专利名称：重污染河流组合式水质净化丁坝群系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种河流水质净化的系统，特别是一种适用于重污染河流组合式水质净化丁坝群系统。
背景技术：
丁坝最早是与提岸相接呈“T”字形的保护提岸水土的水工建筑物，是目前广泛使用的河道整治和维护建筑物，其主要功能为保护河岩不受来流直接冲蚀而产生掏刷破坏， 诱导泥沙淤积、调控河床深浅，在防洪上发挥着多种重要的作用。此外，由于丁坝周围可形成泥沙淤积、深浅水区、湿地和河滩洼地等，因此可以创造多种河道环境。为增强丁坝的稳定性，一种具有土工格栅堆石进占结构的丁坝 (ZL201020246893. 5)公开了一种具有土工格栅堆石进占的丁坝结构，该实用新型利用土工格栅的隔离及抗拉增阻作用，将河床与块石隔离开，增加河床承载力，减少块石塌陷走失，避免了大险情、突发险情的出现，大大减少了坝岸的出险几率。为了减少丁坝的工程造价，一种块石-钢筋混凝土排桩复合型丁坝护岸结构(ZL201010108077. 2)公开了一种块石-钢筋混凝土排桩复合型丁坝结构，该型丁坝结构由钢筋混凝土排桩、连系梁、块石组成。这种复合桩式丁坝结构在保障桩式丁坝促淤护塘效果的同时，通过加大排桩间距，减少钢筋混凝土用量。为了给多种水生生物体提供生殖繁殖的场所，一种用于岸边防护并有利于多种生物繁育的潜水丁坝系统(ZL200510064636. 3)公开了一种用于岸边防护并有利于多种生物繁育的潜水丁坝系统，该系统外观呈Y字形，由抛石区和种植区组成，抛石工程隐于水下，在岸边区以不等间隔构筑丁坝群，为其它水生生物生长和栖息创造条件。上述技术一方面改进了丁坝的结构，进而充分发挥了丁坝的水利功能，另一方面通过潜水堆石丁坝群的构建创造多种河道环境，为水生生物提供了良好的栖息场所。但从丁坝的结构、丁坝群的运用来看，这些技术的运用并不能充分发挥丁坝(群)净化水体，特别是对重污染河流水体的环境效应。
发明内容
本发明的目的在于克服上述缺陷，研制一种重污染河流组合式水质净化的丁坝群系统。本发明的技术方案是重污染河流组合式水质净化丁坝群系统，其主要技术特征在于在于在河岸两边每隔一段距离分别排列设置多个丁坝，丁坝从河岸边斜向伸向河床中，形成丁坝群；每个丁坝由水质净化器、支撑框架以及工作桥构成；每个丁坝的坝轴线与来水水流方向夹角为45 75度。本发明的优点(1)本发明中的丁坝群与来水水流方向夹角45 75度之间，属于下挑型短丁坝 (水利用语)，下挑丁坝有利于控导水流，对水流流态改变较小，坝头冲刷坑相对也较小，对坝体稳定有利，而短丁坝对水流的影响小，挑流能力强，坝前冲刷轻，产生的回流弱；(2)本发明中所设计的每座丁坝之间的间距是所建丁坝长度的5-6倍，每个丁坝在垂直于水流方向的投影长度为稳定河宽的1/3。这样的丁坝群布局可以改变水流结构，诱导泥沙淤积、调控河床深浅，在防洪上发挥着多种重要的作用。此外，由于丁坝周围可形成泥沙淤积、深浅水区、湿地和河滩洼地等，可以创造多种河道环境；(3)本发明适用于重污染河流的水质净化，这是一般丁坝所没有的特殊功能，其内嵌的标准化水质净化器可以有效地截留泥沙悬浮物，吸附微生物，形成生物膜，对于重污染河道中污染物质特别是氮磷的吸收、转化十分有利；(4)本发明中的标准化水质净化器可以批量生产，结构简单，设置的固定扣可以轻松地挂在丁坝的钢管上，便于组装和拆卸；(5)本发明丁坝上设计的木板工作桥可以方便研究人员定期拿取水质净化器去分析研究，也可以方便的观察坝的各个位置的水流变化的情况。本发明其他优点和效果将在下面继续说明。
图1——本发明中丁坝群在河道中的布置示意图。图2——本发明中单个丁坝的平面布置示意图。图3——本发明中单个水质净化器的立面图结构示意图。图4——本发明中水深方向的丁坝框架示意图。图5——本发明中水质净化器的安装平面示意图。图中各标号表示丁坝1、水质净化器2、工作桥3、支撑框架4、竖向钢管5、水平联系钢条6、横向联系钢条7、钢丝网8、固定扣9、生物净化球10、水流方向11、水质净化器钢架12、安装槽13、 外部钢架14、内部钢架15。
具体实施例方式下面通过实施例的方式，对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。如图1所示沿着水流方向11分别在河道的两岸建设多座丁坝1 (组合式水质净化丁坝)排列，本例中是3座丁坝1 ；每座丁坝1的坝轴线与水流方向的夹角为45-75度之间，本例中设置为60° ；在河的对岸也建设多座丁坝1，本例中与河岸这边的数量相同，也是3座丁坝 1 ；但是，河岸两边的各3座丁坝1互相错开；丁坝1在垂直于水流方向的投影长度为稳定河宽的1/3，每座丁坝1之间的间距大约是所建丁坝1长度的5-6倍；当然，可根据实际河道的需要，适当增加丁坝群系统的丁坝1的数量。如图2、图3所示丁坝1的设置是由4排打入河床底部的竖向钢管5组成，外部的两排竖向钢管5组成外部钢架14交汇成圆周角，形成丁坝1的终端；再用多根水平联系钢条6从上至下水平联系各竖向钢管5构成外部钢架14 ；内部钢架15采用同样方法构成；采用横向联系钢条7与竖向钢管5以及水平联系钢条6逐一对应相连，在外部钢架14以及内部钢架15之间形成水质净化器2的安装槽13 ；在内部钢架15之上铺设工作桥3。丁坝群系统(指由多个丁坝1构成)的主要净水装置为安装在其内部的水质净化器2 (标准化水质净化器)；水质净化器2的结构为一长方框体钢架结构，水质净化器钢架 12的各边用(^8钢筋搭构而成，长边的长度为50-60(^，短边为IOcm;框体的外围用钢丝网 8包裹；框体的顶部四角安装有固定扣9，方便将水质净化器2挂在丁坝1的安装槽13中； 水质净化器钢架12内部填满聚烯烃和聚酰胺的合成物制成的生物净化球10，用于挂膜并净化水质。如图4、图5所示丁坝1的外部钢架14以及内部钢架15单排的两根竖向钢管5之间距离约IOOcm ； 相邻水平联系钢条6之间距离约30cm ；相邻横向联系钢条7之间距离略大于水质净化器 2宽度的三倍，形成内部钢架15的两排竖向钢管5之间的间距大约50cm以便安装工作桥 3(用木板制作)。本发明应用过程说明如图1、2、3、4、5 所示在重度污染河流上布设多组该组合式水质净化丁坝群，当重度污染的河水沿水流方向11流经丁坝群时，河流水体将会经过在多组丁坝1上挂钩的水质净化器2的过滤；该重污染河流组合式水质净化丁坝系统安装投入使用后一段时间，在改善水流结构以及促进泥沙淤积的同时，净化水质并改善河流的生境条件。当需要收回水质净化器2时，则沿着丁坝1顶部上设置的工作桥3走过去，将水质净化器2上的固定扣9脱离丁坝1上的安装槽15 ；处理或更换生物净化球10后再将水质净化器其通过固定扣9固定到丁坝1上。
权利要求
1.重污染河流组合式水质净化丁坝群系统，其特征在于在河岸两边每隔一段距离分别排列设置多个丁坝，丁坝从河岸边斜向伸向河床中，形成丁坝群；每个丁坝由水质净化器、 支撑框架以及工作桥构成；每个丁坝的坝轴线与来水水流方向夹角为45 75度。
2.根据权利要求1所述的重污染河流组合式水质净化丁坝群系统，其特征在于河岸两边的多个丁坝互相错开设置。
3.根据权利要求1所述的重污染河流组合式水质净化丁坝群系统，其特征在于河岸一边的每座丁坝之间的间距是所建丁坝长度的5-6倍，每个丁坝在垂直于水流方向的投影长度为稳定河宽的1/3。
4.根据权利要求1所述的重污染河流组合式水质净化丁坝群系统，其特征在于所述水质净化器由钢架构成，外围由钢丝网编织而成，内部填置多个生物净化球囊，钢架上部设置有固定扣。
5.根据权利要求1所述的重污染河流组合式水质净化丁坝群系统，其特征在于所述丁坝由外部钢架和内部钢架共同形成支撑框架；外部钢架以及内部钢架由钉入河床的竖向钢管、水平联系钢条以及横向联系钢条焊接构成，竖向钢管、水平联系钢条以及横向联系钢条逐一对应；外部钢架与内部钢架之间形成安装槽，以便放置水质净化器；内部钢架之上铺设工作桥。
6.根据权利要求1所述的重污染河流组合式水质净化丁坝群系统，其特征在于生物净化球囊由聚烯烃和聚酰胺的合成物制成。
全文摘要
本发明涉及适用于重污染河流组合式水质净化丁坝群系统。本发明在河岸两边每隔一段距离分别排列设置多个丁坝，丁坝从河岸边斜向伸向河床中，形成丁坝群；每个丁坝由水质净化器、支撑框架以及工作桥构成；每个丁坝的坝轴线与来水水流方向夹角为45～75度。本发明解决了以往丁坝的结构、丁坝群的运用所存在的不能充分发挥丁坝(群)净化水体，特别是对重污染河流水体的环境效应等缺陷。本发明有利于控导水流，对水流流态改变较小，坝头冲刷坑相对也较小，挑流能力强，坝前冲刷轻，产生的回流弱，改变水流结构，诱导泥沙淤积、调控河床深浅，创造多种河道环境；适用于重污染河流的水质净化，水质净化器可以批量生产，结构简单。
文档编号E02B3/06GK102220747SQ201110043738
公开日2011年10月19日 申请日期2011年2月23日 优先权日2011年2月23日
发明者侯俊, 彭志诚, 王沛芳, 王超, 钱进 申请人:河海大学