平原河流水質(zhì)提升系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種平原河流水質(zhì)提升系統(tǒng)及方法。進(jìn)水河段中的水體在動(dòng)力泵所提供的動(dòng)力作用下，經(jīng)過進(jìn)水管和出水管提輸?shù)秸{(diào)節(jié)水池中，當(dāng)調(diào)節(jié)水池的水位超出溢流墻的頂高程后，形成堰流，泄進(jìn)出水河段中，使得河流的流動(dòng)性得到增強(qiáng)，河流的溶解氧量和水環(huán)境容量得到提高，河流的流速由流量控制閥控制，動(dòng)力泵的電力由太陽能電池板、風(fēng)力發(fā)電機(jī)和自備電源在配電單元的控制下互補(bǔ)提供，河流中的部分污染物質(zhì)可以在調(diào)節(jié)水池中沉淀下來，通過定期清淤達(dá)到去除污染物質(zhì)的目的，從而提升河流的水質(zhì)。本發(fā)明具有運(yùn)行費(fèi)用低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、投資節(jié)省、操作方便、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著等優(yōu)點(diǎn)，在城市化快速發(fā)展和能源、水環(huán)境危機(jī)的背景下極具研究推廣價(jià)值。
【專利說明】
平原河流水質(zhì)提升系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于水環(huán)境治理領(lǐng)域，特別涉及一種平原河流水質(zhì)提升系統(tǒng)及方法。【背景技術(shù)】
[0002]水環(huán)境是自然生態(tài)環(huán)境的重要組成部分，但伴隨著工農(nóng)業(yè)發(fā)展與城市化進(jìn)程的加快，水環(huán)境惡化已成為不爭(zhēng)的事實(shí)。各級(jí)政府及其相關(guān)職能部門也已經(jīng)把水環(huán)境改善與修復(fù)列入了議事日程，并在實(shí)踐中不斷探索改善水環(huán)境尤其是修復(fù)城市河流水環(huán)境的良方。 平原地區(qū)地勢(shì)低平，河道水體流動(dòng)性差，自凈能力弱，容易形成死水，長(zhǎng)期以往，會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)氐乃鷳B(tài)環(huán)境、居民宜居適應(yīng)性、工農(nóng)業(yè)發(fā)展等造成非常嚴(yán)重的負(fù)面影響。如何改善平原地區(qū)河湖水質(zhì)的狀況，目前采用得較多的是引清調(diào)水方法，它是水體修復(fù)的一種物理方法，是在有條件的地方通過引入相對(duì)清潔的水體，達(dá)到改善水環(huán)境的目的。目前這種方法在國(guó)內(nèi)外有較多成功的實(shí)例，如荷蘭Veluwemeetr湖的引換水工程，國(guó)內(nèi)的引江濟(jì)太工程、玄武湖引水工程、西湖引水工程等都取得了一定的成效。但如果調(diào)水措施不合理，引清調(diào)水很可能會(huì)產(chǎn)生一定的負(fù)面影響，并且建設(shè)和運(yùn)行成本高。因此，迫切需要尋找更多的、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的平原河流水環(huán)境治理技術(shù)。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種平原河流水質(zhì)提升系統(tǒng)及方法。
[0004]平原河流水質(zhì)提升系統(tǒng)，包括擋水墻、溢流墻、動(dòng)力栗、進(jìn)水管、流量控制閥和出水管;在進(jìn)水河段和出水河段之間分別設(shè)置擋水墻和溢流墻，兩者之間形成調(diào)節(jié)水池;在進(jìn)水河段上設(shè)有進(jìn)水管，進(jìn)水管連接動(dòng)力栗，并經(jīng)過流量控制閥與出水管相連，出水管跨過擋水墻進(jìn)入調(diào)節(jié)水池;調(diào)節(jié)水池的溢水進(jìn)入出水河段。
[0005]作為優(yōu)選，還包括太陽能電池板、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、輸電線、配電單元和自備電源，太陽能電池板和風(fēng)力發(fā)電機(jī)布置在栗站房屋面上，太陽能電池板、風(fēng)力發(fā)電機(jī)和自備電源通過輸電線經(jīng)過配電單元與動(dòng)力栗相連。
[0006]作為優(yōu)選，部分所述的進(jìn)水管、部分所述的出水管、流量控制閥、動(dòng)力栗和配電單元布置在栗站房?jī)?nèi)。
[0007]作為優(yōu)選，所述的擋水墻和溢流墻由橡膠壩或臥倒門構(gòu)成，完全支起的擋水墻略尚于完全支起的溢流墻;所述的調(diào)節(jié)水池隨著擋水墻和溢流墻的完全支起而形成，隨著擋水墻和溢流墻的完全放下而消失。
[0008]—種利用所述系統(tǒng)的平原河流水質(zhì)提升方法，當(dāng)需要進(jìn)行平原河流水質(zhì)提升時(shí)， 擋水墻和溢流墻完全支起，形成調(diào)節(jié)水池，進(jìn)水河段中的水在動(dòng)力栗所提供的動(dòng)力作用下， 經(jīng)過進(jìn)水管和出水管提輸?shù)秸{(diào)節(jié)水池中，當(dāng)調(diào)節(jié)水池的水位超出溢流墻的頂高程后，形成堰流并溢入出水河段中，使得河流的流動(dòng)性得到增強(qiáng)，河流的溶解氧量和水環(huán)境容量得到提高；同時(shí)，在調(diào)節(jié)水池中沉淀河流中的部分污染物質(zhì)，通過定期清淤達(dá)到去除污染物質(zhì)的目的，從而提升河流的水質(zhì)；當(dāng)河流水質(zhì)改善到一定程度后，完全放下?lián)跛畨鸵缌鲏?，恢?fù)原河流，避免對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)和航運(yùn)造成大的影響。
[0009]作為優(yōu)選，堰流的流量由流量控制閥控制，動(dòng)力栗的電力由太陽能電池板、風(fēng)力發(fā)電機(jī)和自備電源在配電單元的控制下互補(bǔ)提供。
[0010]本發(fā)明具有運(yùn)行費(fèi)用低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、投資節(jié)省、操作方便、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著等優(yōu)點(diǎn)，在城市化快速發(fā)展和能源、水環(huán)境危機(jī)的背景下極具研究推廣價(jià)值，它能有效地改善平原地區(qū)的河流水質(zhì)，提高水體流速，增加平原河流水環(huán)境容量，并且對(duì)河流生態(tài)和航運(yùn)影響小?！靖綀D說明】
[0011]圖1是平原河流水質(zhì)提升系統(tǒng)正視示意圖；圖2是平原河流水質(zhì)提升系統(tǒng)俯視示意圖。
[0012]圖中附圖標(biāo)記分別為:進(jìn)水河段1、出水河段2、擋水墻3、溢流墻4、調(diào)節(jié)水池5、栗站房6、動(dòng)力栗7、進(jìn)水管8、流量控制閥9、出水管10、栗站房屋面11、太陽能電池板12、風(fēng)力發(fā)電機(jī)13、輸電線14、配電單元15和自備電源16。【具體實(shí)施方式】[〇〇13]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步闡述和說明。本發(fā)明中各個(gè)實(shí)施方式的技術(shù)特征在沒有相互沖突的前提下，均可進(jìn)行相應(yīng)組合。
[0014]如圖1、2所示，平原河流水質(zhì)提升系統(tǒng)包括進(jìn)水河段1、出水河段2、擋水墻3、溢流墻4、調(diào)節(jié)水池5、栗站房6、動(dòng)力栗7、進(jìn)水管8、流量控制閥9、出水管10、栗站房屋面11、太陽能電池板12、風(fēng)力發(fā)電機(jī)13、輸電線14、配電單元15、自備電源16,在進(jìn)水河段1和出水河段2 之間分別設(shè)置擋水墻3和溢流墻4,兩者之間形成調(diào)節(jié)水池5,在進(jìn)水河段1上設(shè)有進(jìn)水管8， 進(jìn)水管8連接動(dòng)力栗7,并經(jīng)過流量控制閥9與出水管10相連，出水管10跨過擋水墻3進(jìn)入調(diào)節(jié)水池5，調(diào)節(jié)水池5的溢水進(jìn)入出水河段2，部分進(jìn)水管8、部分出水管10、流量控制閥9、動(dòng)力栗7和配電單元15布置在栗站房6內(nèi)，太陽能電池板12和風(fēng)力發(fā)電機(jī)13布置在栗站房屋面 11上，太陽能電池板12、風(fēng)力發(fā)電機(jī)13和自備電源16通過輸電線14經(jīng)過配電單元15與動(dòng)力栗7相連。
[0015]平原河流水質(zhì)提升系統(tǒng)的擋水墻3和溢流墻4由橡膠壩或臥倒門構(gòu)成，完全支起的擋水墻3比完全支起的溢流墻4略高些;所述的調(diào)節(jié)水池5隨著擋水墻3和溢流墻4的完全支起而形成，隨著擋水墻3和溢流墻4的完全放下而消失。
[0016]平原河流水質(zhì)提升方法是:當(dāng)需要進(jìn)行平原河流水質(zhì)提升時(shí)，擋水墻3和溢流墻4 完全支起，形成調(diào)節(jié)水池5，進(jìn)水河段1中的水在動(dòng)力栗7所提供的動(dòng)力作用下，經(jīng)過進(jìn)水管8 和出水管10提輸?shù)秸{(diào)節(jié)水池5中，當(dāng)調(diào)節(jié)水池5的水位超出溢流墻4的頂高程后，形成堰流并溢入出水河段2中，使得河流的流動(dòng)性得到增強(qiáng)，河流的溶解氧量和水環(huán)境容量得到提高， 堰流的流量由流量控制閥9控制，動(dòng)力栗7的電力由太陽能電池板12、風(fēng)力發(fā)電機(jī)13和自備電源16在配電單元15的控制下互補(bǔ)提供，河流中的部分污染物質(zhì)可以在調(diào)節(jié)水池5中沉淀下來，通過定期清淤達(dá)到去除污染物質(zhì)的目的，從而提升河流的水質(zhì)，當(dāng)河流水質(zhì)改善到一定程度后，可以完全放下?lián)跛畨?和溢流墻4，恢復(fù)原河流，避免對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)和航運(yùn)造成大的影響。
[0017]本發(fā)明針對(duì)需要提升水質(zhì)的平原河流，選擇一段河道，根據(jù)水流走向在上游建設(shè)構(gòu)成擋水墻的橡膠壩或臥倒門，在下游建設(shè)構(gòu)成溢流墻的橡膠壩或臥倒門，在河流側(cè)岸上或跨河流建設(shè)栗站，安裝進(jìn)水管、流量控制閥、出水管等，在栗站房的屋面上鋪設(shè)太陽能電池板和安裝風(fēng)力發(fā)電機(jī)，在栗站房?jī)?nèi)安裝配電單元，連接輸電線，形成平原河流水質(zhì)提升系統(tǒng)。當(dāng)需要進(jìn)行平原河流水質(zhì)提升時(shí)，擋水墻和溢流墻完全支起，形成調(diào)節(jié)水池，開啟動(dòng)力栗和流量控制閥，當(dāng)調(diào)節(jié)水池的水位超出溢流墻的頂高程后，形成堰流，調(diào)節(jié)流量控制閥使得堰流流量大小合適，從而使得治理河流獲得相對(duì)穩(wěn)定的水動(dòng)力環(huán)境，根據(jù)河流水環(huán)境治理目標(biāo)設(shè)定平原河流水質(zhì)提升系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，并對(duì)調(diào)節(jié)水池進(jìn)行定期清淤，當(dāng)河流水質(zhì)改善到一定程度后，可以根據(jù)需要關(guān)閉平原河流水質(zhì)提升系統(tǒng)，完全放下?lián)跛畨鸵缌鲏Γ?恢復(fù)原河流，避免對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)和航運(yùn)造成大的影響。
[0018]本發(fā)明既適用于平原地區(qū)農(nóng)村河流，也適用于平原地區(qū)城市河流；既適用于單一平原河流，也適用于平原河網(wǎng)。本發(fā)明可以在低成本的前提下顯著提升平原河流水質(zhì)，增加當(dāng)?shù)氐乃Y源承載能力，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。[〇〇19]以上所述的實(shí)施例只是本發(fā)明的一種較佳的方案，然其并非用以限制本發(fā)明，如擋水墻和溢流墻除了可以由橡膠壩或臥倒門構(gòu)成，也可以由疊梁門或其他可動(dòng)閘門構(gòu)成。 有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型。因此凡采取等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種平原河流水質(zhì)提升系統(tǒng)，其特征在于包括:擋水墻(3)、溢流墻(4)、動(dòng)力栗(7)、 進(jìn)水管(8)、流量控制閥(9)和出水管(10);在進(jìn)水河段(1)和出水河段(2)之間分別設(shè)置擋 水墻(3)和溢流墻(4)，兩者之間形成調(diào)節(jié)水池(5);在進(jìn)水河段(1)上設(shè)有進(jìn)水管(8)，進(jìn)水 管(8)連接動(dòng)力栗(7 )，并經(jīng)過流量控制閥(9)與出水管(10)相連，出水管(10)跨過擋水墻(3)進(jìn)入調(diào)節(jié)水池(5);調(diào)節(jié)水池(5)的溢水進(jìn)入出水河段(2)。2.如權(quán)利要求1所述的平原河流水質(zhì)提升系統(tǒng)，其特征在于還包括太陽能電池板(12)、 風(fēng)力發(fā)電機(jī)(13)、輸電線(14)、配電單元(15)和自備電源(16)，太陽能電池板(12)和風(fēng)力發(fā) 電機(jī)(13)布置在栗站房屋面(11)上，太陽能電池板(12)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)(13)和自備電源(16) 通過輸電線(14)經(jīng)過配電單元(15)與動(dòng)力栗(7)相連。3.如權(quán)利要求1所述的平原河流水質(zhì)提升系統(tǒng)，其特征在于部分所述的進(jìn)水管(8)、部 分所述的出水管(10)、流量控制閥(9)、動(dòng)力栗(7)和配電單元(15)布置在栗站房(6)內(nèi)。4.如權(quán)利要求1所述的平原河流水質(zhì)提升系統(tǒng)，其特征在于所述的擋水墻(3)和溢流墻(4)由橡膠壩或臥倒門構(gòu)成，完全支起的擋水墻(3)略高于完全支起的溢流墻(4);所述的調(diào) 節(jié)水池(5)隨著擋水墻(3)和溢流墻(4)的完全支起而形成，隨著擋水墻(3)和溢流墻(4)的 完全放下而消失。5.—種利用權(quán)利要求1所述系統(tǒng)的平原河流水質(zhì)提升方法，其特征在于:當(dāng)需要進(jìn)行平 原河流水質(zhì)提升時(shí)，擋水墻(3)和溢流墻(4)完全支起，形成調(diào)節(jié)水池(5)，進(jìn)水河段(1)中的 水在動(dòng)力栗(7)所提供的動(dòng)力作用下，經(jīng)過進(jìn)水管(8)和出水管(10)提輸?shù)秸{(diào)節(jié)水池(5)中， 當(dāng)調(diào)節(jié)水池(5)的水位超出溢流墻(4)的頂高程后，形成堰流并溢入出水河段(2)中，使得河 流的流動(dòng)性得到增強(qiáng)，河流的溶解氧量和水環(huán)境容量得到提高；同時(shí)，在調(diào)節(jié)水池(5)中沉 淀河流中的部分污染物質(zhì)，通過定期清淤達(dá)到去除污染物質(zhì)的目的，從而提升河流的水質(zhì)； 當(dāng)河流水質(zhì)改善到一定程度后，完全放下?lián)跛畨?3)和溢流墻(4)，恢復(fù)原河流，避免對(duì)河流 生態(tài)系統(tǒng)和航運(yùn)造成大的影響。6.如權(quán)利要求5所述的平原河流水質(zhì)提升方法，其特征在于所述的堰流的流量由流量 控制閥(9)控制，動(dòng)力栗(7)的電力由太陽能電池板(12)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)(13)和自備電源(16) 在配電單元(15)的控制下互補(bǔ)提供。
【文檔編號(hào)】E02B8/02GK105951661SQ201610484752
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年6月23日
【發(fā)明人】顧正華, 潘海靜, 王欣怡, 丁昊, 焦躍騰
【申請(qǐng)人】浙江大學(xué)