專利名稱：擾沙系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及調(diào)水調(diào)沙技術(shù)，尤其涉及一種擾沙系統(tǒng)，以及該系統(tǒng)所執(zhí)行 的擾沙方法。
背景技術(shù)：
自古以來(lái)，"水少沙多，水沙不平衡，，成為黃河水患的根源，黃河每年
攜帶16億-屯泥沙進(jìn)入下游，其中有4億噸淤積在下游河床，^f吏之以每年平均 IO厘米的速度抬升，目前下游河床平均高出臨河地面4-6米，形成了舉世 聞名的"地上懸河"。
針對(duì)黃河的實(shí)際情況，近年來(lái)，我國(guó)提出了 "調(diào)水調(diào)沙，，的治理措施， 即借助河水已有的動(dòng)能，輔以人工擾動(dòng)河床泥沙，實(shí)現(xiàn)河床下切，從而最大 限度輸沙入海。其中人工擾動(dòng)河床泥沙主要采用裝載有空氣壓縮機(jī)和高壓噴 嘴的擾沙船，在離泥沙淤積面0. 5米左右的上方實(shí)施高壓沖擊，將該區(qū)域淤 積泥沙充分?jǐn)_動(dòng)起來(lái)。此種擾沙船的高壓噴嘴在對(duì)泥沙淤積面實(shí)施高壓沖擊 時(shí)，沖擊面積較小，對(duì)于黃河大面積的泥沙淤積河段而言，擾沙效果不明顯。 并且，現(xiàn)有技術(shù)通常僅對(duì)泥沙淤積嚴(yán)重的某些地點(diǎn)進(jìn)行治理，攪動(dòng)起來(lái)的沙 子會(huì)沉積到下一個(gè)河段。因此，無(wú)法達(dá)到徹底治理泥沙的目的，要實(shí)現(xiàn)對(duì)整 個(gè)河流的治沙，那么成本將是相當(dāng)巨大的，難以實(shí)現(xiàn)徹底的根治。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種擾沙系統(tǒng)及方法，以增強(qiáng)擾沙效果，根治水患。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種擾沙系統(tǒng)，包括擾沙船，所述擾沙船包括
漂浮體，漂浮在水流上，數(shù)量至少為一個(gè)；
擋板，設(shè)置在所述漂浮體上，數(shù)量至少為一個(gè)，在擾沙時(shí)所述擋板插入 所述水流中，且所述擋板的邊緣與河床具有一間距，用于在所述水流穿過(guò)所 述間距時(shí)擾動(dòng)河床上的泥沙。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種擾沙方法，包括 將擾沙船的漂浮體上設(shè)置的擋板插入水流，所述擋板的邊緣與河床具有 一間距；
所述擋板在水流的推動(dòng)下帶動(dòng)所述漂浮體順流行駛，所述水流穿過(guò)所述 間距時(shí)擾動(dòng)并沖走泥沙。
由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明采用擋板阻隔水流，使水流穿過(guò)擋板邊緣 與河床之間的間距急速流過(guò)，以擾動(dòng)并沖走泥沙，克服了現(xiàn)有技術(shù)中擾沙船 的高壓噴嘴在對(duì)泥沙淤積面實(shí)施高壓沖擊時(shí)，沖擊面積較小，對(duì)于黃河大面
積的泥沙淤積河段而言，擾沙效果不明顯的技術(shù)問(wèn)題。并且，隨著漂浮體的 行駛，可以在河流較長(zhǎng)的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行調(diào)沙，徹底治理泥沙淤積問(wèn)題。本發(fā)明 可以增強(qiáng)擾沙效果，根治水患，并且實(shí)現(xiàn)方法簡(jiǎn)單，易于在黃河以及各種水 域中推廣應(yīng)用。


圖1為本發(fā)明擾沙系統(tǒng)水流擾沙原理的側(cè)視圖2為本發(fā)明擾沙系統(tǒng)水流擾沙原理的河道截面圖3為本發(fā)明擾沙系統(tǒng)具體實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖4為本發(fā)明擾沙系統(tǒng)具體實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖5為本發(fā)明擾沙系統(tǒng)具體實(shí)施例二中擋板移出水面的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6為本發(fā)明擾沙系統(tǒng)具體實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖7為本發(fā)明擾沙系統(tǒng)具體實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本發(fā)明擾沙系統(tǒng)具體實(shí)施例五的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖9為本發(fā)明擾沙系統(tǒng)具體實(shí)施例六的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖IO為本發(fā)明擾沙方法具體實(shí)施例的流程圖。 圖中
1 -漂浮體
4 -柔性鏈
7 -樞接軸
10-換向器
41-第一柔性鏈
102-第二滑壽侖
31-第一輪盤
106-第二離合裝置
109-第三動(dòng)力裝置
2 -擋板 5 -發(fā)電機(jī) 8-第二動(dòng)力裝置 11-第一漂浮體 42-第二柔性《連 103-第三滑輪 32-第二輪盤 107-第四動(dòng)力裝置
3-輪盤
6-第一動(dòng)力裝置 9-變速器 12-第二漂浮體 101-第一滑輪
104- 第四滑輪
105- 第一離合裝置 108-第五動(dòng)力裝置
具體實(shí)施例方式
下面通過(guò)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。 如圖1所示，為本發(fā)明擾沙系統(tǒng)水流護(hù)C沙原理的側(cè)一見(jiàn)圖，本發(fā)明擾沙系 統(tǒng)主要包括擾沙船，擾沙船包括至少一個(gè)漂浮體1，該漂浮體1上至少設(shè) 置一個(gè)擋板2，當(dāng)該擋板2插入河水中，與水流方向呈一夾角時(shí)，擋板2在 水流的推動(dòng)下帶動(dòng)漂浮體1行駛，水流在擋板2的阻隔下急速穿過(guò)該擋板2 的邊緣與河床底部的間距，擾動(dòng)河床上的泥沙。根據(jù)水流攜沙能力與水流速 度的平方成正比的原理，若增大擋板2與水流方向的夾角，則該擋板2的邊 緣與河床底部的間距變小，穿過(guò)該間距的水流速度增大，則本發(fā)明擾沙系統(tǒng) 的擾沙船擾沙效果更明顯，下切河床底部的速度更快；同理，如圖2所示， 為本發(fā)明擾沙系統(tǒng)水流擾沙原理的河道截面圖，當(dāng)增大擋板2與水流方向的 夾角，則該擋板2的邊緣與河床兩邊的間距變小，穿過(guò)兩邊間距的水流速度相應(yīng)增大，則本發(fā)明擾沙系統(tǒng)的擾沙船對(duì)河床兩邊的拓寬速度更快。 擾沙系統(tǒng)實(shí)施例一
如圖3所示為本發(fā)明擾沙系統(tǒng)具體實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖，該系統(tǒng)可以 設(shè)置在黃河水域中，利用河流中的定向水流進(jìn)行擾沙。該系統(tǒng)具體可以包括 輪盤3以及由漂浮體1和擋板2組成的擾沙船，擾沙船通過(guò)柔性鏈4與輪盤 3相連接。其中，輪盤3相對(duì)于水流固定設(shè)置，可以固定插入河底，也可以 固定在堤壩或岸邊。擾沙船具體包括至少一個(gè)漂浮體1漂浮在水流上，具 體可以采用常用的船體作為漂浮體1;至少一個(gè)擋板2設(shè)置在漂浮體1上， 在擾沙時(shí)，將擋板2插入水流中，使擋板2的方向與水流流動(dòng)方向具有一夾 角，該夾角大于0度且小于等于90度，擋板2用于在水流的推動(dòng)下帶動(dòng)漂浮 體1順流行駛，控制漂浮體1的速度小于水流的速度。擋板2的邊緣與河床 之間還具有一間距，則漂浮體1行駛時(shí)，水流被4齊壓著急速流過(guò)該間距，從 而能夠?qū)⒑哟采系哪嗌硵噭?dòng)翻起，起到擾沙的作用，攪動(dòng)翻起的泥沙能夠順 流被沖走。
在本實(shí)施例中，采用柔性鏈4將漂浮體1連接到了輪盤3上，柔性鏈4 的一端固定連接在該漂浮體1上，柔性鏈4的另一端巻繞在輪盤3上，當(dāng)漂 浮體1在水流推動(dòng)下順流行駛時(shí)，拖拽柔性鏈4帶動(dòng)輪盤3—起轉(zhuǎn)動(dòng)。具體 應(yīng)用中，采用柔性鏈4和輪盤3的好處是可以對(duì)漂浮體1進(jìn)行控制，還能夠 在漂浮體1行駛一段距離后通過(guò)巻繞柔性鏈4而將漂浮體1收回到出發(fā)點(diǎn)。
本實(shí)施例的擾沙系統(tǒng)的擾沙過(guò)程具體為首先將擋板插入水流中，在水 流的推動(dòng)下，擋板帶動(dòng)漂浮體一起順流行駛；擋板阻隔水流，使水流穿過(guò)擋 板邊緣與河床的間距，擾動(dòng)并沖走河床的泥沙；漂浮體所經(jīng)過(guò)的河床的泥沙 都能夠被擾動(dòng)并沖走。在此過(guò)程中，漂浮體拖拽柔性鏈從輪盤上松開(kāi)，則輪 盤沿著柔性鏈松開(kāi)的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
本實(shí)施例的擾沙系統(tǒng)以始終浸沒(méi)在水流中的擋板阻隔水流，提高了穿過(guò) 擋板邊緣與河床之間間隔的水流的動(dòng)能，能夠充分利用水流的動(dòng)能直接擾動(dòng)并沖走泥沙，根治水患，增強(qiáng)擾沙效果。并且，該系統(tǒng)的設(shè)備構(gòu)成簡(jiǎn)單，易 于在寬闊的水域內(nèi)形成大規(guī)模的擾沙工程。特別是適于設(shè)置在黃河水域中， 黃河水流泥沙攜帶量較大，且不適宜行船，所以可以利用空曠的水域構(gòu)建由 本實(shí)施例的擾沙系統(tǒng)組成大型的擾沙工程。在大型的擾沙工程中，可以按照 黃河的流量設(shè)置擋板或漂浮體的寬度，最大限度進(jìn)行擾沙，并從黃河中游河 道至黃河入?？谶B續(xù)設(shè)置多組擾沙船，通過(guò)擾沙船的擾動(dòng)，疏松或沖起河床 泥沙，改變了河床斷面形態(tài)，^使斷面向窄深方向發(fā)展，利用本實(shí)施例擾沙水 流的輸沙潛力，可以大量輸沙入海，特別是將擾動(dòng)河床上的粗沙帶入大海， 提高河道的輸沙能力。通過(guò)大面積推廣本實(shí)施例的擾沙系統(tǒng)能夠徹底改變黃 河的"地上懸河"狀態(tài)。
當(dāng)黃河發(fā)大水時(shí)，本實(shí)施例的擾沙船可以用較短時(shí)間拓寬河道，增大河 道過(guò)流能力，徹底根治黃河水患。
進(jìn)一步地，本實(shí)施例的擾沙系統(tǒng)還可以包括發(fā)電機(jī)5,通過(guò)變速器9 與輪盤3的轉(zhuǎn)動(dòng)軸相連，當(dāng)輪盤3轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)該發(fā)電機(jī)5發(fā)電。
上述技術(shù)方案不僅利用漂浮體和擋板結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了擾沙，而且利用了漂浮 體順流而下的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)輪盤轉(zhuǎn)動(dòng)，將輪盤的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。
擾沙系統(tǒng)實(shí)施例二
如圖4所示為本發(fā)明擾沙系統(tǒng)具體實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖，本實(shí)施例以 上述實(shí)施例一為基礎(chǔ)，進(jìn)一步設(shè)置有第一動(dòng)力裝置6，第一動(dòng)力裝置6可以 為電動(dòng)機(jī)等，與輪盤3相連，用于在停止擾沙時(shí)，驅(qū)動(dòng)輪盤3轉(zhuǎn)動(dòng)，輪盤3 的轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)將柔性鏈4巻繞起來(lái)，從而帶動(dòng)漂浮體1逆流行駛，并將柔性鏈4 重新巻繞在輪盤3上。
本實(shí)施例的技術(shù)方案使漂浮體不僅能順流行駛?cè)_沙，而且可以在動(dòng)力 裝置的驅(qū)動(dòng)下逆流行駛返回到出發(fā)點(diǎn)，以便重新開(kāi)始下次擾沙。
在停止擾沙、漂浮體1逆流返航的過(guò)程中，較佳的是將擋板2從水流中 移出以減小阻力，如圖5所示。具體的，該擋板2的一端可以與漂浮體l樞接，且樞接軸7水平設(shè)置，樞接軸7上可以連接第二動(dòng)力裝置8。在漂浮體l 順流行駛擾沙時(shí)，以第二動(dòng)力裝置8驅(qū)動(dòng)樞接軸7轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)擋板2轉(zhuǎn) 動(dòng)，以改變擋板2與河床底部的間距；在漂浮體1逆流行駛停止擾沙時(shí)，以 第二動(dòng)力裝置8驅(qū)動(dòng)樞接軸7轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)擋板2轉(zhuǎn)動(dòng)，直至擋板2翹起 從水流中移開(kāi)，如圖5所示，使得擋板2轉(zhuǎn)動(dòng)至位于水面之上。
上述技術(shù)方案中，與漂浮體樞接的擋板可以便利的變換位置，在順流行 駛擾沙時(shí)將擋板插入水中，在逆流行駛停止擾沙時(shí)將擋板從水中移開(kāi)以減小 阻力。進(jìn)一步的，在順流擾沙時(shí)，還可以通過(guò)調(diào)整擋板入水的角度來(lái)調(diào)整擋 板所承受的推力大小，來(lái)適應(yīng)不同的實(shí)際需求。
擾沙系統(tǒng)實(shí)施例三
如圖6所示為本發(fā)明擾沙系統(tǒng)具體實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖，本實(shí)施例以 上述實(shí)施例二為基礎(chǔ)，進(jìn)一步沿水流方向串聯(lián)設(shè)置多個(gè)擾沙船，各擾沙船的 漂浮體1首尾通過(guò)柔性鏈4連接。
本實(shí)施例的技術(shù)方案使多個(gè)漂浮體能夠同時(shí)順流行駛擾沙，并能夠在一 個(gè)動(dòng)力裝置的驅(qū)動(dòng)下逆流行駛返回到出發(fā)點(diǎn)。
在本實(shí)例的多個(gè)漂浮體1順流行駛擾沙時(shí)，多個(gè)擋板2同時(shí)插入水中； 在停止擾沙時(shí)，多個(gè)漂浮體1逆流返4元過(guò)程中，將多個(gè)擋板2從水流中移出 以減小阻力。具體的，多個(gè)漂浮體1順流行駛進(jìn)行擾沙時(shí)，第二動(dòng)力裝置8 驅(qū)動(dòng)各漂浮體1的樞接軸7轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)各擋板2轉(zhuǎn)動(dòng)，以使各擋板2與 河床底部保持一間距；在各漂浮體1逆流行駛停止擾沙時(shí)，第二動(dòng)力裝置8 驅(qū)動(dòng)各漂浮體1的樞接軸7轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)擋板2轉(zhuǎn)動(dòng)，直至擋板2翹起從 水流中移開(kāi)。
上述技術(shù)方案中，沿水流方向串聯(lián)設(shè)置多個(gè)擾沙船，多個(gè)漂浮體同時(shí)順 流行駛增強(qiáng)了對(duì)河床泥沙的擾動(dòng)，并由一個(gè)動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)輪盤轉(zhuǎn)動(dòng)巻繞第一 個(gè)柔性鏈以帶動(dòng)所有漂浮體逆流行駛。
進(jìn)一步地，本實(shí)施例中也可以設(shè)置發(fā)電機(jī)5，通過(guò)變速器9與輪盤3的轉(zhuǎn)動(dòng)軸相連，當(dāng)本實(shí)施例的多個(gè)擾沙船順流行駛時(shí)，水流對(duì)多個(gè)擋板2的推
力相應(yīng)增大，則帶動(dòng)輪盤3轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，提高了發(fā)電機(jī)5的發(fā)電功率。 擾沙系統(tǒng)實(shí)施例四
如圖7所示為本發(fā)明擾沙系統(tǒng)具體實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)示意圖，本實(shí)施例的 技術(shù)方案中輪盤3的數(shù)量為一個(gè)，兩個(gè)漂浮體，即第一漂浮體11和第二漂浮 體12。兩個(gè)漂浮體上分別連接的第一柔性鏈41和第二柔性鏈42分別通過(guò)滑 輪系與該輪盤3相連，具體的，第一漂浮體11的第一柔性鏈41通過(guò)第一滑 輪101連接到設(shè)置在岸邊的輪盤3,第二漂浮體12的第二柔性鏈42通過(guò)第 二滑輪102、第三滑輪103和第四滑輪104連接到設(shè)置在岸邊的輪盤3上。 第一漂浮體11和第二漂浮體12的行駛線路是串行的，且在水流流動(dòng)方向上 相互不交疊。
輪盤上獨(dú)立巻繞兩個(gè)柔性鏈，具體工作時(shí)，其中一個(gè)柔性鏈呈巻繞狀態(tài)， 另一個(gè)柔性鏈呈松開(kāi)狀態(tài)；其中一個(gè)漂浮體在水流的推動(dòng)下順流行駛，阻隔 水流進(jìn)行擾沙，并帶動(dòng)輪盤轉(zhuǎn)動(dòng)，另一個(gè)漂浮體在轉(zhuǎn)動(dòng)的輪盤帶動(dòng)下逆流行 駛，兩個(gè)漂浮體交替順流和逆流行駛。
進(jìn)一步地，本實(shí)施例的發(fā)電機(jī)5，通過(guò)變速器9、換向器10與輪盤3的 轉(zhuǎn)動(dòng)軸相連，當(dāng)兩個(gè)漂浮體1交替順流和逆流行駛時(shí)，換向器10能夠改變輪 盤3轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，以使發(fā)電機(jī)5持續(xù)地發(fā)電。
本實(shí)施例的技術(shù)方案可以使兩個(gè)漂浮體交替著進(jìn)行擾沙，并且行駛范圍 不交疊可以避免漂浮體柔性鏈之間的糾纏和干擾。
擾沙系統(tǒng)實(shí)施例五
如圖8所示，為本發(fā)明擾沙系統(tǒng)具體實(shí)施例五的結(jié)構(gòu)示意圖，在本實(shí)施 例中，輪盤的數(shù)量為兩個(gè)，即第一輪盤31和第二輪盤32,其上分別巻繞一 個(gè)柔性鏈，即第一柔性鏈41和第二柔性鏈42，且其中一個(gè)柔性鏈呈巻繞狀 態(tài)，另一個(gè)柔性鏈呈松開(kāi)狀態(tài)；發(fā)電機(jī)5的數(shù)量為一個(gè)，與第一輪盤31和第 二輪盤32的轉(zhuǎn)動(dòng)軸相連的第一變速器91和第二變速器92分別通過(guò)第一離合裝置105和第二離合裝置106連接在發(fā)電機(jī)5上，第一離合裝置105和第 二離合裝置106具體可以為離合器或棘輪。且第一輪盤31轉(zhuǎn)動(dòng)軸的另一端連 接第四動(dòng)力裝置107,第二輪盤32的轉(zhuǎn)動(dòng)軸的另一端連接第五動(dòng)力裝置108; 每個(gè)柔性鏈的一端分別連接有一個(gè)漂浮體，即第一漂浮體11和第二漂浮體 12;其中一個(gè)漂浮體在水流的推動(dòng)下順流行駛，并帶動(dòng)該輪盤轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶 動(dòng)發(fā)電機(jī)5轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電，與另一輪盤連接的離合裝置使另一輪盤的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與發(fā) 電機(jī)5分離，然后另一輪盤在其動(dòng)力裝置的驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)所連接的 漂浮體逆流行駛；兩個(gè)漂浮體的柔性鏈通過(guò)滑輪系分別與各自輪盤相連，兩 個(gè)漂浮體的行駛范圍在水流流動(dòng)方向上不重疊。
在本實(shí)施例中，進(jìn)一步采用兩組輪盤、柔性鏈和漂浮體的組合，兩個(gè)漂 浮體交替著進(jìn)行擾沙，并通過(guò)兩個(gè)輪盤帶動(dòng)著一個(gè)發(fā)電機(jī)發(fā)電，以離合裝置 控制輪盤與發(fā)電機(jī)的接合和斷開(kāi)。兩個(gè)漂浮體交替著順流發(fā)電和逆流返回， 并且，以動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)漂浮體逆流返回，這樣發(fā)電機(jī)在兩個(gè)輪盤的帶動(dòng)下可 以實(shí)現(xiàn)連續(xù)發(fā)電。較佳的是使漂浮體逆流返回的速度大于另 一漂浮體順流行 駛的速度，這樣可以保證返回漂浮體留有收起擋板等的時(shí)間間隔，以防止發(fā) 電功率的突變，確保發(fā)電沖幾能夠連續(xù)發(fā)電。
擾沙系統(tǒng)實(shí)施例六
如圖9所示為本發(fā)明擾沙系統(tǒng)具體實(shí)施例六的結(jié)構(gòu)示意圖，本實(shí)施例在 漂浮體1上設(shè)置類似于引擎這樣的第三動(dòng)力裝置109，用于在擾沙時(shí)，驅(qū)動(dòng) 漂浮體l行駛，使漂浮體1與水流形成速度差，該速度差為預(yù)先設(shè)定值，可 以為正向速度差、反向速度差。當(dāng)該預(yù)先設(shè)定的速度差為正向速度差時(shí)，第 三動(dòng)力裝置109驅(qū)動(dòng)漂浮體1順流行駛；當(dāng)該預(yù)先設(shè)定的速度差為反向速度 差時(shí)，第三動(dòng)力裝置109驅(qū)動(dòng)漂浮體1逆流行駛。本實(shí)施例中可以通過(guò)調(diào)整 第三動(dòng)力裝置109的功率實(shí)現(xiàn)漂浮體1與水流的相對(duì)速度差達(dá)到預(yù)設(shè)值，即 驅(qū)動(dòng)漂浮體1逆流行駛時(shí)，第三動(dòng)力裝置109的功率遠(yuǎn)大于漂浮體1順流行 駛時(shí)的功率。本實(shí)施例的擾沙系統(tǒng)通過(guò)第三動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)漂浮體與水流形成設(shè)定的相 對(duì)速度差，相應(yīng)地提高了穿過(guò)擋板邊緣與河床之間間隔的水流動(dòng)能，使漂浮 體能夠靈活地進(jìn)行擾沙。
擾沙方法實(shí)施例
如圖IO所示為本發(fā)明擾沙方法具體實(shí)施例的流程圖，該方法具體可以采 .用本發(fā)明擾沙系統(tǒng)的實(shí)施例來(lái)執(zhí)行，其包括如下步驟
步驟100、將擾沙船的漂浮體上設(shè)置的擋板插入水流，擋板的邊緣與河 床具有一間距，擋板與水流流動(dòng)的方向具有一夾角；
步驟200、擋板在水流的推動(dòng)下帶動(dòng)漂浮體順流行駛，該水流受擋板阻 隔，穿過(guò)間距擾動(dòng)并沖走泥沙。
其中，漂浮體可以連接一柔性鏈的一端，柔性鏈的另一端固定在相對(duì)于 水流固定設(shè)置的一輪盤上，且柔性鏈巻繞在該輪盤上。因此，當(dāng)擋板在水流 推動(dòng)下帶動(dòng)漂浮體順流行駛時(shí)還可以執(zhí)行步驟300、漂浮體拖拽巻繞著的柔 性鏈松開(kāi)，被拖拽的柔性鏈帶動(dòng)輪盤轉(zhuǎn)動(dòng)。連接柔性鏈的作用是能夠在停止 擾沙時(shí)將漂浮體便利的回收到出發(fā)點(diǎn)。
本實(shí)施例的擾沙方法具體可以采用本發(fā)明的擾沙系統(tǒng)實(shí)施例來(lái)執(zhí)行，將 擋板插入水流中，在水流的推動(dòng)下，擋板帶動(dòng)漂浮體一起順流行駛；擋板阻 隔水流，使水流穿過(guò)擋板邊緣與河床的間距，擾動(dòng)并沖走河床的泥沙；隨著 漂浮體的行駛，漂浮體經(jīng)過(guò)的區(qū)域，河床的泥沙都能夠被擾動(dòng)并沖走。
本實(shí)施例的技術(shù)方案是通過(guò)擋板對(duì)水流阻隔，增加水流穿過(guò)擋板邊緣與 河床之間的間距的動(dòng)能，從而擾動(dòng)并帶走河床底部和兩邊的泥沙，增強(qiáng)了擾 沙效果。
進(jìn)一步地，在本實(shí)施例的基礎(chǔ)上，可以利用漂浮體的水平運(yùn)動(dòng)通過(guò)柔性 鏈轉(zhuǎn)換為輪盤的轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)行發(fā)電，那么可以在輪盤的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上連接發(fā)電機(jī)， 當(dāng)柔性鏈帶動(dòng)輪盤轉(zhuǎn)動(dòng)之時(shí)進(jìn)一步使轉(zhuǎn)動(dòng)的輪盤帶動(dòng)發(fā)電片幾發(fā)電。
采用上述技術(shù)方案，既實(shí)現(xiàn)了擾沙治沙，又能夠進(jìn)行發(fā)電，充分利用了水能資源，提高了經(jīng)濟(jì)效益。
在本實(shí)施例的基礎(chǔ)上，為保證漂浮體擾沙作業(yè)的連續(xù)性，可以進(jìn)一步在
漂浮體行駛至柔性鏈從輪盤松開(kāi)之后，執(zhí)行下述步驟，驅(qū)動(dòng)漂浮體逆流返航 步驟400、啟動(dòng)第一動(dòng)力裝置，帶動(dòng)漂浮體逆流行駛； 步驟500、在漂浮體逆流行駛的過(guò)程中，輪盤轉(zhuǎn)動(dòng)以巻繞起柔性鏈。 上述第一動(dòng)力裝置可以是相對(duì)于水流固定設(shè)置的，其連接在輪盤上，通 過(guò)驅(qū)動(dòng)輪盤轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)帶動(dòng)漂浮體逆流行駛。
為減小漂浮體逆流返航時(shí)的阻力，在啟動(dòng)第一動(dòng)力裝置之前，可以將擋 板從水流中移開(kāi)，例如，當(dāng)擋板的一端與漂浮體樞接時(shí)，如上述擾沙系統(tǒng)實(shí) 施例中所述，可以驅(qū)動(dòng)擋板的一端與漂浮體之間的水平樞接軸轉(zhuǎn)動(dòng)，直至將 樞接的擋板轉(zhuǎn)動(dòng)至翹起于水面之上或漂浮在水面之上而從水流中移出來(lái)減小 阻力。
本發(fā)明的擾沙方法，可以進(jìn)一步設(shè)置輪盤的數(shù)量為一個(gè)，柔性鏈和漂浮 體的數(shù)量為兩個(gè)，當(dāng)其中 一個(gè)漂浮體順流行駛拖拽柔性鏈帶動(dòng)輪盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)， 該輪盤的轉(zhuǎn)動(dòng)軸通過(guò)一變速器、 一換向器帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電；同時(shí)輪盤的 轉(zhuǎn)動(dòng)巻繞另一柔性鏈，以帶動(dòng)另一漂浮體逆流行駛。兩個(gè)漂浮體交替順流行 駛和逆流行駛，換向器能夠改變輪盤轉(zhuǎn)動(dòng)的方向，這樣可以確保發(fā)電機(jī)能夠 持續(xù)發(fā)電。上述技術(shù)方案具體可以采用本發(fā)明擾沙系統(tǒng)實(shí)施例四的裝置來(lái)實(shí) 現(xiàn)。
本發(fā)明的擾沙方法，可以進(jìn)一步設(shè)置兩組相連接的輪盤、柔性鏈和漂浮 體， 一組為第一輪盤、第一柔性鏈和第一漂浮體，其以上述實(shí)施例中所述的 方法運(yùn)行，另一組為第二輪盤、第二柔性鏈和第二漂浮體，其也以上述實(shí)施 例中所述的方法運(yùn)行。兩組系統(tǒng)配合工作流程具體為當(dāng)?shù)谝黄◇w順流行 駛拖拽第一柔性鏈帶動(dòng)第 一輪盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)的第 一輪盤的轉(zhuǎn)動(dòng)軸通過(guò)第一 離合器與發(fā)電機(jī)接合，并通過(guò)一變速器帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電；同時(shí)，第二漂 浮體所連接的第二輪盤通過(guò)第二離合器與發(fā)電機(jī)斷開(kāi)連接，以動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)第二輪盤轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的第二輪盤巻繞其上連接的第二柔性鏈，第二柔性鏈拖 拽其上連接的第二漂浮體在水流中逆流行駛。兩個(gè)漂浮體交替順流行駛和逆 流行駛，其各自所連接的離合器在所連接的漂浮體順流行駛時(shí)與發(fā)電機(jī)接合， 且在所連接的漂浮體逆流行駛時(shí)與發(fā)電機(jī)斷開(kāi)。動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)一個(gè)漂浮體逆 流行駛的速度可以等于，較佳的是大于另一個(gè)漂浮體順流行駛的速度。這樣 可以保證返回漂浮體留有收起擋板等的時(shí)間間隔，以防止發(fā)電功率的突變， 確保發(fā)電機(jī)能夠連續(xù)發(fā)電。上述技術(shù)方案具體可以采用本發(fā)明擾沙系統(tǒng)實(shí)施 例五的裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的擾沙方法，還可以在漂浮體上設(shè)置類似于引擎這樣的第三動(dòng)力 裝置。在擾沙時(shí)，第三動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)漂浮體行駛，從而使漂浮體與水流形成 速度差，該速度差為預(yù)先設(shè)定值，可以為正向速度差、反向速度差。當(dāng)該預(yù)
先設(shè)定的速度差為正向速度差時(shí)，第三動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)漂浮體順流行駛；當(dāng)該 預(yù)先設(shè)定的速度差為反向速度差時(shí)，第三動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)漂浮體逆流行駛。本 實(shí)施例中可以通過(guò)調(diào)整第三動(dòng)力裝置的功率實(shí)現(xiàn)漂浮體與水流的相對(duì)速度差 達(dá)到預(yù)設(shè)值，即驅(qū)動(dòng)漂浮體逆流行駛時(shí)，第三動(dòng)力裝置的功率遠(yuǎn)大于漂浮 體順流行駛時(shí)的功率。本實(shí)施例的擾沙方法通過(guò)第三動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)漂浮體與 水流形成設(shè)定的相對(duì)速度差，相應(yīng)地提高了穿過(guò)擋板邊緣與河床之間間隔的 水流動(dòng)能，使漂浮體能夠靈活地進(jìn)行擾沙。
本發(fā)明的擾沙方法具體可以由本發(fā)明擾沙系統(tǒng)的任一實(shí)施例來(lái)執(zhí)行，但 是并不限于此。能夠以擋板阻隔水流，使水流穿過(guò)擋板邊緣與河床的間距， 擾動(dòng)并沖走河床的泥沙，以此來(lái)擾沙的系統(tǒng)都可以用來(lái)一丸行本發(fā)明的擾沙方法。
最后應(yīng)說(shuō)明的是以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其 限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或 者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技 術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1、一種擾沙系統(tǒng)，其特征在于，包括擾沙船，所述擾沙船包括漂浮體，漂浮在水流上，數(shù)量至少為一個(gè)；擋板，設(shè)置在所述漂浮體上，數(shù)量至少為一個(gè)，在擾沙時(shí)所述擋板插入所述水流中，且所述擋板的邊緣與河床具有一間距，用于在所述水流穿過(guò)所述間距時(shí)擾動(dòng)河床上的泥沙。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的擾沙系統(tǒng)，其特征在于，還包括 輪盤，相對(duì)于水流固定設(shè)置；柔性鏈，所述柔性鏈的一端固定連接在所述漂浮體上，所述柔性鏈的另 一端巻繞在所述輪盤上，當(dāng)所述漂浮體在水流推動(dòng)下順流行駛時(shí)，拖拽巻繞 的所述柔性鏈帶動(dòng)所述輪盤轉(zhuǎn)動(dòng)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的擾沙系統(tǒng)，其特征在于，還包括發(fā)電機(jī)，通過(guò)變速器與所述輪盤的轉(zhuǎn)動(dòng)軸相連，當(dāng)所述輪盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶 動(dòng)所述發(fā)電才幾發(fā)電。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的擾沙系統(tǒng)，其特征在于，還包括 第一動(dòng)力裝置，與所述輪盤相連，用于在停止擾沙時(shí)，驅(qū)動(dòng)所述輪盤轉(zhuǎn)動(dòng)巻繞所述柔性鏈以帶動(dòng)所述漂浮體逆流4亍駛。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的擾沙系統(tǒng)，其特征在于所述擋板的 一端與所述漂浮體樞接，且樞接軸水平設(shè)置；還包括第二動(dòng)力裝置，與所述 樞接軸相連，在所述漂浮體順流行駛擾沙時(shí)，所述第二動(dòng)力裝置用于驅(qū)動(dòng)所 述擋板轉(zhuǎn)動(dòng)以改變所述擋板與河床底部的間距，在所述漂浮體逆流行駛時(shí)， 所述第二動(dòng)力裝置用于驅(qū)動(dòng)所述擋板轉(zhuǎn)動(dòng)至從水流中移開(kāi)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的擾沙系統(tǒng)，其特征在于多個(gè)所述擾 沙船沿水流方向串耳關(guān)"i殳置。
7、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的擾沙系統(tǒng)，其特征在于所述漂浮體和柔. 性鏈的數(shù)量均為兩個(gè)，兩個(gè)所述漂浮體連接的兩個(gè)柔性鏈分別通過(guò)滑輪系與一個(gè)所述輪盤相連，且其中一個(gè)所述柔性鏈呈巻繞狀態(tài)，另一個(gè)所述柔性鏈呈松開(kāi)狀態(tài)；其中一個(gè)所述漂浮體在水流的推動(dòng)下順流行駛，并帶動(dòng)所述輪 盤轉(zhuǎn)動(dòng)；另一個(gè)所述漂浮體在轉(zhuǎn)動(dòng)的輪盤帶動(dòng)下逆流行駛，兩個(gè)所述漂浮體 的行駛范圍在水流流動(dòng)方向上不重疊。
8、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的擾沙系統(tǒng)，其特征在于所述輪盤的數(shù)量為兩 個(gè)，其上分別巻繞一個(gè)所述柔性鏈，且其中一個(gè)所述柔性鏈呈巻繞狀態(tài)，另 一個(gè)所述柔性鏈呈松開(kāi)狀態(tài)；所述發(fā)電機(jī)的數(shù)量為一個(gè)，與兩個(gè)所述輪盤的 轉(zhuǎn)動(dòng)軸分別相連的兩個(gè)變速器分別通過(guò)一離合器或棘輪連接在所述發(fā)電機(jī)的 兩端，且兩個(gè)輪盤的轉(zhuǎn)動(dòng)軸的另一端分別連接一動(dòng)力裝置；每個(gè)所述柔性鏈 的一端分別連接有一個(gè)所述漂浮體，兩個(gè)所述漂浮體的柔性鏈分別通過(guò)滑輪 系與兩個(gè)所述輪盤相連；其中一個(gè)所述漂浮體在水流的推動(dòng)下順流行駛，并 帶動(dòng)所連接的輪盤轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電，另一個(gè)所述漂浮體 所連接的輪盤在動(dòng)力裝置的驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)所連接的漂浮體逆流行駛； 兩個(gè)所述漂浮體的行駛范圍在水流流動(dòng)方向上不重疊。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的擾沙系統(tǒng)，其特征在于，還包括 第三動(dòng)力裝置，設(shè)置在所述漂浮體上，用于在擾沙時(shí)驅(qū)動(dòng)所述漂浮體與所述水流形成預(yù)設(shè)的速度差。
10、 一種擾沙方法，其特征在于，包括將擾沙船的漂浮體上設(shè)置的擋板插入水流，所述擋板的邊緣與河床具有 一間距；所述擋板在水流的推動(dòng)下帶動(dòng)所述漂浮體順流行駛，所述水流穿過(guò)所述 間距時(shí)擾動(dòng)并沖走泥沙。
11、 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的擾沙方法，其特征在于，當(dāng)所述擋板在水流 的推動(dòng)下帶動(dòng)所述漂浮體順流行駛時(shí)，還包括所述漂浮體拖拽其上連接的柔性鏈，所述柔性鏈的另一端巻繞在相對(duì)于 所述水流固定設(shè)置的一輪盤上，拖拽的所述柔性鏈帶動(dòng)所述輪盤轉(zhuǎn)動(dòng)。
12、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的擾沙方法，其特征在于，當(dāng)所述漂浮體拖拽 所述柔性鏈，拖拽的所述柔性鏈帶動(dòng)所述4侖盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，還包括轉(zhuǎn)動(dòng)的所述輪盤帶動(dòng)與所述輪盤連接的發(fā)電機(jī)發(fā)電。
13、 根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的擾沙方法，其特征在于，所述漂浮體 拖拽所述柔性鏈，拖拽的所述柔性鏈帶動(dòng)所述輪盤轉(zhuǎn)動(dòng)至所述柔性鏈從所述 輪盤松開(kāi)之后，還包括啟動(dòng)第一動(dòng)力裝置，帶動(dòng)所述漂浮體逆流行駛； 在所述漂浮體逆流行駛過(guò)程中，所述輪盤轉(zhuǎn)動(dòng)以巻繞所述柔性鏈。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的擾沙方法，其特征在于，在所述啟動(dòng)第一動(dòng) 力裝置之前，還包括將所述擋板從水流中移出。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的擾沙方法，其特征在于，所述將所述擋板從 水流中移出具體為驅(qū)動(dòng)所述擋板的一端與所述漂浮體之間的樞接軸轉(zhuǎn)動(dòng)， 直至所述擋板從所述水流中移出。
16、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的擾沙方法，其特征在于，所述啟動(dòng)第一動(dòng)力 裝置，帶動(dòng)所述漂浮體逆流行駛具體為啟動(dòng)相對(duì)于水流固定設(shè)置的第一動(dòng) 力裝置，驅(qū)動(dòng)所述輪盤轉(zhuǎn)動(dòng)以帶動(dòng)所述漂浮體逆流行駛。
17、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的擾沙方法，其特征在于，當(dāng)所述漂浮體拖拽 所述柔性鏈，拖拽的所述柔性鏈帶動(dòng)所述輪盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)的所述輪盤帶動(dòng) 與所述輪盤連接的發(fā)電機(jī)發(fā)電具體為所述漂浮體、柔性鏈和輪盤具體為第一漂浮體、第一柔性鏈和第一輪盤， 則當(dāng)所述第一漂浮體拖拽所述第一柔性鏈，拖拽的第一柔性鏈帶動(dòng)所述第一 輪盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)的所述第一輪盤通過(guò)第一離合器與所述發(fā)電機(jī)接合，并帶 動(dòng)所述發(fā)電機(jī)發(fā)電；同時(shí)，第二輪盤通過(guò)第二離合器與所述發(fā)電機(jī)斷開(kāi)，驅(qū)動(dòng)所述第二輪盤 轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的第二輪盤巻繞其上連接的第二柔性鏈，所述第二柔性鏈拖拽其 上連接的第二漂浮體在所述水流中逆流行駛，所述第一漂浮體和第二漂浮體交替地順流行駛和逆流行駛，其各自所連接的離合器在所連接的漂浮體順流 行駛時(shí)與所述發(fā)電機(jī)接合，且在所連接的漂浮體逆流行駛時(shí)與所述發(fā)電機(jī)斷 開(kāi)。
18、根據(jù)權(quán)利要求10所述的擾沙方法，其特征在于，所述漂浮體在擾沙 時(shí)，還包括啟動(dòng)第三動(dòng)力裝置，驅(qū)動(dòng)所述漂浮體與所述水流形成預(yù)設(shè)的速度差。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種擾沙系統(tǒng)及方法。該系統(tǒng)包括擾沙船，所述擾沙船包括漂浮體，漂浮在水流上，數(shù)量至少為一個(gè)；擋板，設(shè)置在所述漂浮體上，數(shù)量至少為一個(gè)，在擾沙時(shí)所述擋板插入所述水流中，且所述擋板的邊緣與河床具有一間距，用于在所述水流穿過(guò)所述間距時(shí)擾動(dòng)河床上的泥沙。該擾沙方法可以為本發(fā)明的擾沙系統(tǒng)所執(zhí)行的方法。本發(fā)明可以增強(qiáng)擾沙效果，根治水患，并且實(shí)現(xiàn)方法簡(jiǎn)單，易于在黃河以及各種水域中推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)E02F5/00GK101429773SQ200810239060
公開(kāi)日2009年5月13日 申請(qǐng)日期2008年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月5日
發(fā)明者鄭星昱 申請(qǐng)人:鄭星昱