CN202347506U - 水库、取出水口、拦河堰、沿近海域养殖区拦木拦污之浮体装置 - Google Patents
水库、取出水口、拦河堰、沿近海域养殖区拦木拦污之浮体装置 Download PDFInfo
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Abstract
本创作系提供一种水库、取出水口、拦河堰、沿近海域养殖区拦木拦污之浮体装置，采复式防护、防御漂流木、沉木、杂物于上游之理念配置，其中该浮体装置由浮筒或废轮胎、钢索或绳索及防护网所组成之拦木拦污栅网，设置在海岸、港口、海水浴场、沿近海域养殖区内，可随水位自动升降浮于水面；亦可在水库取出水口、排沙道口之既设拦污栅前，增设不锈钢制大型立体全罩式的透天型拦木(污)栅笼，可有效拦截集中或引导漂流物，并确保水库取出水口不被漂流木或杂物阻塞，更可有效控制水库，拦河堰与沿近海域漂流物之流向，具人工浮岛与人工鱼礁之生态功能。
Description
技术领域
本创作系有关于一种水库、取出水口、拦河堰、沿近海域养殖区拦木拦污之浮体装置，尤指一种由钢索、绳索串连浮筒、废轮胎或其它材料组合而成之拦木拦污浮体装置，该浮体装置下层加挂横向串联废轮胎至必要深度，或附挂落地型网状裙摆至底床，可以有效拦截集中或导引流木、沉木、垃圾等漂流物，达到拦阻、保护事业设施标的之目的。其主要拦木拦污装置设置的位置系在：水库主支流库区以“入”字型配置，水库取出水口空间效力范围以外增设浮动式落地型拦木拦污网栅、既设拦污栅前增设大型立体全罩式透天型拦木栅笼，拦河堰取水口前庭斜向顺流设置拦木拦污装置，港口防波堤港嘴位置设置半活动式一字型拦木拦污装置。
背景技术
台湾目前之水库中、上游及拦河堰取水口大多无拦污索、拦木索之设置，只有在电厂进水口、河道放水口、农业及自来水原水取水口设置固定式拦污栅，做为阻挡漂流物之用，以致每遇大型台风雨，整个水域都是漂流木、垃圾杂物随风飘移，令人触目惊心，实有碍观瞻，严重的话，则会阻塞各型取出水口，造成水库无法运转操作放水之危机；民国93年艾莉台风侵袭时、石门水库电厂进水口及河道放水口整个被漂流木夹杂浮竹、垃圾、泥沙阻塞，无法开启闸门放水，导致桃园地区一连十几天大缺水的大灾难即为明显之例。
我们也可从报导得知，从拦河堰引水之自来水厂，每遇台风豪雨其取水口即被河川湍流带来之漂流物、木、竹、垃圾阻塞，且风雨中也无法应变抢救，引水停摆，造成供水危机。且日后清理更大费金钱、时日。
我们经常看到的是在水库取出水口之混凝土结构物上加装拦污栅；在拦河堰取水口增设机械除渣机，然而这些设备在平时、平常之小型垃圾浮物尚可胜任，但是如遇台风豪雨夹杂大量大型漂流竹木沉木，这些设施设备往往被漂流物或沉木崁住吸入快速积聚，致无法持续正常引水。
2009年年曾文水库在莫拉克台风豪雨侵袭下紧急放水排沙，也导致进水口拦污栅堵塞无法取水严重影响水库运转操作，曾文、石门水库最后均花费巨资紧急办理水下打捞。
台风过后，台湾全岛海岸、港口、海水浴场等，几乎全部被漂流竹木、垃圾塞爆惨不忍睹，形成奇观，造成船只动弹不得之惨状，严重影响正常营运、设施安全与环境景观。
这些水库及拦河堰、沿近海养殖区海港、海岸遭遇漂流木、垃圾危害时有所闻，但年复一年，至今并没有看到阻绝漂流木、垃圾之良方；如何将水库之漂流木、沉木、垃圾、杂物阻绝于中、上游地区，并整个集中束缩于拦污拦木浮体靠岸边之角袋区，集中管束，避免四处飘流至大坝区，危及最为脆弱之水门，如何进一步有效安全防护保全，以及如何将拦河堰之取水口漂流木、垃圾、杂物阻绝并自动导排至河川下游，如何阻挡沿近海域箱网、牡蛎等养殖区之箱网、蚵架不受外来漂流木撞击破坏，保护养殖设备安全，避免蚵架箱网漂流外海，造成航海安全顾虑，以及台风过后海岸沙滩、港口、海水浴场、海上游乐场所，尽是飘流竹木、垃圾，这个问题为当前中央、交通部、县、市政府、水利、渔业单位对抗漂流物之重要课题。简言之，简单、经济、大量、实用、有效的拦污拦木对策工法装置尚未看见。
虹吸管道清淤排沙工法偶见报导，如何使这简单工法成为可行，管道源头端之拦木拦污功能设计如何加强，以及如何自动却除附着之杂物沉木，如何增加排沙含量，这些都是增加虹吸管理清淤排沙效果之重要待解课题。
新型内容
缘是，本创作之主要目的在于提供一种水库、取出水口、拦河堰、沿近海域养殖区拦木拦污之浮体装置，本创作系撷取旧型拦污栅，新型拦污除渣机，水库一字型封闭式拦污索之优点，并改良其缺点，应用创新理念与技术，选用环保工材与生态工法，因地制宜在水库中上游地区主支流上，及河川拦河堰取水口前庭设置一重或多重拦污浮体装置；在水库进水口拦污栅前增设双重全覆式落地型拦木(污)栅网裙，及立体全罩式透天型拦木栅笼，在海水浴场、海滨游憩区、沿近海域养殖区设置圈围式拦木拦污防护浮体装置，在港口防波堤港嘴位置设置半活动式一字型拦木拦污浮体装置。
一种水库、取出水口、拦河堰、沿近海域养殖区拦木拦污之浮体装置，浮体装置之栅网系包括浮筒、钢索及防护网，其中钢索串联浮筒，浮筒下端则设防护网，防护底纹部设底网加重物，以供防护网达库底淤积面，该栅网一端系固定于岸边基座上，另一端则以浮筒组成之浮动平台垂直锚定，使栅网可随水位自动升降，固定浮在规划的水面。
为了让贵审查委员对本创作有更进一步的了解，兹佐以图式详细说明本创作如下：
附图说明
图1：系本创作拦木栅网之前视平面示意图。
图1之一：系本创作拦木栅网之偏视平面示意图。
图1之二：系本创作拦木栅网之侧视平面示意图。
图2：系本创作栅网随水位自动升降之示意图。
图3：系本创作水库拦木栅网之示意图。
图4：系本创作水库拦木栅网与副网收纳流木垃圾之示意图。
图5：系本创作拦河堰取水口拦木拦污栅网之示意图。
图6：系本创作河海港口拦木拦污栅网之示意图。
图7：系本创作海水浴场或海滨休憩区拦木拦污栅网之示意图。
图8：系本创作水库取出水口拦木拦污栅网之示意图。
图8之一：系本创作水库取出水口设置拦木栅笼之示意图。
图8之二：系本创作水库取出水口设置拦木栅笼之另一实施例示意图。
图8之三：系本创作图8之二取出水口增设拦木栅笼之正面示意图。
图9：系本创作水库取出水口增设方型全罩式拦木栅笼之示意图。
图10：系本创作水库取出水口增设圆弧型全罩式拦木栅笼之示意图。
图11：系本创作水库抽泥虹吸管道口增设拦木拦污栅网之示意图。
图11之一：系本创作水库抽泥虹吸管道口增设拦木拦污栅网及冲除沉木杂物之示意图。
图11之二：系本创作水库抽泥虹吸管道口增设拦木拦污栅网及冲除沉木杂物之另一示意图。
图12：系本创作沿近海域箱网养殖区增设拦木拦污栅网之平面示意图。
(10)栅网 (11)浮筒
(12)钢索 (13)防护网
(14)底网加重物 (15)废轮胎
(16)岸上固定桩 (17)垂直固定锚座浮标
(20)拦木栅 (30、30’)栅笼
(40、50)栅网 (41、51)垂直固定锚座浮标
(52)岸边固定桩 (60)栅笼
(70)栅网 (71)垂直固定锚座浮标
(A)取出水口 (B)漂流杂物
(B1)活动束网 (C)拦河堰取水口
(D)河海港口 (E)海滨休憩区
(F)抽泥虹吸道口 (G)高压水柱或高压空气
(H)抽泥输送注入口 (I)沿近海域箱网养殖区
具体实施方式
本创作最主要技术知识领域有以下几项：
1，利用台风豪雨时，水库水位快速上涨，在水库中、上游及重要取、排水设施外围，设置可以随水位自动升降拦截漂流木杂物沉木之拦木拦污浮体装置。
2，利用台风豪雨时，水库漂流木、沉木、漂流物之流心流向，水理风向、飘流特性，架设一重或多重系列入字型拦木拦污浮体装置，可以在中上游有效阻绝、自动集中、拦截管束竹木垃圾等，不再四处漂流为害，保护取出水口、排沙口等重要设施。
3，拦木拦污浮体装置可以浮桶及废轮胎或其它工材组合而成，具有人工鱼礁机能，有利营造鱼类复育环境。
4，拦木拦污浮体装置，可以多条并联或区段组合，形成人工浮岛(带)，可以栽种水生植物，应用于水库时有助水库水质净化，人工浮岛(带)可以供作水库管理或水库运转操作之流速量测、异重流、含沙量、水文、水质观测使用。应用于沿近海域箱网、牡蛎等养殖区时，可以保护网具、蚵架不受外来漂流木撞击破坏。
5，拦河堰型拦木拦污浮体装置，在取水口前庭适当距离斜向顺流设置，形成第二道防护，可以阻挡并导引漂流木、杂物顺流至河川下游，避免流入取水口，阻塞第一道拦污栅及除渣机，影响取水操作，可谓取水口境外导流漂流物，复式拦污双重安全防护概念之具体实践。
6，在港口最前端最短距离处之防波堤港嘴位置，设半活动式一字型拦木拦污浮体装置，可以有效阻挡浮木、浮竹、垃圾等杂物漂流物进入港区水域。于台风期间，配合港口关闭、开放之同时启动施设。
7，在水库取出水口、排沙口既设拦污栅前，因应虹吸及重力流吸排作用特性，增设大型立体外罩式透天型拦污栅笼，大幅增加栏木通水效能，可彻底解决既设进水口拦木栅阻塞无法取水之危险。也免除必需立即水下紧急抢救之困境。
8，在水库取出水口既设拦污栅前庭水域取出水口空间效力范围以外再增设浮动式落地型拦木(污)索网栅为复式双(多)重拦木配置，排阻流木沉木进入进水口保护区，系境外御敌，疏导流木沉木创新概念之具体实践。
9，在虹吸引水排沙管道口前端增设复式双重鱼龙鱼荃式拦污拦木栅笼，避免管口经常堵塞影响引水排沙作业，为提高引水抽沙效率，在管道口前端增设水陆两用或沉水式高压泵或高压射水机等高压冲洗设备，或在远程以抽泥输泥注入藉强力水柱，自动却除附着栅笼之沉木杂物，同时将库底淤泥破碎裂解浑化，增加含沙浓度，提高虹吸管道抽沙排沙效率。
请参阅图1、图1之一及图1之二所示，本创作拦木拦污浮体装置之拦木拦污栅网10系由浮筒(或废轮胎)11、不锈钢钢索(或网索)12及双层防护网13所组成，其中钢索(或网索)12串连浮筒11或废轮胎或其它材料，浮筒11下端设置防护网13，栅网10二端固定于岸边基座上、另一端则以浮筒11组成之 浮动平台垂直锚定，防护网13底部系设底网加重物14，以供防护网13可达库底淤积面。
如图2所示栅网随水位自动升降之示意图，其中栅网10顶端浮筒11组成的浮动平台系垂直固定锚座，使栅网10可随水位自动升降，固定浮在规划的水面。栅网10下层垂直面可因地制宜，加挂串联的废轮胎15至必要深度，或附挂落地防护网13裙摆至底床。本创作拦木拦污浮体装置之水平向，可以因实际需求，整条加挂并联多组栅网10，组合加宽形成水中浮带或水中浮岛。
请参阅图3所示，本创作水库型拦木拦污栅网10之示意图，其中水库在豪大雨或泄洪时，浮木垃圾等漂流物会随水流所呈现的立体流线化流态(即在水体上层流槽列队顺序向下游漂流之特性)，在水库中上游架设一重或多重状似“入”字型的拦木栅网10(有如捕鱼荃笼之倒口设计)，该栅网10可以有效阻绝浮木漂流物至水库下游大坝区，以阻塞取出水口A或排沙道口或虹吸管口，而影响水库各水门运转操作；其中栅网10一端固定于水库岸边基座之岸上固定桩16上、另一端则以浮筒组成之垂直固定锚座浮标17浮动平台，可随水位自动升降，以固定浮在规划的水面。
于水库取出水口(即拦河堰取水口)A设置由栅网10所组成的第一道既设拦木栅20(该拦木栅20为目前水库取出水口的现有设施)；在第一道既设拦木栅20水工构造物上，沿着混凝土结构物坡面增设不锈钢制大型立体全罩式透天型拦木(污)栅笼30(第二道拦木(污)栅笼)，该栅笼30可从取出水口A底部至最高水位以上，大幅增加拦木面积及通水断面；打破以往只在底层作单层片面型之防护，改变成由下至上作复层立体全面保护，确保不会造成第一道现有既设拦木栅20阻塞而无法取水，而且纵使第二道拦木(污)栅笼30底层全部阻塞，水库并不会因而阻塞取出水口而无法取水，故没有立即清除之必要。
再者，在第二道拦木(污)栅笼30前庭水域进水口空间吸力范围之外，设置第三道拦木栅网40，该永久性浮动式落地型拦木(污)索网栅裙，将水库漂流木沉木阻流疏导于境外，可更有效保护第一道现有既设拦木栅20及第二道拦木栅笼30之安全，确保正常取水操作。
参阅图4所示，水库中上游架设的入字型拦木栅网10及第三道拦木栅网40系可截留自动集中的漂流杂物B，再配合人工拉起活动束网(即备用附索)B1， 将漂流杂物(或垃圾)B圈围束缩固定于岸边角袋，以方便伺机打捞上岸。
参阅图5所示，本创作运用在河川拦河堰取水口C前庭适当距离，设置拦木栅网10；或如图6所示运用在河海港口D最前端最短距离处之防波堤港嘴位置处，设置半活动式一字型拦木拦污栅网10浮体装置；或如图7所示，运用在海水浴场或海滨休憩区E等设置ㄇ型圈围式拦木拦污栅网50，该栅网50上每隔一段距离设置垂直固定锚座浮标51，ㄇ型栅网50两端系用岸边固定桩52固定在海岸线上，该栅网50可有效保护海岸海滨休憩区E重点海域沙滩净空，阻挡漂流木入侵，并可作为海岸海滨休憩区E之安全区隔线。
参阅图8及图8之一所示，本创作水库取出水口(或排沙道口)A拦木拦污栅网设置之示意图，配合图3所示水库取出水口(或排沙道口)A拦木拦污栅网10之示意图，其中第三道拦木拦污栅网40上每隔一段距离设置垂直固定锚座浮标(或随水位自动升降浮标浮索装置)41，而第二道拦木拦污栅笼30及第一道现有既设拦木拦污栅网20系可有效阻绝漂流木流至水库取出水口A处；参阅图8之二及图8之三所示，系本创作水库取出水口A前庭水域进水口空间吸力范围之外，设置圆弧型的第二道拦木拦污栅笼30’。
再者，参阅图9及图10所示，在水库取出水口第一道现有既设拦木栅网20水工构造物上沿着混凝土结构物坡面，增设不锈钢大型立体全罩式透天型(方型或圆弧形)拦木(污)栅笼30以及第三道拦木栅网40之配置示意图。
另，请参阅图11所示，本创作系在水库抽泥虹吸管道口F，增设全罩式的拦木拦污栅笼60，进一步作复式保护操作安全；如图11之一所示，并在进口端增设高压水柱或高压空气G；或如图11之二所示，在进口端增设远程抽泥输送注入口H，不仅搅动水库底淤泥增加含沙浓度，也同时藉强力水柱自动清除附着栅笼60上之沉木、杂物，为虹吸管道取水排沙清淤及各式抽泥机械之前端配套者。
参阅图12所示，本创作应用在沿近海域箱网养殖区工时，设置之口型圈围式拦木拦污栅网70，该栅网70四周增设数件垂直固定锚座浮标71，即可有效保护养殖设备(如养蚵浮架)及渔业安全者。
综上所述，本创作之创新设计具有以下优点，兹一一列举如下：
1，本装置系列多重入字型倒口规划设计，可以有效把从水库上游漂流而下 之垃圾漂流物阻挡并自动集中圈围配合人工固定，可避免漂流至大坝区四处扩散堵塞水门，将浮木、垃圾阻绝于源头集中管束。
2，本装置保留水库水域船只胶筏航行之通道，省去开关通道闸门之麻烦，并可避免设施被破坏。
3，一经设置后，装置本体可以随水位自动升降，永久固定浮卧在规建在线，洪水一来自动随水位起浮发挥拦污拦木作用。
4，本装置主要工材为浮筒废轮胎及其它材料，放置水中即成为渔业法规认可之人工鱼礁，有助于水库鱼虾栖息繁殖复育，并响应政府资源回收再利用之环保具体实践。
5，本装置经多组并联组合加宽后，即形成一带状或方型状水中浮岛，经植入水生植物后，有助水库水质净化，更有利水库生态景观。
6，本装置完成后，拦河堰取水口前庭多一重拦污拦木防线，增加一道取水口引水安全保险。
7，港口防波堤端点于台风侵袭期间，拉起活动式拦污拦木浮体装置，可百分之百阻绝漂流竹、木、垃圾侵入港域。
8，沿近海养殖区海水浴场、沿海游憩区等，经设置本拦木拦污浮体装置后，除可明显区隔特定目的事业海域范围外，并可确保台风期间漂流之浮木、浮竹、垃圾不会入侵，破坏经营设施，影响营运。
9，以上装置有设置简易、经济、大量、有效、自动功能，维护容易，源头拦木拦污，远距导排，避免漂流物危害，增益水库或拦河堰取水操作与港口、海上游乐、养殖设施安全之优点。
是以，本创作系提供一种在水库、河川拦河堰内，利用地形及水域流场特性所呈现流线化流态-流槽，以及在海岸、港口、海水浴场、沿近海域养殖区设置可以随水位自动升降、浮于水面之浮体拦木拦污装置，可以有效拦截集中或导引流木、沉木、垃圾等漂流物，达到拦阻、保护事业设施标的之目的。其实用功效当无庸置疑，而本创作又从未公诸于世或已见于其它刊物，实已符合专利法之规定，爰依法提出专利申请之。
Claims (5)
1.一种水库、取出水口、拦河堰、沿近海域养殖区拦木拦污之浮体装置，其特征在于：浮体装置之栅网系包括浮筒、钢索及防护网，其中钢索串联浮筒，浮筒下端则设防护网，防护底纹部设底网加重物，以供防护网达库底淤积面，该栅网一端系固定于岸边基座上，另一端则以浮筒组成之浮动平台垂直锚定，使栅网可随水位自动升降，固定浮在规划的水面。
2.如权利要求1所述之水库、取出水口、拦河堰、沿近海域养殖区拦木拦污之浮体装置，其特征在于：其中至少一座的栅网系设置在水库中上游处，该栅网系为“入”字型的拦木栅网。
3.如权利要求1所述之水库、取出水口、拦河堰、沿近海域养殖区拦木拦污之浮体装置，其特征在于：其中至少一座的栅网系设置在河川拦河堰取出水口前庭适当距离处。
4.如权利要求1所述之水库、取出水口、拦河堰、沿近海域养殖区拦木拦污之浮体装置，其特征在于：其中至少一座的栅网系设置在河海港口防波堤港嘴位置处，该栅网为半活动式一字型之浮体装置。
5.如权利要求1所述之水库、取出水口、拦河堰、沿近海域养殖区拦木拦污之浮体装置，其特征在于：其中水库取出水口处栅网所组成之构造物上，沿着混凝土结构物坡面增设第二道不锈钢制大型立体全罩式透天型拦木栅笼；而拦木栅笼前庭水域进水口空间吸力范围之外，设置第三道拦木栅网。
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