[發明專利]一種庫灣水華的自適應調控裝置及其方法

有效

• 申請號: 202210092638.7
• 申請日: 2022-01-26
• 公開（公告）號: CN114477325B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 黃偉;宋思敏;張仲偉;王卓微;謝秋俊;吳雷祥;段光福;向晨光;王立康
• 申請（專利權）人: 中國水利水電科學研究院
• 主分類號: C02F1/00
• 分類號: C02F1/00;C02F1/38
• 代理公司: 北京正華智誠專利代理事務所(普通合伙) 11870
• 代理人: 代維凡

本發明公開了一種庫灣水華的自適應調控裝置及其方法，包括裝置本體；裝置本體內包括第一直線電機、第二直線電機和旋轉電機；第一直線電機通過第一滑塊活動固定于橫向軌道上；旋轉電機固定于豎向絲桿上，豎向絲桿與第一直線電機相連；殼體通過第二滑塊固定于橫向絲桿上，橫向絲桿通過聯軸器與第二直線電機相連；旋轉電機依次與旋轉軸和上筒體轉動連接；殼體下方設置有用于加速水體流動的擾動組件。本發明根據水體層化結構進行水體水華概率的判斷，并根據不同水體分層之間的深度比較，進行水華的不同方法和不同程度的調控，相對現有技術的無差別調控設備和方法，本發明處理效果更佳，具有更強的靈活性，且可以節約能源消耗。

技術領域

本發明屬于水華調控的技術領域，具體涉及一種庫灣水華的自適應調控裝置及其方法。

背景技術

水華是富營養化的典型特征之一，通常是指水體達到富營養化(eutrophication)或嚴重富營養化狀態，在一定的溫度、光照等條件下，某些浮游藻類發生暴發性的繁殖，引起明顯的水色變化，并在水面成或薄或厚的綠色或其他顏色的藻類的漂浮物現象。在生物學上把水體中由微小浮游生物大量繁殖、高度密集，成團、成塊漂浮在水體表面，使水體呈現優勢種的藍綠色或赤紅色，其光合作用產生許多氣泡并冒出，酷似成簇的花朵的自然現象稱為水華。水華與富營養化并不是一個生態概念，彼此各有獨立的內涵和生態意義；富營養化的水體并不一定會發生水華，水華發生的水體也不一定富營養化，兩者并沒有必然的關系；只有兩者的量化指標到一定的程度范圍內，才可以建立聯系，一定程度的富營養化是水華暴發的基礎，一定程度的水華可以提高富營養化的程度。

我國大型水庫隨著蓄水水位的不斷提高，支流回水區(庫灣水質明顯下降，支流水華發生的范圍和頻率也在不斷地變化。據監測，三峽水庫自2003年6月首次蓄水期間庫區大型支流大寧河和香溪河第一次發生水華現象以來，從重慶到宜昌的整個干流和29條重要支流及其庫灣均發生過水華，尤其在香溪河、神農溪、大寧河、小江等一級支流庫灣內最為嚴重。水華是水環境受到嚴重污染的表現，而水華的發生又進一步加劇了水體的污染，威脅生態系統安全，影響供水水質；影響水體景觀和甚至引起社會恐慌。

水庫水華是某種藻類絕對占優瘋長的結果，是其浮游植物群落一種不良演替的表現，水庫水華的暴發往往是多種因素綜合作用的結果。而造成水華的因素包括水庫的水文條件、營養鹽狀況、光照、溫度和生物因素等。大壩截流或限流期間，接納的污染物不能充分稀釋，庫區江段的環境自凈能力下降，造成營養鹽水平升高，再加上水體交留時間增長，為水華的發生提供了有利條件。

我國大型水庫庫灣水華治理工作需要尤其關注水利工程影響下的水華生消變化及調控原理、方法與技術，盡管國家已經投入大量資金構建生態環境監測系統，但是水華問題具有明顯的不確定性，目前國控斷面監測方法很難破捉到水華發生的過程，控制水華發生的措施不具有針對性。因此，明確水利工程調度運行對水華生長與消亡(水華生消)的影響途徑與程度，以形成有利于抑制水華的水利工程優化運行調度方法。但現有的水華調控設備或者方法，對于水華爆發處理的效果并不理想，不能動態地控制和調節水華發生的消長，且需要耗費大量的人力和物力，效率極低。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術中的上述不足，提供一種庫灣水華的自適應調控裝置及其方法，以解決現有庫灣水華調控效率低的問題。

為達到上述目的，本發明采取的技術方案是：

一方面，一種庫灣水華的自適應調控裝置，其包括設置于可移動船體上的裝置本體；裝置本體內包括第一直線電機、第二直線電機和旋轉電機；第一直線電機通過第一滑塊活動固定于橫向軌道上；旋轉電機固定于豎向絲桿上，豎向絲桿與第一直線電機相連，用于帶動旋轉電機在殼體內的豎向通道內上下移動；殼體通過第二滑塊固定于橫向絲桿上，橫向絲桿通過聯軸器與第二直線電機相連；旋轉電機依次與旋轉軸和上筒體轉動連接；殼體下方設置有用于加速水體流動的擾動組件。

進一步地，橫向軌道穿過第一滑塊上的孔，第一直線電機通過第一滑塊于橫向軌道上左右橫移。