[實(shí)用新型]一種模擬往復(fù)流河道原位底泥再懸浮的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520352623.5
• 申請日: 2015-05-28
• 公開（公告）號: CN204982777U
• 公開（公告）日: 2016-01-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘紅澈;逄勇;羅縉;史春成;張鵬;王健健;黃亞文;羅慧萍;徐磊
• 申請（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類號: E02B1/02
• 分類號: E02B1/02
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 李紀(jì)昌;曹翠珍

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于水體生態(tài)環(huán)境技術(shù)領(lǐng)域，涉及往復(fù)流河道模擬裝置，具體涉及一種模擬往復(fù)流河道原位底泥再懸浮的裝置。

背景技術(shù)

河口是河流與海洋之間交匯區(qū)，也是與人類活動(dòng)最有價(jià)值生態(tài)系統(tǒng)。隨著我國人口的迅速增長和經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，河口地區(qū)水質(zhì)、富營養(yǎng)化問題日益突出，以及某些河口地區(qū)河道底泥中重金屬和有機(jī)物等污染物超標(biāo)。近些年調(diào)水工程、水庫工程和河道整治工程的實(shí)施，造成河流下泄流量減少，直接引起潮汐海水上溯距離加大，同時(shí)也引起底泥擾動(dòng)帶加大，嚴(yán)重影響河流水質(zhì)；隨著全球氣候變暖，冰川融化，海平面上升，引起風(fēng)暴潮強(qiáng)度加劇和頻次增多，造成底泥向上覆水體釋放更多各種污染物，對河口水質(zhì)造成嚴(yán)重二次污染。根據(jù)國外研究表明，漲潮時(shí)溶解性有機(jī)物和顆粒物輸送至潮灘地，并在潮灘地沉積；落潮時(shí)一些沉積的顆粒物再懸浮，并回到河道中，嚴(yán)重影響河流水質(zhì)。改善河口水質(zhì)的關(guān)鍵措施是要控制潮汐作用時(shí)河流中水體與表層底泥物質(zhì)交換和能量的傳輸。

現(xiàn)有技術(shù)中室內(nèi)模擬方法幾乎主要都是模擬湖泊和單向流河流的底泥再懸浮，而對往復(fù)流對河道底泥再懸浮的研究較少。現(xiàn)有模擬裝置主要有燒杯式、錐形瓶式、水槽式等。其中燒杯式、錐形瓶式不僅容積有限，而且處于封閉邊界，無出入流條件；水槽式是用旋槳推進(jìn)器、造波機(jī)等造成底泥上方水體擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生底泥再懸浮，但是一般都是單向流，無法實(shí)現(xiàn)往復(fù)流的水動(dòng)力條件。這些方法對上覆水所產(chǎn)生的動(dòng)力擾動(dòng)、左右震動(dòng)、上下擠壓或水體單向水平運(yùn)動(dòng)，不能很好有效反映往復(fù)流河道水動(dòng)力條件下流場對底泥再懸浮影響的實(shí)際情況。目前的室內(nèi)模擬方法均未實(shí)現(xiàn)基于水位精確控制下往復(fù)流河道原位底泥再懸浮的模擬。

中國專利申請201410175672.6，提出了一種“模擬往復(fù)流作用下沉積物再懸浮的循環(huán)直水槽裝置”，該技術(shù)方案主要由變頻水泵、電磁閥和直水槽組成。雖然具有利用變頻水泵和電磁閥的控制，來改變水流的流速、水深和流向，及采用控制柜直接控制水泵的頻率和電磁閥開度調(diào)節(jié)水流的條件等優(yōu)點(diǎn)。但還存在以下不足，一是泵站和電磁閥調(diào)節(jié)下產(chǎn)生的流場不能真實(shí)模擬河道潮汐的實(shí)際流場（尤其是河口地區(qū)），因流場狀態(tài)不同而不能很好的模擬復(fù)雜流場情況下的底泥再懸浮過程；二是水槽采用垂直凹槽在試驗(yàn)中凹槽邊緣底泥被沖刷后流場的發(fā)生改變，破壞了底泥層狀結(jié)果，影響沉積物再懸浮的模擬結(jié)果。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種模擬往復(fù)流河道原位底泥再懸浮的裝置，既可以模擬上游不同下泄流量、下游不同強(qiáng)度潮汐水位條件下河口潮汐往復(fù)流水動(dòng)力條件，又能夠模擬平原區(qū)往復(fù)流河道往復(fù)流水動(dòng)力條件，模擬原位底泥再懸浮的裝置。