专利名称：清除黄河下游淤积泥沙的方法以及自动搅浑装置的制作方法
技术领域：
本发明的清除黄河下游淤积泥沙的方法以及自动搅浑装置是涉及黄河水利领域和水利机械类。
黄河是世界第一“悬河”，几千年来泛滥过无数次。究其原因，主要是因为下游大量淤积泥沙迫使河床抬高，槽不束水河流自然改道。历史上多少志士试图治理黄河，但只能使下游河床越抬越高，照此下去，总有那么一天黄河又要泛滥。近年山东海洋学院教授，河口海岸研究所副所长侯国本提出“挖沙降河”的方案。本发明人认为在浩瀚的河口处以挖沙方法达到降河目的决非易事，况且每日有潮汐顶托，可能使挖沙量与潮汐顶托的淤积量发生抵消，因此，“悬河”是否可以据此根治值得怀疑。近年来还有一种机船拖拉着拖具清除淤泥的方法，效果较好。然而，要大规模使用该方法几十年，使“悬河”变为地下河，因为要耗费大量石油能源，因此，可能性也不大。
本发明是针对上述现状提出来的，目的是提供一种一劳永逸的清淤方法以及由该方法所涉及的自动搅浑装置。使人们在不耗费能源的情况下，在水流的作用下，利用自动搅浑装置搅浑淤积泥沙，再利用水流夹带泥沙流入大海。
本发明的清除黄河下游淤积泥沙的方法以及自动搅浑装置总的构思是这样的在黄河下游的河流中轴线两侧对等打入河床若干行间隔排列的圆柱型水泥桩。在每个浸入水中的水泥桩露头部分套上垫套和搅浑臂。搅浑臂上设有定轴活动叶片，水流冲击叶片使搅浑臂以水泥桩为轴原地不停地转动，搅浑臂牵拉着带齿牙的磨具。磨具同淤积泥沙发生摩擦，使水中含沙量成倍增长，水流夹带着大量泥沙流入大海。
本发明的清除黄河下游淤积泥沙的方法以及自动搅浑装置包括装置在河流中的安装排列方法和装置的结构两部分。
本发明所涉及的装置在河流中的安装排列方法是这样构成的在河床底部用打桩机打入若干行二十米长的圆柱型水泥桩。水泥桩垂直于水平面。桩头露出河床，浸入水中。其露浸于水中的桩头长度稍大于自动搅浑装置叠垒高度，水泥桩就是搅浑装置的固定轴。将自动搅浑装置的各组成件依次套入水泥桩。
在河流中轴线两侧对等打入的若干行(至少两行)水泥桩，每根水泥桩间隔一定距离，行与行之间的每三根相邻的水泥桩之间均构成等边三角形;每行的长度为自“悬河”开始至入海口止，且使每两行中的每个搅浑装置所画的外圆弧均切于一线。
在河流中安装的若干行搅浑装置以河流中轴线为界，左边逆时针旋转，右边顺时针旋转。
本发明所涉及的装置在河流中的安装排列方法是这样实现的安装搅浑装置的工程从河口开始，依次上溯对等安装。安装好的搅浑装置一刻不停地转动，日复一日，年复一年，其拉沙量十分可观。因此，整个黄河下游的水泥桩设制一定要以河中轴线为界对等设行，否则，日久天长河中轴线发生了偏移会导致某一边大堤产生不安全隐患。
每三个相邻水泥桩均构成等边三角形后，使三个搅浑装置在圆轨迹运动中，只留下中间一块形似三角的淤积泥沙没有拉掉，因此三角形淤积泥沙比对称设制所形成的四边形淤积泥沙面积小，所以易被流水冲平。
搅浑装置在水中作圆轨迹运动时，其左右两边的拉沙量会发生微弱的不平衡。这是因为逆流拖拉比顺流拖拉摩擦力大，沙易被水流冲起。为了适应河中轴-线河床总是比中轴线两侧低的自然特征，所以，中轴线左边的装置应逆时针旋转，其右边的装置应顺时针旋转。
随着搅浑装置的运转，中部河床不断下降，水泥桩露头越来越长，露头长到一定限度会影响航运、摆渡。这时应将水泥桩再向下打一打，或者把长余部分截掉。
安装在河流中轴线两侧的搅浑装置，把河流中部河床泥沙拉至一定限度后，其河床两边的泥沙会在水流的作用下缓缓向河流中轴线移动。若干年后，河槽越拉越深，“悬河”就变成地下河了。
本发明的清除黄河下游淤积泥沙的方法所涉及的自动搅浑装置是这样构成的自动搅浑装置以水泥桩为固定轴，它包括搅浑臂、垫套、带齿牙的磨具。
搅浑臂是在一个能以水泥桩为轴的轴皮(1)上，以等分圆周角设制至少有三个长臂的双层长臂。其上层长臂(2)和下层长臂(3)，均以常规三角稳定原理设计钢筋骨架，该骨架为流线型外包铁皮密封，以防水夹泥沙等进入加大其重量。长臂(2)和(3)之间有若干根连杆(4)连接为等高距离。若干连杆(4)的间距从轴皮一端开始逐渐加大，连杆(4)既起连接支撑双层长臂的作用，又是叶片(5)的轴。叶片(5)以连杆(4)为轴，从搅浑臂端头起一片比另一片大。每片叶片均可在360度内左右自由旋转。下层长臂下部内端设制间隔排列的有较强弹性的金属条(6)，其长度大于垫套高度。搅浑臂的几个长臂都是一样的结构。
搅浑臂的几个长臂下设有固定环(7)，固定环(7)通过绳索或任何一种可以拖拉的杆，拖拉着带齿牙的磨具。该磨具可以是公知的那种平卧于河床的方框，底部装有头齿的拖具。
垫套(10)为垫高搅浑臂的辅助设备。垫套下设若干齿牙(9)，齿牙(9)轧入泥沙固定垫套不动。垫套上设有滚动盘(8)，搅浑臂压在滚动盘(8)上，随搅浑臂转动而转动。
本发明的清除黄河下游淤积泥沙的方法所涉及的自动搅浑装置是这样实现的。
在每个水泥桩上，先套上垫套，然后再套上搅浑臂。搅浑装置与水泥桩之间由轴承实现支撑。搅浑臂进入水中立即转动，通过弹性金属条和磨具均衡地拖拉，被拖拉的圆面积内泥沙不断下降。下降到一定限度，垫套下的泥沙承受不了上面的巨大压力时，垫套也会发生旋转，垫套下的齿牙在垫套旋转的过程中把下面的泥沙旋出去，让弹性金属条搅浑随流而去。于是，搅浑臂随垫套下降而下降。
搅浑臂上的叶片在顺流时从外侧依次每片大叶压住另一片小叶形成巨大阻力;逆流时每一叶片均翻转180度与水流保持平行形成无阻力。
需要调整搅浑臂的转向时，可以把叶片向左或向右旋转360°以中心对称图形设制即可。
本发明的清除黄河下游淤积泥沙的方法以及自动搅浑装置是依据水轮机能在水流的作用下产生动力和流水拉沙原理设计而成的。其每条搅浑臂可以长达15米。每片叶片象一大门扇，组合起来象堵长墙，在1.2m/S的流速下，力量非常大。带动若干磨具足足有余。本身搅浑臂在水中转动已经起到了搅浑流水不让泥沙沉积的作用。再加上带有若干拖拉磨具，能使水中含沙量成倍增长，其拉沙量十分可观。现有已知的技术是，用机船拖拉拖具。已知技术首先要耗费大量柴油;一处拉过之后好长时间才能再拉一遍。要用已经方法只能完成河口清淤工作，根治“悬河”是不可能的。而该装置象个大钻，时刻不停地转动，使每个直径为30米的大圆面积内的泥沙不断下降。据测算每个装置每24小时下降9.6cm。因此，在黄河下游河道中，安装该装置越多越好。此外，该装置亦可用在渤海湾淤泥质河口拦潮闸泥沙淤积清除工程中。
本发明的一个优点是一劳永逸。安装好后基本上长期不用管理，河面上什么也看不见而河中却在轰轰烈烈地搞运动。日复一日，年复一年，不怕洪峰，不怕冰封，默默地，不知不觉地河床一个劲地下降。从那时起山东、河南两省人民也就不必动用千军万马去加高大堤了。而担心的是，河床下降的太深会影响两岸利用虹吸原理灌溉良田。
本发明的另一个优点是依据该技术方法，可以人为地改变河道位置，使河道按照人的意愿流动，从而造出许多河滩地来。未来的黄河下游的河道可能要变窄变深。
本发明的清除黄河下游淤积泥沙的方法以及自动搅浑装置结构简单，可靠易行，制造容易、安装方便，潜在着极好的社会效益和巨大的经济效益，因此，易于推广应用。
附
图1.为搅浑装置的整体轴侧图。
附图2为搅浑臂、垫套的示意图。
权利要求
1.一种清除黄河下游淤积泥沙的方法以及自动搅浑装置所涉及的安装方法其特征是以河流中轴线为界，左右对等打入河床若干行圆柱型水泥桩，使每三个相邻的水泥桩均构成等边三角形，每个水泥桩均成为自动搅浑装置的固定轴。
2.根据权利要求1.所述的安装方法其特征是打入河床底部的水泥桩，其露头完全浸入水中，水泥桩与水平面垂直，水泥桩每行的长度为自“悬河”开始至河口止。
3.根据权利要求1.2所述的安装方法其特征是以河中轴线为界左右装置反向旋转。
4.一种清除黄河下游淤积泥沙的方法所涉及的自动搅浑装置包括，以水泥桩为固定轴，套在其上的垫套，搅浑臂以及由搅浑臂所牵拉的带齿的磨具其特征是(1)至少带有三个长臂的搅浑臂以等分圆周设制为上下两层，其中层空间由连杆连接固定为等高距离，连杆间距由长臂靠轴皮处向外逐渐加大，连杆同时是叶片的轴，叶片可以在360度内左右自由旋转。(2)套在水泥桩下部的垫套，其下所设齿牙轧入泥沙固定不动。其上的搅浑臂以水泥桩为轴，牵拉着若干带齿牙的磨具。随水流动而转动。
5.根据权利要求4所述的自动搅浑装置其特征是(1)搅浑臂的若干叶片在顺流时每片大叶压住另一片小叶形成巨大阻力;逆流时每片叶片翻转180度与水流保持平行。(2)在搅浑臂的每条下层长臂靠轴皮处各设有一段间隔安装的具有良好弹性的金属条。
6.根据权利要求4.和5.所述的自动搅浑装置其特征是(1)搅浑臂的叶片置放位置可以确定该装置的转向需顺时针旋转时每一叶片从长臂的左边依次大叶片小叶;需逆时针旋转时每一叶片从长臂的右边依次大叶压小叶。(2)搅浑臂在作圆轨迹运动时，所牵拉的带齿牙的磨具以及弹性金属条都能均等地与泥沙发生摩擦。
全文摘要
一种清除黄河下游淤积泥沙的方法以及自动搅浑装置。能在水流的作用下，一刻不停地自动搅浑淤积在黄河下游河床的泥沙，使流水夹着泥沙一起流入大海。按照该方法，大规模使用该装置，可以不用任何能源，在不长的历史年代中使黄河下游的“悬河”变为地下河。该装置同时可以用在渤海湾淤泥质河口拦潮闸泥沙淤积清除工程中。
文档编号E02B3/02GK1057873SQ90103260
公开日1992年1月15日 申请日期1990年6月25日 优先权日1990年6月25日
发明者贺学术 申请人:贺学术