[發(fā)明專利]利用滾水壩促進過飽和DO釋放的方法、實驗裝置及釋放規(guī)律的研究方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810520145.2
• 申請日: 2018-05-28
• 公開（公告）號: CN108842712B
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮鏡潔;袁酉銓;李然;李克鋒;王遠銘;蒲迅赤;梁瑞峰
• 申請（專利權(quán)）人: 四川大學(xué)
• 主分類號: E02B1/00
• 分類號: E02B1/00;E02B1/02
• 代理公司: 成都科海專利事務(wù)有限責(zé)任公司 51202
• 代理人: 劉雙蘭

本發(fā)明公開了一種利用滾水壩促進過飽和DO釋放的方法、實驗裝置及釋放規(guī)律的研究方法。通過在下游河道水流入口位置設(shè)置沿河道流向的滾水壩，能夠促進下游河道水流中過飽和DO的加快釋放，且釋放效果較為顯著；對于減緩水利工程泄水及水產(chǎn)養(yǎng)殖中產(chǎn)生的總?cè)芙鈿怏w過飽和、以及改善“氣泡病”對魚類養(yǎng)殖的不利影響，具有重要的工程意義；并可用于開展有關(guān)滾水壩促進過飽和DO釋放規(guī)律方面的研究，為過飽和DO影響的減緩措施研究提供重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和理論依據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水利工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及水利工程溶解氣體過飽和技術(shù)的研究，具體涉及一種利用滾水壩來促進水中過飽和溶解氧釋放的方法、利用滾水壩促進過飽和溶解氧釋放的規(guī)律的研究方法以及實驗裝置。

背景技術(shù)

面對目前資源短缺及環(huán)境污染的現(xiàn)狀，開發(fā)綠色無污染的清潔能源是目前能量領(lǐng)域的重要發(fā)展方向。水電工程建設(shè)成本低且綠色無污染，因此在水力資源豐富的地區(qū)建設(shè)有很多水電站。隨著水電站高壩的建成，隨之帶來的環(huán)境問題也日益引起人們的關(guān)注，其中泄洪伴隨的溶解氣體過飽和引起魚類患?xì)馀莶∩踔链笠?guī)模死亡的問題近年受到廣泛關(guān)注。

高壩泄水時，大量氣體被水舌卷入水墊塘內(nèi)，并在水墊塘深處的高壓環(huán)境下溶解入水體中，使水體中的溶解氣體，主要包括溶解氧(DO，Dissolved Oxygen)和溶解氮(DN，Dissolved Nitrogen)過飽和，稱為水體總?cè)芙鈿怏w(Total dissolved gas，TDG)過飽和。過飽和的DO在向下游河道輸移過程中并不會很快釋放，在此過程中就會對河道內(nèi)魚類等水生生物產(chǎn)生不利影響。由于很多漁業(yè)和魚類增殖站的水源均來自高壩泄水，所以過飽和DO會對這些魚類養(yǎng)殖產(chǎn)生極其不利的影響。

由于泄水導(dǎo)致溶解氣體過飽和的生成不可避免，而加快水體中DO的釋放將有助于水體快速有效地恢復(fù)至正常飽和狀態(tài)，從而減緩對魚類等水生生物的不利影響等，對水體生態(tài)的維護具有重要的實際應(yīng)用價值。因此，如何加快水體中DO的釋放是目前研究的重點及難點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的旨在針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷和不足，提供一種利用滾水壩促進過飽和DO釋放的方法，促進下游河道水流中過飽和DO的加快釋放，該方法可以有效緩解魚類因長時間處于DO過飽和狀態(tài)導(dǎo)致的患“氣泡病”、甚至死亡現(xiàn)象，從而避免水利工程泄水對魚類養(yǎng)殖的不利影響。

本發(fā)明的另一目的旨在提供一種利用滾水壩促進過飽和DO釋放的實驗裝置，并利用該裝置開展有關(guān)滾水壩促進過飽和DO釋放規(guī)律的研究方法，這對減緩水利工程泄水及水產(chǎn)養(yǎng)殖中產(chǎn)生的DO過飽和、以及對魚類養(yǎng)殖不利影響等方面的研究具有重要的理論價值和工程意義；同時也可以為過飽和DO影響的減緩措施研究提供重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和理論依據(jù)。

為了達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用由以下技術(shù)措施構(gòu)成的技術(shù)方案來實現(xiàn)。

本發(fā)明提供了一種利用滾水壩促進過飽和DO釋放的方法，在下游河道水流入口位置設(shè)置沿河道流向的滾水壩。通過設(shè)置滾水壩，可以影響河道的水流深度，而水深會影響過飽和DO釋放速率；當(dāng)河流深度較淺時，過飽和DO釋放速率明顯加快；此外，滾水壩還會使河床地形發(fā)生變化(如使河床出現(xiàn)跌水等現(xiàn)象)，這也會引起水力調(diào)節(jié)隨之發(fā)生變化，在跌水過程中增加了水體與大氣的接觸面積，而且提高了局部水體的紊動，有助于過飽和DO的釋放。考慮到河道的寬度以及河道的地勢及水流條件，為了更好地促進河道水流中過飽和DO的釋放，所述滾水壩的長高比設(shè)定為80:1～10:1。

本發(fā)明進一步提供了一種利用滾水壩促進過飽和DO釋放的實驗裝置，包括實驗水槽、位于實驗水槽上游的三角堰、位于三角堰后方的靜水池?fù)醢搴臀挥陟o水池?fù)醢搴蠓降臐L水壩；所述滾水壩壩前及壩后分別設(shè)置DO測定儀。