本發(fā)明涉及一種用于河道水土保持的裝置，特別涉及一種水流消能裝置及其制造和施工方法。

背景技術(shù)：

丘陵山區(qū)水土流失非常嚴重。為此，國家花費大量的人力物力財力用于水土保持。目前，防治水土流失的方法主要有植被措施和工程措施，而減少水流對下游的沖刷也是工程措施的一部分，這就要對流水進行消能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種水流消能裝置，該裝置利用水的沖力讓滾輪旋轉(zhuǎn)，而滾輪上安裝的切水板可以改變水的流向和減小水流的沖擊力，達到消耗能量的效果，可以減少水土流失。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種水流消能裝置，包括中心軸、動力板、切水板和支架，其特征在于：中心軸橫向設(shè)置在兩個支架上，中心軸上設(shè)有動力板，動力板外端連接切水板，水流推動動力板使中心軸旋轉(zhuǎn)，同時切水板剪切水流改變水的流向，以達到消能作用。

優(yōu)選的方案，所述的動力板為兩個梯形板組成，端面呈V形，并與中心軸圓心發(fā)散狀設(shè)置數(shù)排，其與中心軸連接端為短邊，其與切水板連接端為長邊，其V形夾角為90°-135°。

優(yōu)選的，所述的切水板為矩形板，固定在一排動力板的V形端頭，使動力板形成V形腔。

進一步的，所述的支架為正三角形，在支架的上角設(shè)有軸承殼，在所述的支架下部與固定塊連接形成整體。

當動力板在旋轉(zhuǎn)到軸上垂直位置時，夾角內(nèi)角向著迎水面；當動力板在旋轉(zhuǎn)到軸下垂直位置時，夾角外角向著迎水面?？梢娫搫恿Π褰M成的滾輪上部對水的阻力大，而下部對水的阻力小，從而導(dǎo)致該滾輪在水流中不斷地旋轉(zhuǎn)。在旋轉(zhuǎn)過程中，切水板對水流進行切割，導(dǎo)致水流方向的改變。從而降低水流能量。

本發(fā)明還公開了一種水流消能裝置制造方法，其特征包括如下工藝和步驟：

1)截取一段圓鋼或鋼管作中心軸，一般直徑5-10cm，長度200-500cm；

2)以不銹鋼鋼板制作動力板：切割兩塊相同形狀的直角梯形板，梯形板的短邊長度同配套的中心軸直徑，梯形板的長邊長度是短邊的2-3倍，梯形板高度為50-100cm，兩塊梯形板的直角邊焊接在一起，其以直角邊為軸線兩邊對稱，夾角為90°-135°，焊接后一端大一端小，并端面呈V形；

3)以不銹鋼鋼板制作切水板：切水板為矩形，長度與動力板沿軸的長度一致，寬度為動力板大頭即長邊的長度一致；

4)支架制作：用角鐵焊接成兩個正三角支架，在支架的上角設(shè)置軸承殼；

5)固定塊制作：固定塊為矩形體，采用水泥混凝土預(yù)制；

6)組裝：將動力板以小頭即短邊沿中心軸焊接成3排，每排夾角為120°，兩個相鄰動力板之間距離根據(jù)需要設(shè)定，一般為20-100cm，將切水板焊接在動力板外端，在中心軸兩端設(shè)置軸承，然后設(shè)置在兩個支架的軸承殼內(nèi)即可。

本發(fā)明還公開了一種水流消能裝置的施工方法，其特征包括如下工藝和步驟：

1)在河道轉(zhuǎn)彎處，根據(jù)需要將一至數(shù)組固定塊設(shè)置在河床底部，將一套或數(shù)套水流消能裝置通過支架固定在固定塊上；

2)上游水流順河道流下，在河道轉(zhuǎn)彎處沖擊本消能裝置的V形動力板，因動力板夾角內(nèi)角向著迎水面產(chǎn)生阻力，從而導(dǎo)致中心軸在水流中不斷地旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)過程中，切水板對水流進行切割，導(dǎo)致水流方向的改變，從而降低水流對河道對岸的沖刷能量，減少水土流失。

本發(fā)明的有益效果

本裝置通過水流沖擊自動旋轉(zhuǎn)，達到消能作用，減少對對岸的沖刷，在大的河灣處可以并排使用若干組，直到能量減少到設(shè)定值，可以減少水土流失和避免下游河床增高。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一種水流消能裝置的主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明中動力板的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖1的左視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖1的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明安裝在河灣處的應(yīng)用示意圖。

圖中，1-中心軸，2-切水板，3-動力板，4-支架，5-固定塊。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步的描述。

實施例，參考附圖：一種水流消能裝置，包括中心軸1，動力板3、切水板2和支架4，其特征在于：中心軸1橫向設(shè)置在兩個支架4上，中心軸1上設(shè)有動力板3，動力板3外端連接切水板2，水流推動動力板3使中心軸1旋轉(zhuǎn)，同時切水板2剪切水流改變水的流向，以達到消能作用。

優(yōu)選的方案，所述的動力板3為兩個梯形板組成，端面呈V形，并與中心軸1圓心發(fā)散狀設(shè)置3排，其與中心軸1連接端為短邊，其與切水板2連接端為長邊，其V形夾角為90°-135°。

優(yōu)選的，所述的切水板2為矩形板，固定在一排動力板3的V形端頭，使動力板形3成V形腔。

進一步的，所述的支架4為正三角形，在支架4的上角設(shè)有軸承殼，在所述的支架5下部與固定塊5連接形成整體。

當動力板3在旋轉(zhuǎn)到中心軸1上垂直位置時，V形夾角內(nèi)角向著迎水面；當動力板3在旋轉(zhuǎn)到中心軸1下垂直位置時，夾角外角向著迎水面。可見該動力板3組成的滾輪上部對水的阻力大，而下部對水的阻力小，從而導(dǎo)致該滾輪在水流中不斷地旋轉(zhuǎn)。在旋轉(zhuǎn)過程中，切水板2對水流進行切割，導(dǎo)致水流方向的改變，從而降低水流能量。

本實施例還公開了一種水流消能裝置制造方法，其特征包括如下工藝和步驟：

1)截取一段圓鋼或鋼管作中心軸1，中心軸1一般根據(jù)水流速度和河道寬度，直徑5-10cm，長度200-500cm；

2)以不銹鋼鋼板制作動力板3：切割兩塊相同形狀的直角梯形板，梯形板的短邊長度同配套的中心軸1直徑，梯形板的長邊長度是短邊的2-3倍，梯形板高度為50-100cm，兩塊梯形板的直角邊焊接在一起，其以直角邊為軸線兩邊對稱，夾角為90°-135°，焊接后一端大一端小，并端面呈V形；

3)以不銹鋼鋼板制作切水板2：切水板2為矩形，長度與動力板3沿中心軸1的長度一致，寬度為動力板3大頭即長邊的長度一致；

4)支架4制作：用角鐵焊接成兩個正三角支架4，在支架4的上角設(shè)置軸承殼；

5)固定塊5制作：固定塊5為矩形體，采用水泥混凝土預(yù)制；

6)組裝：將動力板3以小頭即短邊沿中心軸1焊接成3排，每排夾角為120°，兩個相鄰動力板3之間距離根據(jù)需要設(shè)定，一般為20-100cm，將切水板2焊接在動力板3外端，在中心軸1兩端設(shè)置軸承，然后設(shè)置在兩個支架4的軸承殼內(nèi)，將支架4固定在固定塊5上即可。

本實施例還公開了一種水流消能裝置的施工方法，其特征包括如下工藝和步驟：

1)在河道轉(zhuǎn)彎處，根據(jù)需要將一至數(shù)組固定塊5設(shè)置在河床底部，將一套或數(shù)套水流消能裝置通過支架4固定在固定塊5上；

2)上游水流順河道流下，在河道轉(zhuǎn)彎處沖擊本消能裝置的V形動力板3，因動力板3夾角內(nèi)角向著迎水面產(chǎn)生阻力，從而導(dǎo)致中心軸1在水流中不斷地旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)過程中，切水板2對水流進行切割，導(dǎo)致水流方向的改變，從而降低水流對河道對岸的沖刷能量，減少水土流失。

以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，該裝置的旋轉(zhuǎn)半徑由水深決定。應(yīng)當指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。