[發明專利]全封閉式柔性深水圍隔

無效

• 申請號: 200710024370.9
• 申請日: 2007-06-15
• 公開（公告）號: CN101158149A
• 公開（公告）日: 2008-04-09
• 發明（設計）人: 李文朝;潘繼征;馮慕華
• 申請（專利權）人: 中國科學院南京地理與湖泊研究所
• 主分類號: E02B3/00
• 分類號: E02B3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域：

水體環境工程、水上工程之輔助(環保)工程。本發明涉及一種全封閉式柔性深水圍隔，適用于內陸低流速水體(湖泊、水庫、平原河流)的臨時性分隔，如局部性污染水域的隔離、水上施工區的邊界控制、水面水質凈化工程的邊界控制等。

背景技術：

目前，公知的內陸低流速水體臨時性分隔工程技術有以下幾種：(1)臨時性圩堤，用沙土袋壘砌或用土工袋吹填而成，適用于淺水(一般小于3m)，建設及拆除成本隨著水深增加呈指數增高，需要搬運大量沙土，現場施工時間較長；(2)剛體骨架支撐膜質隔水材料的淺水圍隔，適用于水深2m以內的小型靜態水體；(3)表水層漂浮圍隔(非封閉式)，主要用于控制漂浮性污染物(石油、藍藻等)的擴散遷移，隔離性能較差，2000-2004年在滇池用于隔離藍藻效果很差；(4)全封閉式柔性淺水圍隔，在淺水湖泊或沿岸帶淺水區廣泛適用，一般限于3m水深以內，遇強風浪時易損壞，分段的剛性浮體(硬質泡沫塑料圓柱)容易磨破包被，接頭處隔離性較差，總體使用壽命不超過3年，2002-2005年在太湖水源區用于邊界防護，遭到風浪的嚴重損毀。至今尚缺乏適用于開敞水面(風浪波高大于1m)深水區(5m以上)有效使用壽命在5年以上的全封閉式柔性圍隔。

發明內容：

本發明的目標在于：研發全封閉式柔性深水圍隔，能夠適應湖面風浪、水流、水位自然漲落、深水(10m以上)等自然條件，能夠有效分隔水體，規模不限，壽命5-10年，易于維護管理。為此，必須解決以下技術問題。

◆適應深水條件，適用水深達到10m以上。

◆適應風浪和水流沖擊。

◆全封閉式有效隔離(但不承受顯著的水位差)

◆水面以上易老化部分的易維護性。

◆使用壽命達到5-10年。

為解決以上技術問題并達到研發目標，采取了以下技術方案。

(1)整體柔性結構

全封閉式柔性深水圍隔整體采用柔性結構，以適應風浪、水流的沖擊并延長使用壽命。圍隔由石龍、墻布、棒狀浮體三部分縫合而成(附圖1)：石龍7用有結聚乙烯漁網包裹鵝卵石而成，可以隨意彎曲而不會損傷；墻布5采用高密度耐水化纖織物，縱向、橫向抗拉力強，斜向變形適應能力較強；棒狀浮體3采用有結聚乙烯漁網包裹細條狀閉孔泡沫塑料束而成，閉孔泡沫塑料條錯落排列成束(直徑根據需要設計)，形成具有一定強度的柔性連續棒狀浮體；石龍7與墻布5下端縫合，接縫處附加下綱繩6(聚乙烯繩)；棒狀浮體3與墻布5上端縫合，接縫處附加上綱繩4(聚乙烯繩)。

在高度設計時，同時考慮到水體2深度H、松軟淤泥深度D、風浪(波長L)引起的表層水團運動等因素，并預留1.2以上的松弛度，圍隔高度＝1.2(H+D+L/2)；在布設時，預留1.2以上的橫向松弛度。

安裝時將圍隔下端的石龍7埋入湖底淤泥1中，并在兩側湖底打木樁8(埋頭樁)，自下綱繩6向兩側木樁8設錨定纜繩9拉緊，達到固定和密封的目的。圍隔墻布5和上端的棒狀浮體3在水體2中可以隨風浪和水流自由擺動。

全柔性結構、縱向和橫向松弛度、加上底端固定，可以保證圍隔在水體中完全處于“松弛”狀態，留有適應風浪和水流的充足空間。

(2)網絡狀力學結構

圍隔的網狀力學結構(附圖2)由水底錨定纜繩9、下綱繩6、墻布縱向加強筋10、上綱繩4構成，使得圍隔強韌而具備很好的適應變形特性。墻布縱向加強筋10為高強度尼龍帶，縱向縫制固定在墻布5上，兩端分別與上綱繩4和下綱繩6牢固鉚接。湖底錨定纜繩9一端綁扎固定在墻布縱向加強筋10與下綱繩6連接處，錨定力直接傳遞給墻布縱向加強筋10，并順次傳遞給上綱繩4。當風浪和水流作用于浮體3及墻布5時，墻布縱向加強筋10和湖底錨定纜繩9承受了所有的力量。

(3)易維護的棒狀浮體防護包被

圍隔的水下部分經久耐用，但暴露在水面以上的浮體長期受陽光照射易老化破損。為解決這一問題，設計了易于更換的棒狀浮體防護包被(附圖3)。防護包被用PVC革制作，由兩個翼狀膜片14和一個覆蓋膜片16組成。兩個翼狀膜片14的下端以縫線15縫制固定在墻布5上端兩側，自由端各打一排孔；覆蓋膜片16覆蓋在棒狀浮體3上，兩側邊緣各打一排孔，以細繩與翼狀膜片14自由邊的排孔穿繩縫合17，形成防護包被。翼狀膜片14的寬度要保證其在水面以下并便于綁扎作業。

當防護包被的覆蓋膜片16出現老化損壞時，解開兩側的縫合繩17，更換新的覆蓋膜片。如此簡單維護，可以有效保護棒狀浮體3，延長整個圍隔的使用壽命。

(4)“拉鏈式”縱向拼接