CN107285471A - 一种山源型河流生态浮岛固定系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种山源型河流生态浮岛固定系统，包括生态浮岛区逆水端上游河床底部安装有固定桩，固定桩顶部安装的第一钢圈，第一钢圈内部安装的第一钢钩通过拉索连接第一滑轮，第一滑轮的一端通过固定立杆连接有第二滑轮，第一滑轮的另一端通过横梁衔接第二钢圈，第二钢圈内部安装的第二钢钩通过拉索衔接第二滑轮，结构紧凑，水位变化大，水位深、水流速快的山源型河流中也可以适用，且造价成本低，且悬挂的链条不会影响美观度，不易老化，增强其使用寿命，实用性强，设计新颖，是一种很好的创新方案，很有市场推广前景。
Description
技术领域
本发明涉及生态治理系统，特别是涉及一种山源型河流生态浮岛固定系统。
背景技术
我国河流由于陆地工业、农业生活污染物的排放导致水体污染。很多水体已经成为劣类v的黑臭河。其污染物主要为COD、氨氮、总磷，为了消减河道COD、总磷及氨氮。最有效的方法为在河道水体中引入生物处理系统。其中河道水体安装悬浮在水面的生态浮岛，由于具有通过种植在浮岛上的绿色植物的根系吸收水系中的C、N、P等，可大幅度降低水体中污染物浓度。也可在浮岛下部水体中悬挂生物填料，使填料上附着的厌氧兼氧和好氧微生物菌种，通过菌种的好氧生物氧化，厌氧兼氧反清化作用降解水体中的COD、氮、磷等污染物，在河道中安装浮岛除降解污染物外通过植物选配，还具有很好的美化水提环境作用。
生态浮岛在水环境整治中已广泛作用，特别是在湖泊、水塘、水流水位较稳定的水体中已普遍使用。但在山源型河流中，由于河道水流量，水位随周边及上游的降雨，排涝等因素的变化而变化。变化频率高，变化幅度大，需要对浮岛采取防止浮岛被水流系统冲毁及随水位升降而自动浮降的固定措施。
目前河道生态浮岛的固定方法有以下几种：
1、固定杆桩法：
该方法在浮岛四周及重要点位从河底打数根金属桩。一般每个浮岛四根点，浮岛在相应位置安装上F可滑动轮的套环。使浮岛可随水位变化升降。水体流动对浮岛的冲力靠金属桩的水平扭力支撑。
其缺点如下：
1)对水位变化大的河流，如水位变化幅度5m，在低水位时就至少有5m以上的金属固定位外露在水面上，增加造价影响景观。
2)对水位深、流速度快的河道，因金属桩在河底固定，浮岛水冲力作用点在水面，扭力力矩为h×F，h为水深，F为冲力，扭力力矩会非常大，金属桩的固定要求及自身的强度，抗扭力要求很高，造价成本非常高。
鉴于以上缺点该方法对水位变化大、水位深，水流速度快的山源型河流中不能适用。
2、河边纤索固定法：
该方法的特点为用牢固的锁链将一端固定在河道岸边或河道中的固定桩，另一端固定在浮岛的上水端。河道水位变化可自由上下浮动，水流冲力靠索绕的拉力及岸边桩的固定。如采用河道中固定桩，其锁链固定在河道最高点的水位上。
该方法的缺点如下：
1)、固定桩在岸边的只适用于岸边浮岛，对河道中离岸浮岛因为锁链拉力与水流冲力的合力为靠岸力作用只能使浮岛靠岸。
2)、因岸边固定桩必须设在最高水位以上位置，拉连锁链会成为一个悬挂于浮岛上方的链条，影响景观，容易老化损坏。
3)、河道中固定杆桩虽能浮岛安装在河道中离岸部为位置。位因锁链连接点在最高水位以下位置，对水位深流速大的河道，固定桩承受的扭力力矩非常大，造价高，且悬挂的链条同样影响美观。
鉴于以上缺点该方法对水位变化大，水位深、水流速快的山源型河流中也不能适用。
综上所述，针对现有技术的缺陷，特别需要一种山源型河流生态浮岛固定系统，以解决现有技术的不足。
发明内容
针对现有技术中河道生态浮岛的固定方法存在着的不足，而在实际的过程中造成很大的影响，本发明提出一种山源型河流生态浮岛固定系统，设计新颖，自动化性能优，便于将河道生太浮岛的固定，实用性强，已解决现有技术的缺陷。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种山源型河流生态浮岛固定系统，包括生态浮岛区逆水端上游河床底部安装有固定桩，固定桩顶部安装的第一钢圈，第一钢圈内部安装的第一钢钩通过拉索连接第一滑轮，第一滑轮的一端通过固定立杆连接有第二滑轮，第一滑轮的另一端通过横梁衔接第二钢圈，第二钢圈内部安装的第二钢钩通过拉索衔接第二滑轮。
进一步，所述的第一钢圈和第一滑轮的水平倾角为30度-80度。
在本发明所述的第二滑轮和第二钢圈的水平夹角为20度-80度。
进一步，所述的横梁和固定立杆之间设置有加强筋。
进一步，所述的拉索的直径为20mm，接索采用的材料为耐水防腐的金属、废金属或复合材料。
本发明的有益效果是：结构紧凑，水位变化大，水位深、水流速快的山源型河流中也可以适用，且造价成本低，且悬挂的链条不会影响美观度，不易老化，增强其使用寿命，实用性强，设计新颖，是一种很好的创新方案，很有市场推广前景。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明：
图1为本发明的正面结构示意图。
图2为本发明的平面结构示意图。
图中100-固定桩，110-第一钢圈，120-第一钢钩，130-拉索，140-第一滑轮，150-固定立杆，160-加强筋，170-第二滑轮，190-第二钢圈，200-第二钢钩，210-横梁，220-生态浮岛区。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
参见图1、图2，一种山源型河流生态浮岛固定系统，包括生态浮岛区220逆水端上游河床底部安装有固定桩100，固定桩100顶部安装的第一钢圈110，第一钢圈110内部安装的第一钢钩120通过拉索130连接第一滑轮140，第一滑轮140的一端通过固定立杆150连接有第二滑轮170，第一滑轮140的另一端通过横梁210衔接第二钢圈190，第二钢圈190内部安装的第二钢钩200通过拉索130衔接第二滑轮170。
另外，第一钢圈110和第一滑轮140的水平倾角为30度-80度。第二滑轮170和第二钢圈190的水平夹角为20度-80度。横梁210和固定立杆150之间设置有加强筋160。拉索130的直径为20mm，接索130采用的材料为耐水防腐的金属、废金属或复合材料。
本发明固定庄安装于浮岛逆水端上游河床底部，可在河道平面的任何部位，索钢钩Φ2与河床固定桩钢环连接，通过拉索连接至固定杆底端的滑轮，绕过滑轮后沿固定杆，再绕过顶端的轮滑C后与岛前通过钢钩C与扣环D相连，为减少浮岛水力冲击和由一个河底固定桩连接固定，浮岛制作成船体形态。
生态浮岛在山源型河流中同时存在于向上浮力，水平水冲力，浮岛自身向下重力，及固定拉索拉力，通过拉索及B、C三个滑轮的力量传递使浮岛前端环扣D处形成向上的分力，可确保浮球前端受水力冲击时在该控力及浮岛浮力的作用下使其浮于水面，彻底解决了采取A-D二点直接相接的方式中由于拉索向下分力大于浮力与浮岛自身重量时就会导致浮岛头部下沉，导致浮岛冲毁。其力学原理为本发明分析：
1、F3+F1sin＜α3W，由于浮力F3直接受浮岛排水容积大小而变化，F1受水浮速度和浮岛接触，水面方向变化而变化，流速加快会加大F1，使浮岛往上拉，相应减少浮力F3和拉索拉力F1，起到自动平衡上浮作用。
1、直接相连法分析
F3≤W+F1cos＜β
该平衡中在无水流速时垂直方向F3≥W，可形成自动平衡。但有一拉索拉力F1后，随着水流速度加大F1cosα必然不断加大。当W+F1cos＜β大于浮岛最大浮力时，平衡就自然打破，导致浮岛头部先下沉到水中，一旦头部下沉整个浮岛就会冲毁。
2、拉索力传递系统，可通过A、C三个连接点及B、C二个滑轮，也可采用平滑的客专金属非金属环，其特征在于平滑能通过拉索进行力学传递的材料与结构。
3、B、C二个转动轮滑之间的固定杆高度与使拉索D、C段与水平20°-80°的适合角度。
4、拉索A-B之间长度根据河流最低水位，最高水位进行计算，其浮岛至最高水卫士AB段与水平倾角应在30°-80°的适合角度。
5、连接ABCD各点的接索材料为耐水防腐的金属，废金属或复合材料。
本发明有效果为：结构紧凑，水位变化大，水位深、水流速快的山源型河流中也可以适用，且造价成本低，且悬挂的链条不会影响美观度，不易老化，增强其使用寿命，实用性强，设计新颖，是一种很好的创新方案，很有市场推广前景。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (5)
1.一种山源型河流生态浮岛固定系统，包括生态浮岛区逆水端上游河床底部安装有固定桩，其特征在于：固定桩顶部安装的第一钢圈，第一钢圈内部安装的第一钢钩通过拉索连接第一滑轮，第一滑轮的一端通过固定立杆连接有第二滑轮，第一滑轮的另一端通过横梁衔接第二钢圈，第二钢圈内部安装的第二钢钩通过拉索衔接第二滑轮。
2.根据权利要求1所述一种山源型河流生态浮岛固定系统，其特征在于：所述的第一钢圈和第一滑轮的水平倾角为30度-80度。
3.根据权利要求1所述一种山源型河流生态浮岛固定系统，其特征在于：所述的第二滑轮和第二钢圈的水平夹角为20度-80度。
4.根据权利要求1所述一种山源型河流生态浮岛固定系统，其特征在于：所述的横梁和固定立杆之间设置有加强筋。
5.根据权利要求1所述一种山源型河流生态浮岛固定系统，其特征在于：所述的拉索的直径为20mm，接索采用的材料为耐水防腐的金属、废金属或复合材料。
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Denomination of invention: An Ecological Floating Island Fixed System for Mountain Source Rivers Effective date of registration: 20221115 Granted publication date: 20200915 Pledgee: Bank of Communications Ltd. Jinhua branch Pledgor: ZHEJIANG HAIHE ENVIRONMENTAL TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: Y2022110000315 |
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