浮力辅助堰制造技术

一种堰，包括：不透水的

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】浮力辅助堰


[0001]本专利技术涉及一种堰
。
尤其涉及一种适于在水体中产生水头上升的浮力辅助堰
。

技术介绍

[0002]数千年来，人们在诸如河流
、
溪流
、
运河和河口等水体中安装传统的堰
、
堰坝和水坝，将水流中的水力动能转化为势能，然后势能可以转化为可用的机械能
。
然而，正如进一步描述的那样，它们具有可能削弱或抵消这种有用特性的缺点
。
[0003]当上游有大量的水排放时，堰
、
堰坝和水坝会阻碍水流顺流而下，并会增加对上游造成的损害，因为水被阻止
(
或至少减慢
)
不能顺流而下，而是在堰后回流
。
[0004]传统的堰需要大量的土木工程来建造，因此建造起来既费钱又费时
。
传统的堰阻碍了水上船只以及鱼类和其他水生动物的自由通行
。
传统的堰对环境有负面的视觉影响
。
[0005]堰中的自动门是已知的，其目的在于限制堰的阻碍特点
。
这些闸门打开，以允许比平时更大的水量顺流而下
。
然而，目前的布置包括复杂的系统，需要大量的维护工作，以在关闭和打开位置之间移动闸门，以便应对过量的水流
。
[0006]例如，
EP0374170
公开了一种使用独立浮动配重的堰，该独立浮动配重通过缆绳与堰门连接
。
配重位于堰的上游，以感测堰后水位的任何上升或下降
。
水位上升施加在配重上的压力导致闸门下降，从而在堰中提供开口，让水流过
。
[0007]从
GB2488809
中已知自动堰的另一个示例，其中，一个制造出来的罐偏心地铰接到河床或海床上，并通过其浮力支撑，与河床或海床成一定角度，形成水头落差
。
据称，这种布置的特性是，来自异常大的流量的动力会自动降低堰的高度，从而促进水流畅通无阻
。
[0008]另一个示例是
US2598389
，其描述了一种包括上闸门和下闸门的系统
。
下闸门延伸到堰砌体的下腔室中，闸门和砌体之间具有足够紧密的公差，以防止水进入下腔室
。
当堰后水位上升时，水通过导管进入下腔室
。
施加到腔室中下闸门的水压使得闸门围绕在上闸门和下闸门之间延伸的轴线旋转，以降低闸门，从而允许水流过
。
[0009]与这些先前的申请相比，本专利技术提供了一种更轻便
、
更不复杂且成本较低的方法来实现相同的目的，并且安装和维护也非常容易
。
[0010]本专利技术的目的是提供一种简单
、
经济
、
不显眼的堰，其具有空运和快速安装的潜力，而不需要大型的土木工程或装备，在适当的时候其仍然能够允许大量的水流排出，而不会受到过分的阻碍
。
[0011]本专利技术预期具有若干临时和永久的应用，包括但不限于防洪减灾
、
为家庭或工业用水以及灌溉提供蓄水，特别是但不限于在偏远地区或救灾期间，在水道和潮汐流中以及在海岸侵蚀防护中产生可再生能源
。

技术实现思路

[0012]根据本专利技术的第一方面，提供了一种堰，包括：不透水的
、
柔性的膜；浮力构件；以及系绳，其中，在使用中，膜包括下边缘部分和上边缘部分，膜和浮力构件在上边缘部分中
彼此附接，下边缘部分相对于水体底部固定，并且系绳包括第一端部分和第二端部分，第一端部分附接到浮力构件和
/
或在上边缘部分中的膜上，第二端部分附接到锚固件
。
[0013]根据第一方面，提供了一种用于水体中的堰，具有下游侧和上游侧，其可以自动调节
。
[0014]优选地，从横截面看，膜和系绳在浮力构件的外表面上的公共点处连接至浮力构件，并且膜部分地缠绕在浮力构件周围
。
膜和系绳可以在相反的方向上远离公共点延伸
。
[0015]在使用中，堰在水中的位置主要由所包括的元件的自重
、
尺寸和几何形状决定，这些限定了系绳和膜与浮力平衡时的张力，所有这些都是由作用在膜和浮力构件上的水压引起的
。
从上游到下游越过堰的水流将产生额外的力，以及任何动力，例如波浪作用或潮汐流逆转产生的力，这将导致堰位置的自动调整
。
[0016]当堰处于平衡位置时，系绳可以相对于水平面成正
、
零或负的角度，这取决于锚固件的位置和方位
。
当系绳向下倾斜至水流底部的锚固件时，浮力将对抗筋和膜中张力的垂直分量
。
当系绳在浮力构件的平衡位置上方的高度处向上倾斜到锚固件时，系绳中将存在张力的垂直分量，其增大了浮力，包括维持平衡位置所需的浮力可能减小到零的极限情况
。
[0017]优选提供多条系绳
。
[0018]当堰暴露于开阔水域中的波浪时，它以顺从的方式响应，因为它对波浪呈现的屏障包括柔性膜
。
值得注意的是，等同的固体结构屏障将经历巨大的冲击，导致入射波的反射和
/
或折射
。
完全相反的是，柔性膜可以随着波浪微粒运动而移动，吸收的能量少得多，并将剩余的波浪能量传输到膜另一侧的下游的水中
。
这种顺从性大大有助于本专利技术优越的经济效益
。
[0019]还要注意的是，对于堰上的固定水头差，随着现场自然水深的增加，浮力堰的唯一显著成本增加是由于增加了膜的面积以适应更深的水
。
二级成本增加可能是由于膜的额外重量导致浮力直径需要略微增加，但是如果膜织物具有部分浮力或中性浮力，这种情况会得到减轻或消除
。
完全相反的是，传统的堰或坝的体积预计会增加，因此成本增加，大约与水深的平方成比例
。
因此，对于由堰产生的任何给定的水头落差，水深越大，浮力堰的经济优势就越大
。
[0020]浮力构件的横截面形状不需要限制
。
例如，它可以是圆形
、
大致三角形
、
矩形或不规则形状
。
圆形通常是优选的
。
浮力构件可以由固有浮力材料形成
。
它可以附加地或替代地具有使其有浮力的形式
。
例如，它可以包括管
。
浮力构件可以包括一个长构件
。
此外，它可以包括多个独立的分离构件
。
优选使用独立的分离浮力构件，其中，可以在水体的较深部分提供更多的浮力构件，使得尽管浮力构件上的向下力在深水中最大，堰顶也可以保持水平
。
浮力构件的特别优选的构造是包括多个管状构件的构造
。
这本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种堰，包括：不透水的
、
柔性的膜；浮力构件；以及系绳，其中，在使用中，所述膜包括下边缘部分和上边缘部分，所述下边缘部分相对于水体底部固定，所述膜和所述浮力构件在所述上边缘部分中彼此附接，并且所述系绳包括第一端部分和第二端部分，所述第一端部分附接到在所述上边缘部分中的所述浮力构件和
/
或所述膜上，所述第二端部分附接到锚固件
。2.
根据权利要求1所述的堰，其中，所述浮力构件包括歧管，通过所述歧管可将水引入所述浮力构件的内部
。3.
根据权利要求2所述的堰，其中，所述歧管与泵连接
。4.
根据前述权利要求中任一项所述的堰，还包括位于水体底部的沟槽，所述沟槽用于接收处于下降位置的所述浮力构件
。5.
根据前述权利要求中任一项所述的堰，其中，在所述膜的下边缘部分提供防渗屏障，所述防渗屏障插入水体底部
。6.
根据权利要求5所述的堰，其中，所述防渗屏障基本垂直地延伸到水体底部的底土中
。7.
根据前述权利要求中任一项所述的堰，其中，所述堰位于开放水域中，并且所述膜被配置成足够地坚固和柔韧，使得随着开放水域的波浪微粒运动而移动以适应波浪作用
。8.
根据权利要求1至4中任一项所述的堰，其中，所述膜的下边缘位于水体底部，并被锚定到水体底部或由放置在水体底部的物料压住
。9.
根据权利要求8所述的堰，其中，所述物料包括工程回填物或一个或多个配重构件
。10.
根据前述权利要求中任一项所述的堰，其中，所述锚固件设置在所述浮力构件的垂直下方的一高度处
。11.
根据权利要求
10
所述的堰，其中，所述锚固件设置在水体底部
。12.
根据权利要求1至9中任一项所述的堰，其中，所述锚固件设置在所述浮力构件的垂直上方的一高度处
。13.
根据权利要求
12
所述的堰，其中，所述锚固件包括悬链索，所述悬链索与所述系绳相连
。14.
根据前述权利要求中任一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：维德格有限公司，
类型：发明
国别省市：