[發(fā)明專利]渦流式氣體擾動河口細顆粒泥沙疏浚裝置及疏浚方法

有效

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• 申請日: 2017-10-20
• 公開（公告）號: CN107724449B
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發(fā)明（設計）人: 郭文華;劉高峰;王鐘寅;韓露;胡志峰;劉猛
• 申請（專利權(quán)）人: 上海河口海岸科學研究中心
• 主分類號: E02F5/28
• 分類號: E02F5/28;E02F3/88;E02F3/90;E02F3/92
• 代理公司: 上海三和萬國知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 31230
• 代理人: 劉立平

渦流式氣體擾動河口細顆粒泥沙疏浚裝置及疏浚方法，將垂直狀的進氣管路與渦流式氣體擾動組件連接，外接的空壓機通過該進氣管路向渦流式氣體擾動組件通入高壓氣體，高壓氣體進入渦流式氣體擾動組件的各個氣室，然后從噴嘴噴出，噴射方向正對了呈45°的導氣斜面，該斜面將氣體往向上的方向彈射，帶動了含細顆粒泥沙的水體也往上運動，將河口細顆粒泥沙擾動疏浚。本發(fā)明通過向細顆粒泥沙輸送高壓氣體，將底部細顆粒泥沙攪動至中、上層水體，減緩了新淤土和浮泥在床面不斷落淤、逐步密實的過程，改變了含沙水體垂向密度分布，極大地延長了含沙水體中泥沙乘潮輸移距離，緩解了航道回淤引起通航水深不足的壓力，降低了現(xiàn)有航道疏浚技術(shù)能耗成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及河(航)道用疏浚裝置及疏浚技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種應用于河道的河口區(qū)域新淤土和浮泥等細顆粒泥沙的乘潮疏浚的渦流式氣體擾動疏浚裝置及其配套的河口細顆粒泥沙疏浚方法。

背景技術(shù)

目前，由于洪水、長時間降雨導致泥沙隨著水流流動等因素，河道的河口區(qū)域通常會被各種細顆粒泥沙淤積，而這種淤積會影響到河道的防洪、排澇、灌溉、供水、通航等各項功能的正常發(fā)揮，為恢復河道正常功能，必須進行河道清淤疏浚工程，使河道通過治理變深、變寬，河水變清，使得群眾的生產(chǎn)條件和居住環(huán)境得到明顯改善，達到“水清，河暢，岸綠，景美”的目標。

目前，現(xiàn)有技術(shù)下的河道疏浚機具的動力型式以機械式或水力式等為主，其主要表現(xiàn)為：

(1)高壓爆破-在疏浚機布置高壓氣管，通過高壓氣體射流形成高能量沖擊波，以實現(xiàn)破土效能，進而裝入船艙運走；

(2)真空抽吸-在疏浚機布置高壓蒸汽，通過蒸汽冷凝形成負壓真空，對河床和邊灘淤積物進行抽取，以實現(xiàn)疏浚效能；

(3)空氣升液-在疏浚機布置雙條供氣管路，輸送有壓氣體，一條形成負壓提升渾水，一條通過氣孔篩選物質(zhì)，以實現(xiàn)升液效能。

而經(jīng)過現(xiàn)場操作人員長時間反復作業(yè)后的反饋，現(xiàn)有技術(shù)的上述工藝手段都是依靠動力來擾動河底(床)上固結(jié)的淤泥，并通過船舶及船舶配套的管道設備把泥沙輸運或轉(zhuǎn)移，最后在拋入指定區(qū)域，所以在各個環(huán)節(jié)均存在大量的能源耗費，而且現(xiàn)有技術(shù)下的工藝手段應對河口細顆粒泥沙的效果不佳，且整體效率低、能耗大、對河口細顆粒泥沙的疏浚針對性不足等問題，所以嚴重影響河口航道維護治理的難度和經(jīng)濟成本。

綜上所述，目前需要一種新型的河口細顆粒泥沙疏浚裝置及配套的河口細顆粒泥沙疏浚方法，能解決現(xiàn)有技術(shù)下的機械式或水力式疏浚手段的缺陷，填補河道疏浚技術(shù)中的空白。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了渦流式氣體擾動河口細顆粒泥沙疏浚裝置及疏浚方法，作為一套新型的疏浚機具及疏浚方法，在確保對各種疏浚船普適安裝的基礎上，克服了傳統(tǒng)疏浚技術(shù)中挖、運、拋的工藝流程帶來的巨量能源損耗問題，該機具工藝流程是通過空壓機注入擾動氣體，利用耙具渦流室增加渦流室內(nèi)氣體紊動強度，進而擾動細顆粒泥沙，促使細顆粒泥沙向表、中層水體懸浮，依靠表、中層強落潮潮流動力將回淤物質(zhì)輸送向外海，本發(fā)明充分利用河口地區(qū)潮汐動力和細顆粒泥沙運動特性等自然條件，有效降低航道維護難度和疏浚成本。

本發(fā)明的渦流式氣體擾動河口細顆粒泥沙疏浚裝置及疏浚方法，其具體結(jié)構(gòu)和實施步驟如下所述：

渦流式氣體擾動河口細顆粒泥沙疏浚裝置，包括垂直狀的進氣管路，其特征在于：

所述的進氣管路與一渦流式氣體擾動組件連接，外接的空壓機通過該進氣管路向渦流式氣體擾動組件通入高壓氣體，高壓氣體進入渦流式氣體擾動組件的各個氣室，然后從噴嘴噴出，將河口細顆粒泥沙擾動疏浚。