[發明專利]一種人造柔性保溫冰蓋裝置

在審

• 申請號: 201910055540.2
• 申請日: 2019-01-22
• 公開（公告）號: CN109629521A
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 趙新
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: E02B5/08
• 分類號: E02B5/08
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 劉子文

本發明公開一種人造柔性保溫冰蓋裝置，包括岸邊樁、水內樁和冰蓋幕布，所述岸邊樁設置于河渠段的兩側，所述水內樁等間距的排列設置于岸邊樁之間的河渠段內，所述水內樁和岸邊樁之間通過柔性連接索相連，水內樁上活動連接有滑動卡扣，所述滑動卡扣之間通過剛性連接桿相連，所述剛性連接桿上設置有浮箱，所述剛性連接桿上設置有覆蓋與河渠段水面上的冰蓋幕布。該裝置可以布置與河渠水工建筑物下游，或者其他水流紊動程度較高、或者水位變化較大，不易形成穩定冰蓋的區段。在整個冰期輸水過程中，都可以實現減小水體產冰量、降低下游輸冰壓力，減小下游發生冰塞、冰壩等極端冰害的可能性，有效保障冰期輸水的安全穩定。

技術領域

本發明涉及寒區河道、渠道冬季輸水中的冰害防治領域，特別是一種人造柔性保溫冰蓋裝置。

背景技術

我國水資源分配時空不均勻性非常大，總體上南多北少，因此往往需要興建大型跨流域調水工程來解決這個問題，例如南水北調中線、東線工程等。我國北方冬季面臨結冰的問題，而南方的溫度則相對較高，往往不會形成冰凌。于是對于由南向北流動的河渠而言，初冬時節將會出現下游(北方)先結冰、上游(南方)后結冰的現象；而冬末，該過程又恰好相反，上游(南方)先融冰，下游(北方)后融冰。這樣就會極大增高發生冰塞、冰壩等極端冰害的可能性。

此外，北方河渠由于水工建筑物的作用，例如閘門，在水工建筑物下游往往由于水流的紊動而在一定長度范圍內形成明流區。缺乏冰蓋的有效保溫，水流將在明流區段散失大量熱量，從而相變形成冰花、冰凌。冰花、冰凌隨水流向下游運動過程中可能在某處停滯、堆積，并進一步造成冰塞、冰壩，嚴重威脅下游人民生命、財產安全。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術中的不足，提供一種人造柔性保溫冰蓋裝置，該裝置可以布置于河渠水工建筑物下游，或者其他水流紊動程度較高、或者水位變化較大，不易形成穩定冰蓋的區段。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種人造柔性保溫冰蓋裝置，設置于河渠段，包括岸邊樁、水內樁和冰蓋幕布，所述岸邊樁設置于河渠段的兩側，所述水內樁等間距的排列設置于岸邊樁之間的河渠段內，所述水內樁和岸邊樁之間通過柔性連接索相連，水內樁上活動連接有滑動卡扣，所述滑動卡扣之間通過剛性連接桿相連，所述剛性連接桿上設置有浮箱，所述剛性連接桿上設置有覆蓋與河渠段水面上的冰蓋幕布。

進一步的，所述浮箱的長為0.2～0.4m，寬為0.1～0.3m，高為0.1～0.3m。

與現有技術相比，本發明的技術方案所帶來的有益效果是：

1.由于浮箱的作用，剛性連接桿可以隨水位升降而通過滑動卡扣沿水內樁上下滑動。冰蓋幕布為柔性結構，密度小于水，冰蓋幕布與連接桿固定連接。該人造柔性冰蓋裝置可以布置于河渠水工建筑物下游，或者其他水流紊動程度較高、或者水位變化較大，不易形成穩定冰蓋的區段。在冰蓋形成期，柔性幕布漂浮在水面上，冰花、冰凌附著在它的表面從而可以實現促進穩定冰蓋形成的作用；封凍期，當水位發生較大幅度變化，或者因為水流紊動無法形成穩定冰蓋時，可以發揮一定的保溫作用，避免水體散熱生成冰花、冰凌，減少輸送往下游的冰量，有效減小下游輸冰壓力，為保障河渠在冬季安全穩定輸水發揮重要作用。

2.該人造柔性保溫冰蓋裝置結構簡單、原理清晰、水位適應性強，在寒區河道、渠道中具有廣泛的應用范圍。初冬時可促進穩定冰蓋的形成；穩封期冰蓋失穩破壞后，可以代替冰蓋發揮水體保溫的作用；即使局部特殊區段無法形成穩定冰蓋，同樣可以避免水體散熱生成大量冰花、冰絮。從而在整個冰期輸水過程中，都可以實現減小水體產冰量、降低下游輸冰壓力，減小下游發生冰塞、冰壩等極端冰害的可能性，有效保障冰期輸水的安全穩定。

附圖說明

圖1是本發明的平面結構示意圖。

圖2是圖1中A-A向的剖視結構示意圖。