[發明專利]表層超聲波振動擾動防水體冰凍裝置及使用方法

在審

• 申請號: 202110833071.X
• 申請日: 2021-07-22
• 公開（公告）號: CN113638353A
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 梁波;劉亞青;吳剛;諶睿
• 申請（專利權）人: 長江勘測規劃設計研究有限責任公司
• 主分類號: E02B1/00
• 分類號: E02B1/00
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 陳家安

本發明公開了一種表層超聲波振動擾動防水體冰凍裝置，涉及水利水務領域。它包括可調節網格框架；可調節網格框架上間隔布置有多個超聲波振動發生器，超聲波振動發生器包括半潛式振極；輸水干渠兩側有馬道，馬道上設置有移動電源控制箱，移動電源控制箱與超聲波振動發生器連接。本發明能有效防止類似某中線工程的輸水干渠及更高緯度輸水工程在冬季冰凍，從而能替換復雜、被動、效率低的冰蓋輸水方式，實現干渠冰期正常無冰凍輸水，不僅能大幅提高干渠輸水效率，而且保障了干渠冰期輸水安全，具有顯著的社會效益和經濟效益。本發明還涉及這種表層超聲波振動擾動防水體冰凍裝置的施工方法。

技術領域

本發明涉及水利水務領域，更具體地說它是一種表層超聲波振動擾動防水體冰凍裝置。本發明還涉及這種表層超聲波振動擾動防水體冰凍裝置的使用方法。

背景技術

輸水干渠，特別是人工輸水干渠，如某中線工程總干渠，由南向北采用自流方式輸水，具有人工渠道寬(80m-120m)、距離長(超過1200km)的特點；某中線干渠由于距離長，緯度從33°跨越到40°，在干渠黃河以北幾乎年年都發生冰凍。

目前，某中線干渠在冰期輸水采用冰蓋下輸水方式，安全措施則是采用攔冰索；這種方式下，冰期輸水效率約為正常時的一半，實際運行時因為流速等原因，冰蓋形成困難，容易形成冰塞、冰壩等災害，實際輸水量嚴重偏低；另外，干渠冰凍會給閘門等控制性設施帶來嚴重的安全隱患，甚至造成永久性破壞。

因此，研發一種表層超聲波振動擾動防水體冰凍裝置很有必要。

發明內容

本發明的第一目的是為了克服上述背景技術的不足之處，而提供一種表層超聲波振動擾動防水體冰凍裝置。

本發明的第二目的是提供這種表層超聲波振動擾動防水體冰凍裝置的使用方法。

為了實現上述第一目的，本發明的技術方案為：表層超聲波振動擾動防水體冰凍裝置，其特征在于：包括橫跨輸水干渠，位于水面上方的可調節網格框架；多個所述可調節網格框架平行間隔布置，可調節網格框架上間隔布置有多個超聲波振動發生器，所述超聲波振動發生器包括半潛式振極；所述半潛式振極以半潛的方式置于水中；

所述輸水干渠兩側有馬道，所述馬道上設置有移動電源控制箱，所述移動電源控制箱與超聲波振動發生器連接。

在上述技術方案中，所述輸水干渠兩側的馬道上均有岸基小車式底座；所述可調節網格框架的兩端均位于岸基小車式底座上。

在上述技術方案中，所述半潛式振極的振動頻率大于20000Hz，半潛式振極布置的密度不小于20m-30m。

在上述技術方案中，所述半潛式振極的運動形式包括上下、左右和旋轉。

為了實現上述第二目的，本發明的技術方案為：表層超聲波振動擾動防水體冰凍裝置的使用方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：通過超聲波高頻振動原理，將半潛式振極網格化半潛布置，形成大面積、連續、互相干涉、互相疊加的水面微幅高頻波紋，達到水面高頻“張力疲勞”，阻止水體的結冰。

本發明與現有技術相比，具有以下優點：

1)本發明采用超聲波高頻振動原理，以振源在水面的網格化布置方式，形成大面積、連續、互相干涉、互相疊加的水面微幅高頻波紋，水波紋的振幅可調節，振動頻率可調節，振型的運動形式可調整或組合；本發明可在水體表面產生頻率、振幅、干涉、疊加均可控的持續水力擾動，因此能有效阻止各種冰期環境和工程條件下，動水或靜水水面流冰、冰花的生長，從而達到被保護水體不被冰凍的目的。

2)本發明能有效防止類似某中線工程的輸水干渠及更高緯度輸水工程在冬季冰凍，從而能替換復雜、被動、效率低的冰蓋輸水方式，實現干渠冰期正常無冰凍輸水，不僅能大幅提高干渠輸水效率，而且保障了干渠冰期輸水安全，具有顯著的社會效益和經濟效益。

附圖說明