水流的动能产生动力又不被水流中的垃圾所纠缠；螺杆蜗轮3-5起传递动力、改变力的方向和减速增力作用，置于两外壳3-11合成的油箱3-6中，以减小摩擦力和不受泥沙水的影响而正常运转；四柱耙齿转笼3-2由四根滴水状铲刀3-7和三个圆盘支架3-9构成，精确地安装于左右外壳框2-11之中，铲刀和圆盘的形状和结构都是为了把对水的阻力减到最少而效率最大化，耙齿3-8有划开淤积层面，方便铲刀运作的功能，外壳(接合缝)3-11构成耙吸头。

耙吸头的工作原理是“利用水由静止水变成流水的那一很短的时间和空间里会产生极大的力道，即：水流的瞬间力道”，这股力道推动螺旋叶片螺旋片3-4经螺杆蜗轮3-5传递给四柱耙齿转笼3-2的水滴耙齿柱3-7铲起泥沙悬浮于水中，以此同时这股力道从吸水口3-10将裹挟着泥沙的水吸入耙吸头、由以之相联接的输淤管4-5吸走。

如附图4所示的清淤机结构主要由：输淤管4-4和导管4-1、耙吸头组4-10构成。各部件的功能及安装步骤和运行原理分别是：主导管4-1直径要大，容水体量大才能保证耙吸头有足够的负压正常耙淤吸泥，用钢筋混凝土制作安装成永久设施，最后铺设成水库的蓄清排浑系统；闸门4-2在主导管预留口和输淤管4-4接头处各设置一个，方便安装使用；备用水泵4-3和备用电机4-6都是为了在耙吸头动力不足时开启使用，或在清淤机作为疏浚河槽时的助疏主件起顺水推顺水推舟的作用，因而只用少量的电即可让清淤机疏浚河槽，将河槽中的泥沙输至堤外；输淤管4-4可用橡胶钢管制造成可任意弯曲的主件；联接口4-5在输淤管负压很高的情况下联接耙吸头组的中段接口，反之则要同时接上耙吸头组两边和中间的接口；拖栓4-7是为耙吸头需要联接母船拖耙吸淤时而设置的；耙吸头(侧视图)4-8外壳的顶部是三个出口，根据需要决定数量连接使用，两侧和后面均是封闭的，仅将前面一侧和下面设计成入水口是为了充分利用“水流的瞬间力道”，使四柱笼有足够的能力转动耙淤吸泥水；淤积物4-9比较厚时(如三门峡库区6-1)，将耙吸头组的套管4-11安装在三棱盾桩杆4-12上往下运行清淤排积，3根三棱盾桩4-13排列成一个三角阵的功能是为了使耙吸头组上下稳定运行；清淤机附加虹吸管4-14是为了增大水位差2-H，目的是尽量利用大坝4-15以下的落差而设置的增力附件，若清淤机用于疏浚悬河河槽时，则成为清淤机的主要部件配合电机和水泵使用可增加输淤管中的负高压去驱使耙吸头工作。

本案这一套清淤机的动力来源和运行原理是：在水位差H、虹吸管、导管、虹吸管和阀门箱里大体量水的多重重力(或水泵和电机顺水推舟的加力)作用下，给导管和输淤管产里的水流产生巨大负高压，从而驱动耙吸头将水中淤积物铲起悬浮于水中的同时让水流裹挟着吸入输淤管、经导管排出大坝下游。

5.蓄清排浑除淤系统

附图说明

图5是耙吸头主要部件的名称和结构及其功能原理示意图。

图中：蓄清排浑除淤系统、蓄清排浑系统5-1、水流入口处5-a、耙吸头组5-2、输淤管5-3、水泵兼接头5-4、预留接口5-e、导管5-5、阀门箱5-6、虹吸管5-7、导流疏浚设施5-8

具体实施方式和安装步骤：

如附图5所示的蓄清排浑除淤系统的结构主要由：蓄清排浑系统5-1、耙吸头组5-2、输淤管5-3、水泵兼接头5-4、导流疏浚设施5-8构成。

导流疏浚设、施清淤机的耙吸头组与蓄清排浑系统组成蓄清排浑除淤系统运行的各部件功能及安装步骤和运行原理分别是：耙吸头组5-2通过输淤管5-3带水泵的接头5-4与蓄清排浑系统5-1中的预留接口5-e相联接，导流疏浚设施5-8导引水流切出的新河道所流出的浑水流入水流入口处5-a，蓄清排浑除淤系统即进行整个蓄清排浑除淤流程的运作。

本案这套蓄清排浑除淤系统运行的动力来源和运行原理是：在蓄清排浑系统中的水位差H、导管、阀门箱和虹吸管里大体量水的多重重力、新河道产生的落差，以及水泵和电机顺水推舟的加力作用下，给蓄清排浑除淤系统提供足够的动力，使河中流水裹挟着泥沙淤积物经系统排出大坝下游。

6.吹淤增效机

附图说明

图7是吹淤增效机主要部件的名称和结构及其功能原理示意图。

图中：高压水泵7-1、高压管7-2、分管支架7-3、喷嘴7-4、清淤机及水口7-5

具体实施方式和安装步骤：

如附图7所示的吹淤增效机的结构主要由：高压水泵7-1、高压管7-2、分管支架7-3、喷嘴7-4构成。

吹淤增效机的各部件功能及安装步骤和运行原理分别是：

将高压水泵7-1、高压管7-2、分管支架7-3、喷嘴7-4组成一个单独的吹淤系统，配合疏导设施使用，或安装在以上两套系统、或清淤机的吸水口(7-5)周边使用，吹起河床上沉淀的淤泥或河床上沉淀的淤泥吹悬浮于水中，由吸水口或新河道的水流带走。

本案这吹淤增效机运行的运行原理是：

高压水泵7-1产生高压水流经高压管7-2到分管支架7-3上的各个喷嘴7-4，将吸水口3-10周边或河床上沉淀的淤泥吹悬浮于水中，由吸水口或新河道的水流带走，让蓄清排浑除淤的吸水口2-a之间也淤不起来，这样就大大增加本案各种机械设施的除淤效果。该吹淤增效机在丰水期配合流疏浚设施、蓄清排浑系统使用，效果最佳。

本案发明的以上四种治淤设施和由它们组合而成的蓄清排浑除淤系统，既可以联合运行发挥作用，也可单独操作应转发挥作用，其原理都是居于“借力使力，以流治淤”，即一种利用自然之物和力因势利导而不淤滞的方法，与泥沙的淤积规律和水流的特性跟机械原理相结合，用钢筋混凝土和钢材为主要材料设制而成、并将水的能量或重力或其自身物质利用到该系列治淤设施，达到对江河水库里各种淤积物或浑水进行清淤、疏浚或排走，最终达到变水患为水利、延长水利工程使用寿命、充分利用水能和水资源等之目的的这一总的发明构思。依据专利法第三十一条第一款之规定，属于一个总的发明构思的以上共五项发明可以作为一项专利申请提出。

Claims (6)

1.一种借助水流的力量和其水本身作为载体去清除淤积物的“借力使力，以流治淤”技术，简称治淤技术，即一种利用自然之物和力因势利导而不淤滞的方法，与泥沙的淤积规律和水流的特性跟机械原理相结合，设制出以下五种排浑清淤设施和装置，其各自的具体结构和特征如下：

1).导流疏浚设施，系由挡板(1-1)、盾桩(1-2)构成，挡板由套管与钢筋混凝土浇注而成，盾桩由铁轨为材料和钢板焊接而成；

2).蓄清排浑系统，系由吸浑栅栏(2-2)、众多排浑管(2-3)、主导管(2-4)、增流水泵(2-5)、(2-6)、闸阀箱(2-9)、虹吸管(2-10)、连接泄洪孔或涡轮机分管(2-11)，构成一个蓄清排浑系统，闸阀箱、主导管和排浑管都由钢筋混凝土和预制件连接而成，挡浑墙可以是钢铁或钢筋混凝土建造而成；

3).清淤机，系由水滴耙齿柱(3-7)、耙齿(3-8)、圆盘支架(3-9)组成四柱耙齿转笼(3-2)、锥形螺旋片(3-4)、螺杆蜗轮(3-5)、外壳(3-11)组成耙吸头、多个耙吸头单元(3-3)组成耙吸头组(4-10)、螺杆蜗轮油箱(3-6)、吸水口(3-10)、外壳(接合缝)(3-11)、保安角(3-12)、主导管(4-1)、闸门(4-2)、备用水泵(4-3)、输淤管(4-4)、联接口(4-5)、备用电机(4-6)、拖栓(4-7)、套管(4-11)、三棱盾桩杆(4-12)、三棱盾桩(4-13)、虹吸管(4-14)构成；

4).蓄清排浑除淤系统，系由蓄清排浑系统(5-1)、耙吸头组(5-2)、输淤管(5-3)、水泵兼接头(5-4)联合构成；

5).吹淤增效机，系由高压水泵(7-1)、高压管(7-2)、分管支架(7-3)、喷嘴(7-4)构成。

该系列以流治淤技术设施，其技术特征都在于由“借力使力，以流治淤”这一总的发明构思，与泥沙的淤积规律和水流的自然特性跟机械原理相结合，用钢筋混凝土和钢材为主要材料设制而成流疏浚设施、蓄清排浑系统和清淤机，以及各装置联合组成的蓄清排浑除淤系统，都是利用水的能量或重力或其自身物质，对江河水库里的各种淤积物或浑水进行清淤、疏浚或排除，最终达到变水患为水利：延长水利工程使用寿命、充分利用水能和水资源、防汛抗旱等之目的。

2.如权利要求1所述的一套治淤技术及其五种设施和装置，其特征在于所述的导流疏浚设施：把预制钢筋混凝土挡板经套管套上一对盾桩，组装成一组一组的导流疏浚设施，安装于河道内弯a下游与河道内滩c的河漕b当中，各组挡板的安装角度α由河漕b中水流对其产生的冲击力F和挡板重量G决定。挡板主要起改变水流方向的作用，使水流切出又深又窄落差又大的新河槽的同时，支撑板下边的泥沙被水流淘空时，档板在自身重力G作用下档板随套管(1-2)沿盾桩铁轨(1-5)下沉，水流下切加时间，就自然成为新河槽的护墙；舵盾在档板的沉重压力下始终在河床泥沙中，与底盾共同保持水的冲力与挡板顷斜所产生的力保持平衡，保持挡板斜角(1-α)不变，盾桩因形似盾而得名，其舵盾和底盾的功能取代了传统的支架或钢丝绳，可使挡板在运行时不倒伏而又能成为河岸护堤长期发挥作用。

3.如权利要求1所述的一套治淤技术及其五种装置，其特征在于所述的蓄清排浑清淤系统中的挡浑墙(2-6)，将浑水挡在水库外，根据清浮浊沉的自然规律，包挟有泥沙的浑水自然下沉至挡浑墙以下经众多入水口(2-a)流进排浑管(2-3)、由导管(2-4)排出大坝下游，而较清的悬浊水经挡浑墙顶入口处(2-c)流入挡浑墙另一侧进入水库里的浑水区域，只要水库蓄水区不放水流出坝外，翻墙而入浑水就不可能流到水库的清水区产生沉淀留下淤积物，最多只能与清水形成一道清浑交界面(2-7、6-12)，以此同时，进入库区的洪水也只能推高清水区的蓄水线、被阻止在浑水区域，而进入库区短渐停留的这些浑水也将被优先从出口(2-d)经导管排出大坝下游，也就是不让浑水直接经过水库畜水区，而是经库的尾部出口(2-d)由导管排出大坝下游，水库库区就不会产生淤积物了，这样就解决了水库淤积这一世界性难；丰水期时开闸(2-c)，让水库充分发挥蓄洪增蓄的功能，当入水水平面开始低于最高蓄水线时，即关闭闸门(2-c、2-d)，到枯水期时，这满满的一库清水就成了宝贵的水能和水资源；有必要在现有水库的上游用本案的导流疏浚设施在低洼积水之处修筑成简易水库，与本案蓄清排浑系统相连接，既能达到蓄清排浑目的，又能把有害的洪水和泥沙都变成有益无害的再生资源排放至大坝下游，还分担了水库的防洪压力。

4.如权利要求1所述的一套治淤技术及其五种装置，其特征在于所述的清淤机中的耙吸头，利用水由静止水变成流水的那一很短的时间和空间里会产生极大的力道，即：水流的瞬间力道，这股力道推动螺旋叶片螺旋片(3-4)经螺杆蜗轮(3-5)传递给四柱耙齿转笼(3-2)的水滴耙齿柱(3-7)铲起泥沙悬浮于水中，以此同时这股力道从吸水口(3-10)将裹挟着泥沙的水吸入耙吸头、由以之相联接的输淤管(4-5)、导管吸走排出大坝下游；其中，主导管(4-1)直径要大，容水体量大才能保证耙吸头有足够的负压正常耙淤吸泥，用钢筋混凝土制作安装成永久设施，最后铺设成水库的蓄清排浑系统；闸门(4-2)在主导管预留口和输淤管(4-4)接头处各设置一个，方便安装使用；备用水泵(4-3)和备用电机(4-6)都是为了在耙吸头动力不足时开启使用，或在清淤机作为疏浚河槽时的助疏主件起顺水推顺水推舟的作用，因而只用少量的电即可让清淤机疏浚河槽，将河槽中的泥沙输至堤外；输淤管(4-4)可用橡胶钢管制造成可任意弯曲的主件；联接口(4-5)在输淤管负压很高的情况下联接耙吸头组的中段接口，反之，则要同时接上耙吸头组两边和中间的接口；拖栓(4-7)是为耙吸头需要联接母船拖耙吸淤时而设置的；耙吸头(4-8)外壳的顶部是三个出口，根据需要决定数量连接使用，两侧和后面均是封闭的，仅将前面一侧和下面设计成入水口是为了充分利用“水流的瞬间力道”，使四柱笼有足够的能力转动耙淤吸泥水；淤积物(4-9)比较厚时(如三门峡库区1-)，将耙吸头组的套管(4-11)安装在三棱盾桩杆(4-12)上往下运行清淤排积，3根三棱盾桩(4-13)排列成一个三角阵的功能是为了使耙吸头组能上下稳定运行；清淤机附加虹吸管(4-14)是为了增大水位差(2-H)，目的是尽量利用大坝(4-15)以下的落差而设置的增力附件，若清淤机用于疏浚悬河河槽(6-6)时，则成为清淤机的主要部件配合电机和水泵使用可增加输淤管中的负高压去驱使耙吸头工作；在水位差H、虹吸管、导管、虹吸管和阀门箱里大体量水的多重重力(或水泵和电机顺水推舟的加力)作用下，给清淤机的导管和输淤管里的水产生巨大负高压水流，驱动耙吸头将水中淤积物铲起悬浮于水中，让水流裹挟着吸入输淤管，经导管排出大坝下游。

5.如权利要求1所述的一套治淤技术及其五种装置，其特征在于所述的蓄清排浑除淤系统，耙吸头组(5-2)通过输淤管(5-3)带水泵的接头(5-4)与蓄清排浑系统(5-1)中的预留接口(5-e)相联接即可进行除淤工作；在蓄清排浑系统中的水位差(H)、导管、阀门箱和虹吸管里大体量水的多重重力、以及水泵和电机顺水推舟的加力作用下，给输淤管(5-3)里的水流产生巨大负压，从而驱动耙吸头组(5-2)，将水中淤积物铲起悬浮于水中的同时让水流裹挟着吸入输淤管、经导管排出大坝下游。

6.如权利要求1所述的一套治淤技术及其五种装置，其特征在于所述的吹淤增效机，高压水泵(7-1)产生高压水流经高压管(7-2)到分管支架(7-3)上的各个喷嘴(7-4)，将吸水口(3-10)周边或河床上沉淀的淤泥吹悬浮于水中，由吸水口或新河道的水流带走，让蓄清排浑除淤的吸水口(2-a)之间也淤不起来。