CN107268537B - 一种促淤堤坝及促淤方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种促淤堤坝，该一种促淤堤坝包括沿海岸线设置且上端高于海平面的坝体，所述坝体与海岸线围绕成中心库区，所述坝体上开设有进水口与出水口，进水口与出水口处分别设置有第一水闸与第二水闸，所述进水口开设于所述坝体对应于低含沙水层的位置，所述出水口开设于所述坝体对应高含沙水层的位置，所述进水口内设置有过滤装置以及排水发电装置，具有充分交换中心库区内外水体，减少中心库区内淤泥，保持中心库区内水质清晰的优点。

Description

一种促淤堤坝及促淤方法

技术领域

本发明涉及一种围海堤坝技术，特别涉及一种促淤堤坝，本发明还涉及一种促淤方法。

背景技术

我国许多沿海海域的海水水质浑浊、水体景观较差，不利于一些高端的沿海旅游项目开发。为解决水体清澈问题，现有技术一般采用围海的方式使水体清澈，即首先围海建成一个相对封闭的水域，使得该相对封闭水域内的海水中的泥沙沉淀，再累计一定时间后清淤，从而形成一个相对清澈的封闭水域。

早期的围海工程一般采用潜坝围海技术。如图4所示为以潜坝10方式使海水清澈的原理。潜坝10设置于海床11上，从而将外海水体13和中心库区内水体14分隔开来，水面15高出潜坝10的坝顶部分，从而使含沙水流沿箭头16的方向通过潜坝10的坝顶部分流入中心库区中，并在潜坝10的作用下，在外海区域内形成淤积层12。当含沙水流进入中心库区后，沿箭头16的方向沉积下来，形成淤积层12。

潜坝10这种技术方案可以减少中心库区内水体14与外海水体13的水交换但又不完全切断水交换，使得中心库区内水体14中的沙粒逐步沉降，从而实现一定程度地清澈水体的技术目的。但采用潜坝10围海方式，涨潮时通过坝顶进入中心库区内的浑浊水体中的泥沙较多，这些泥沙沉降后不能被落潮的潮水带出，会造成中心库区内淤积严重，长期淤积后势必大大增加疏浚成本。

现有技术也有采用堤坝加传统水闸的方式围海，如图5示出了堤坝加水闸技术方式使海水清澈的原理。如图5所示，坝体1设置在海床11上，坝体1的坝顶高出最高海平面，从而将外海水体13和中心库区内水体14分隔开来。在坝体1上还设置有水闸17，当水闸17打开时，外海水体13可以沿箭头16的方向进入中心库区内水体14，并沿箭头16的方向沉积形成淤积层12。

在堤坝水闸技术方案中，中心库区内和外海水体13的水交换通过水闸17进行，水闸17一般设置在堤坝的下部，因此进排水过程中将带入高含沙量的底层海水，对水体的清澈化和中心库区的淤积都会带来一定负面问题。

因此，对现有的以围海方式使海水清澈的技术方案必须进行改进。研究人员致力于开发一种既能够保证中心库区内外水体充分交换，又能减少中心库区内淤泥，保持中心库区内水质较清晰的围海技术。

发明内容

本发明的目的一在于提供一种促淤堤坝，具有充分交换中心库区内外水体，减少中心库区内淤泥，保持中心库区内水质清晰的优点。

本发明的上述技术目的一是通过以下技术方案得以实现的：

一种促淤堤坝，包括沿海岸线设置且上端高于海平面的坝体，所述坝体与海岸线围绕成中心库区，所述坝体上开设有进水口与出水口，进水口与出水口处分别设置有第一水闸与第二水闸，所述进水口开设于所述坝体对应于低含沙水层的位置，所述出水口开设于所述坝体对应高含沙水层的位置，所述进水口内设置有过滤装置以及排水发电装置。

采用上述结构，通过高于海平面的坝体与海岸线围绕成中心库区，由于海水内泥沙处于较低位置，通过将进水口开设于坝体上端处于低含沙水层位置，使其进入到中心库区的海水内含沙较少，进入到中心库区内的泥沙自然沉淀于中心库区下端，进而通过将出水口设置在坝体下端，使其中心库区内水排出时，将泥沙带出，使其中心库区内淤泥减少，水质较清晰；同时通过设置在进水口处的过滤装置，使其坝体外侧海水内垃圾或漂浮物无法进入到中心库区内，进一步提高中心库区内水质效果；进而通过设置在进水口内的排水发电装置，使其海水进入到中心库区的同时，通过潮汐对排水发电装置提供动能，产生电能，储存起来另做他用。

进一步优选为：所述第一水闸包括用于密封进水口的闸门、驱动闸门启闭进水口的驱动件，所述闸门一端与转轴固定且通过转轴相对坝体转动连接，所述转轴上固定有一连杆，所述驱动件通过驱动连杆转动从而带动闸门启闭进水口；所述第二水闸与第一水闸等同设置。

采用上述结构，通过驱动件推动连杆一端运动，从而使其连杆带动闸门以转轴为圆心转动，便于启闭进水口或出水口，达到中心库区纳水或排水的效果。

进一步优选为：所述闸门沿坝体高度方向位移。

采用上述结构，通过闸门沿坝体高度方向位移，使其闸门垂直于水流方向运动，减少海水对闸门的冲击力，使其驱动件便于驱动闸门运动。

进一步优选为：所述第一水闸与第二水闸均设置于坝体内部，所述坝体内分别开设有供驱动件驱动连杆运动的活动槽以及供闸门转动的转槽。

采用上述结构，通过将第一水闸与第二水闸设置于坝体内部，减少海水对第一水闸与第二水闸的冲击力，延长第一水闸与第二水闸的使用寿命。

进一步优选为：所述过滤装置包括设置于进水口内的过滤网，所述过滤网朝向中心库区外一侧与第一水闸抵接，过滤网朝向中心库区内一侧沿周向上设置有一圈导流板，所述导流板远离过滤网一侧弯折形成开口朝向过滤网的半圆状。

采用上述结构，通过过滤网对海水进行过滤，进而通过过滤网外侧与第一水闸抵接，当第一水闸关闭进水口时，同时能够对过滤网表面进行清理，将漂浮物或垃圾给刮下；同时海水进入到中心库区时，通过设置在进水口内的导流板对海水起到导向作用，使其部分海水回流对过滤网进行冲洗，将过滤网表面的垃圾或漂浮物冲走，避免垃圾堵塞过滤网影响中心库区纳水效果。

进一步优选为：所述坝体内部还设置有用于储存排水发电装置产生电能的电源，坝体处于中心库区内一侧以及另一侧对应设置有液位传感器，所述液位传感器通过控制终端与第一水闸、第二水闸连接，所述电源给予控制终端、第一水闸以及第二水闸提供动能，当液位传感器检测到中心库区内水面低于外侧水面时，控制终端驱动第一水闸打开进水口；当液位传感器检测到中心库区内水面高于外侧水面时，控制终端驱动第二水闸打开出水口。

采用上述结构，通过电源将排水发电装置的电能储存起来，给控制终端、第一水闸与第二水闸提供动能，当处于坝体内、外侧的液位传感器检测到中心库区水面低于外侧水面时，控制终端控制第一水闸打开进水口，使其外侧海水进入到中心库区内，直到内、外侧水平齐平时，控制终端驱动第一水闸关闭进水口；当处于坝体内、外侧的液位传感器检测到中心库区水面高于外侧水面时，控制终端控制第二水闸打开出水口，使其中心库区内水体流入外侧海水内，同时将底部淤泥带出，直到内、外侧水平齐平时，控制终端驱动第二水闸关闭出水口。

进一步优选为：所述出水口、进水口沿坝体长度方向设置有若干组。

采用上述结构，通过出水口以及进水口沿坝体长度方向设置多组，加快中心库区纳水、排水效率。

本发明的目的二在于提供一种促淤方法，具有充分交换中心库区内外水体，减少中心库区内淤泥，保持中心库区内水质清晰的优点。

本发明的上述技术目的二是通过以下技术方案得以实现的：

一种促淤方法，包括步骤：

沿海岸线建设上端高于海平面的坝体，并使坝体与海岸线围绕成中心库区，在坝体上错位开设有若干进水口和出水口，进水口与出水口分别通过第一水闸与第二水闸启闭，所述进水口开设于坝体上端低含沙水层位置，所述出水口开设于坝体下端高含沙水层位置；

在进水口内设置过滤网，过滤网一侧与第一水闸抵接，另一侧设置一圈导流板，导流板远离过滤网一侧弯折成开口朝过滤网的半圆状，进水口内还设置有排水发电装置，在海水驱动力下发电且将电能输送至电源内储存；

坝体内、外两侧对应设置有液位传感器，液位传感器通过控制终端与第一水闸和第二水闸连接，通过电源给予控制终端、第一水闸以及第二水闸提供动能；

当液位传感器检测到内侧水面低于外侧水面时，控制终端驱动第一水闸打开进水口，外侧海水从进水口中输送到中心库区内、且同时驱动排水发电装置进行发电；

当液位传感器检测到内侧水面高于外侧水面时，控制终端驱动第二水闸打开出水口，内侧海水经出水口排送到外侧、且同时将沉淀于中心库区下端的淤泥带出。

进一步优选为：根据所述坝体内、外侧水面高度变化，重复上述开启或关闭第一水闸与第二水闸的操作。

进一步优选为：所述中心库区在完成进水工作后，将所述中心库区内的水体静置一段时间后，再进入排水工作状态。

采用上述结构，使其刚进入中心库区内海水内含有的泥沙，慢慢沉淀于中心库区下端后，再进入排水工作状态，便于将中心库区内淤泥更多的排出，以保障中心库区内水质。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、通过坝体上设置的进水口与出水口，且进水口处于坝体上端对应低含沙水层位置，出水口处于坝体下端对应高含沙水层位置，同时第一水闸与第二水闸来回切换启闭进水口以及出水口，达到充分交换中心库区内、外水体，减少中心库区内淤泥，保持中心库区内水质较清晰的效果；

2、通过设置在进水口处的过滤网以及过滤网一侧的导流板，使其对进入到中心库区的海水进行初步过滤，减少海水中垃圾进入到中心库区内，达到保持中心库区内水质较为清晰的效果；

3、通过控制终端通过液位传感器检测到坝体内、外侧的水位变化，来回切换第一水闸、第二水闸启闭进水口以及出水口，达到充分交换中心库区内、外水体，保持中心库区内水质较清晰的效果。

附图说明

图1是实施例一的结构示意图，示出了整体结构；

图2是实施例一的结构示意图，示出了进水口与出水口的排布；

图3是实施例二的剖面示意图，示出了进水口内过滤装置以及排水发电装置的连接结构；

图4是现有技术的结构示意图；

图5是现有技术的结构示意图。

图中，1、坝体；2、进水口；3、出水口；4、第一水闸；41、闸门；42、连杆；43、驱动件；44、转轴；5、第二水闸；6、过滤装置；61、过滤网；62、导流板；7、排水发电装置；8、活动槽；9、转槽；10、潜坝；11、海床；12、淤积层；13、外海水体；14、围区内水体；15、水面；16、箭头；17、水闸。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本实施例中，内侧是坝体朝向中心库区的一侧，外侧是指坝体相对中心库区的一侧。

实施例1：一种促淤堤坝，如图1和2所示，包括沿海岸线建造且上端高于海平面的坝体1，坝体1与海岸线围绕形成中心库区，坝体1上错位开设有若干进水口2和出水口3，进水口2和出水口3分别通过第一水闸4与第二水闸5启闭，其中，进水口2开设于坝体1上端对应低含沙水层位置，出水口3开设于坝体1下端对应高含沙水层位置，进水口2将上表面含沙较少的海水流入到中心库区内，进而出水口3将中心库区内下端水体流入外侧海水中，同时将下端的淤泥带出，减少中心库区内淤泥，使其中心库区内水质保持较为清晰状态。

其中，进水口2与出水口3沿坝体1长度方向开设有若干组。

实施例2：如图1和2所示，与实施例1的不同之处在于，上述第一水闸4包括闸门41和驱动件43，闸门41边沿处延伸出一段形成固定座（图纸未示出），固定座上垂直固定有一转轴44且转轴44插入坝体1内，使其闸门41相对坝体1转动连接，转轴44上还固定有一连杆42，通过驱动连杆42一端上下运动，从而带动闸门41旋转，启闭进水口2，其中，闸门41外径大于进水口2外径；上述第二水闸5与第一水闸4等同设置。

参照图1，其中，第一水闸4与第二水闸5均设置于坝体1内部，坝体1内分别开设有供驱动件43驱动连杆42运动的活动槽8以及供阀门转动的转槽9；其中，闸门41沿坝体1高度方向位移。

其中，驱动件43设置为液压缸，液压缸一端通过销轴一穿过连杆42与连杆42转动连接，另一端通过销轴二穿过坝体1相对于坝体1转动连接。

参照图3，进水口2内还设置有过滤装置6，上述过滤装置6包括固定于进水口2朝向闸门41一侧的过滤网61，过滤网61外侧与闸门41内侧抵接，过滤网61相对闸门41一侧内沿周向上设置有导流板62，导流板62相对过滤网61一端弯折形成一开口朝向过滤网61的半圆状，海水从进水口2输送至中心库区时，旁边部分海水经导流板62导向作用回流，对过滤网61外侧进行冲洗，将过滤网61上垃圾冲走。

参照图3，进水口2内还设置有排水发电装置7，坝体1内部设置有储存排水发电装置7转换电能的电源（图中未示出），坝体1朝向中心库区内一侧以及相对一侧上对应设置有液位传感器（图中未示出），两液位传感器通过一控制终端与第一水闸4的液压缸、第二水闸5的液压缸连接，通过电源给予控制终端、第一水闸4的液压缸以及第二水闸5的液压缸动能；当液位传感器检测到中心库区水面低于外侧水面时，控制终端通过控制第一水闸4的液压缸驱动闸门41打开进水口2，使其外侧海水输送至中心库区内；当液位传感器检测到中心库区内水面高于外侧水面时，控制终端控制第二水闸5的液压缸驱动闸门41打开出水口3，使其中心库区内水体输送至外侧，同时将中心库区下端的淤泥冲出，减少中心库区内的淤泥含量（控制终端根据液位变换，驱动第一水闸4、第二水闸5启闭，现有技术公开充分，故不再过多赘述）。

实施例3：一种促淤方法，如图1-3所示，包括步骤：

沿海岸线建设上端高于海平面的坝体1，并使坝体1与海岸线围绕成中心库区，在坝体1上错位开设有若干进水口2和出水口3，进水口2与出水口3分别通过第一水闸4与第二水闸5启闭，所述进水口2开设于坝体1上端低含沙水层位置，所述出水口3开设于坝体1下端高含沙水层位置；

在进水口2内设置过滤网61，过滤网61一侧与第一水闸4抵接，另一侧设置一圈导流板62，导流板62远离过滤网61一侧弯折成开口朝过滤网61的半圆状，进水口2内还设置有排水发电装置7，在海水驱动力下发电且将电能输送至电源内储存；

坝体1内、外两侧对应设置有液位传感器，液位传感器通过控制终端与第一水闸4和第二水闸5连接，通过电源给予控制终端、第一水闸4以及第二水闸5提供动能；

当液位传感器检测到内侧水面低于外侧水面时，控制终端驱动第一水闸4打开进水口2，外侧海水从进水口2中输送到中心库区内、且同时驱动排水发电装置7进行发电；

当液位传感器检测到内侧水面高于外侧水面时，控制终端驱动第二水闸5打开出水口3，内侧海水经出水口3排送到外侧、且同时将沉淀于中心库区下端的淤泥带出。

其中，根据液位传感器检测到坝体1内、外两侧水面高度变化，重复开启或关闭第一水闸4、第二水闸5的操作。

其中，中心库区在完成进水工作后，将中心库区内水体静置一段时间后，再进入排水工作状态。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的保护范围内都受到专利法的保护。

Claims (7)

1.一种促淤堤坝，包括沿海岸线设置且上端高于海平面的坝体(1)，所述坝体(1)与海岸线围绕成中心库区，其特征是：所述坝体(1)上开设有进水口(2)与出水口(3)，进水口(2)与出水口(3)处分别设置有第一水闸(4)与第二水闸(5)，所述进水口(2)开设于所述坝体(1)对应于低含沙水层的位置，所述出水口(3)开设于所述坝体(1)对应高含沙水层的位置，所述进水口(2)内设置有过滤装置(6)以及排水发电装置(7)；所述第一水闸(4)包括用于密封进水口(2)的闸门(41)、驱动闸门(41)启闭进水口(2)的驱动件(43)，所述闸门(41)一端与转轴(44)固定且通过转轴(44)相对坝体(1)转动连接，所述转轴(44)上固定有一连杆(42)，所述驱动件(43)通过驱动连杆(42)转动从而带动闸门(41)启闭进水口(2)；所述第二水闸(5)与第一水闸(4)等同设置;所述闸门(41)沿坝体(1)高度方向位移；所述第一水闸(4)与第二水闸(5)均设置于坝体(1)内部，所述坝体(1)内分别开设有供驱动件(43)驱动连杆(42)运动的活动槽(8)以及供闸门(41)转动的转槽(9)；所述驱动件采用液压缸，液压缸一端通过销轴一穿过连杆(42)与连杆(42)转动连接，另一端通过销轴二穿过坝体坝体(1)相对于坝体坝体(1)转动连接。

2.根据权利要求1所述的一种促淤堤坝，其特征是：所述过滤装置(6)包括设置于进水口(2)内的过滤网(61)，所述过滤网(61)朝向中心库区外一侧与第一水闸(4)抵接，过滤网(61)朝向中心库区内一侧沿周向上设置有一圈导流板(62)，所述导流板(62)远离过滤网(61)一侧弯折形成开口朝向过滤网(61)的半圆状。

3.根据权利要求1或2所述的一种促淤堤坝，其特征是：所述坝体(1)内部还设置有用于储存排水发电装置(7)产生电能的电源，坝体(1)处于中心库区内一侧以及另一侧对应设置有液位传感器，所述液位传感器通过控制终端与第一水闸(4)、第二水闸(5)连接，所述电源给予控制终端、第一水闸(4)以及第二水闸(5)提供动能，当液位传感器检测到中心库区内水面低于外侧水面时，控制终端驱动第一水闸(4)打开进水口(2)；当液位传感器检测到中心库区内水面高于外侧水面时，控制终端驱动第二水闸(5)打开出水口(3)。

4.根据权利要求1所述的一种促淤堤坝，其特征是：所述出水口(3)、进水口(2)沿坝体(1)长度方向设置有若干组。

5.一种采用权利要求书1-4任意一项所述的促淤堤坝的促淤方法，其特征是，包括步骤：

沿海岸线建设上端高于海平面的坝体(1)，并使坝体(1)与海岸线围绕成中心库区，在坝体(1)上错位开设有若干进水口(2)和出水口(3)，进水口(2)与出水口(3)分别通过第一水闸(4)与第二水闸(5)启闭，所述进水口(2)开设于坝体(1)上端低含沙水层位置，所述出水口(3)开设于坝体(1)下端高含沙水层位置；

在进水口(2)内设置过滤网(61)，过滤网(61)一侧与第一水闸(4)抵接，另一侧设置一圈导流板(62)，导流板(62)远离过滤网(61)一侧弯折成开口朝过滤网(61)的半圆状，进水口(2)内还设置有排水发电装置(7)，在海水驱动力下发电且将电能输送至电源内储存；

坝体(1)内、外两侧对应设置有液位传感器，液位传感器通过控制终端与第一水闸(4)和第二水闸(5)连接，通过电源给予控制终端、第一水闸(4)以及第二水闸(5)提供动能；

当液位传感器检测到内侧水面低于外侧水面时，控制终端驱动第一水闸(4)打开进水口(2)，外侧海水从进水口(2)中输送到中心库区内、且同时驱动排水发电装置(7)进行发电；

当液位传感器检测到内侧水面高于外侧水面时，控制终端驱动第二水闸(5)打开出水口(3)，内侧海水经出水口(3)排送到外侧、且同时将沉淀于中心库区下端的淤泥带出。

6.根据权利要求5所述的一种促淤方法，其特征是：根据所述坝体(1)内、外侧水面高度变化，重复上述开启或关闭第一水闸(4)与第二水闸(5)的操作。

7.根据权利要求5所述的一种促淤方法，其特征是：所述中心库区在完成进水工作后，将所述中心库区内的水体静置一段时间后，再进入排水工作状态。