一种淤泥质海岸人工沙滩减缓泥化的抽泥管廊系统的制作方法

本发明涉及人工沙滩养护技术，特别涉及一种淤泥质海岸人工沙滩减缓泥化的抽泥管廊系统。

背景技术：

近年来，随着生活水平的日益提高，人们对业余生活品质的要求亦较以往更高，其中海滨旅游休闲是重要的娱乐手段。沙滩作为公众实现亲海活动的载体，得到广大群众的青睐。我国虽具有长达1.8万公里的漫长海岸线，但滨海潮滩多数为淤泥质海岸，而优良的天然沙滩资源不多，导致大量海岸线，特别是渤海湾、莱州湾、江苏、浙江沿海等区域存在“有海难亲海”的尴尬处境。考虑到经济增长带来的巨大需求，目前人工沙滩工程成为建设热点，特别是很多地区的人工沙滩不得不建设于淤泥质海岸。

然而，在淤泥质海岸建设人工沙滩存在沙滩泥化的棘手问题。所谓沙滩泥化，就是指海水中富含的细颗粒淤泥覆盖在沙滩之上，导致沙滩逐渐丧失亲水功能。沙滩泥化一旦形成，很难清理，由于沙泥混合后难以分离，只能将沙滩表层“连沙带泥”全部铲去，并重新铺沙，导致维护成本很高，且即使维护后，泥化还会持续发生。因此，研发一种能够减缓泥化的装置非常重要，具有迫切的实际需求。

从物理机制上来说，淤泥质海岸泥化机理共分为两种，第一种是海水中的细颗粒淤泥通过涨潮将其带上沙滩，并在退潮后部分遗留在沙滩之上。人工沙滩所铺设的滩沙粒径一般较粗，平均粒径多在0.5～1.0mm左右(例如潍坊滨海人工沙滩的滩沙粒径0.67mm，大连姚家套人工沙滩的滩沙粒径0.9mm)，从而沙滩泥沙颗粒间存在30％～40％左右的透水率。一般来说，如海水中的淤泥含量较低，泥水可通过沙滩泥沙颗粒间的缝隙迅速下沉，形成上方粗砂、底层淤泥的结构，但久而久之，由于淤泥的透水率极低，将在下方形成不透水层，新的淤泥进而由下至上发育，直至整个沙滩均成为泥质；第二种机理是由于海水中的淤泥含量很高，一旦流至沙滩上，形成的湿润层中水体在日照和风的作用下迅速蒸发，导致淤泥来不及顺沙滩泥沙颗粒间的缝隙完全下沉即发生固结，形成厚实的泥浆，直接覆盖在沙滩之上。在实际海岸中，这两种过程均可发生，使得沙滩“从上到下”均成为沙泥混合体，使得沙滩彻底丧失功能。

受限于海岸泥沙环境，淤泥质海岸人工沙滩的泥化无法从本质上完全消除，仅能通过寻求合适的手段使泥化速率尽可能降低。经分析，无论是何种泥化机制，其本质均在于被海水带至沙滩上的淤泥无法消散。通俗地讲，便是沙滩上的泥浆“无处可去”。要实现减缓沙滩的泥化这一目标，必须要让沙滩上的泥浆找到去处，使存留在沙滩上方和内部的泥浆尽快离开沙滩。因此，需要研发一种合理有效的装置，可在不影响沙滩泥沙的同时将泥浆大量、迅速的抽走，同时这种装置必须不能影响游客在沙滩上方的正常亲水活动。目前，国内外均无关于此类装置的报道。

技术实现要素：

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种淤泥质海岸人工沙滩减缓泥化的抽泥管廊系统。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种淤泥质海岸人工沙滩减缓泥化的抽泥管廊系统，包括埋设在所述人工沙滩下方的多根透泥管道，所述透泥管道顺沙滩坡度布置，上端位于高潮位线处，下端位于低潮位线处，所有所述透泥管道的下端均与集泥管道连接，所述集泥管道与所述透泥管道垂直，所述集泥管道的一端封闭，另一端为探出人工沙滩拦沙堤的出口，在所述集泥管道内设有抽泥水泵；在所述透泥管道上密布有入流孔，在所述透泥管道的上方覆盖有用于透泥保沙的土工织物；所述土工织物、所述透泥管道和所述集泥管道均是采用防海水腐蚀型材料制成的。

所述抽泥水泵采用变频器控制。

本发明具有的优点和积极效果是：充分利用人工沙滩较粗泥沙颗粒间的透水性，通过设置一套集密布在沙滩下方的透泥管道和集泥管道于一体的管廊系统，令涨潮时进入沙滩上方的泥浆在固结前便进入人工沙滩下方的透泥管道内，并通过重力效应令泥浆自透泥管道流动至集泥管道中，再通过抽泥水泵将泥浆从集泥管道中抽走；同时，通过在透泥管道上方覆盖透泥保沙的土工织物，令管廊中仅抽走泥水，而沙滩泥沙无法进入管廊，抽走的泥水直接排入外海，通过这种方式，可使得沙滩上方的泥水尽快消散，不易停留于沙滩表面，也不易停留在沙滩下方，从而减缓沙滩的泥化速率。

综上所述，本发明能够极大地减缓淤泥质海岸人工沙滩的泥化速率，节约人工沙滩的维护成本，维持良好的沙滩景观和游客舒适度，具有良好的实际应用效果，并且自动化程度高、实施方便，不影响沙滩运营，经济效果显著。

附图说明

图1是本发明的平面图；

图2是本发明的立面图。

图中：箭头为泥浆流动方向；1、陆地；2、外海；3、人工沙滩拦沙堤；4、人工沙滩；5、透泥管道；6、入流孔；7、集泥管道；8、抽泥水泵；9、高潮位线；10、低潮位线；11、用于透泥保沙的土工织物。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参见图1～图2，人工沙滩4建设在陆地1靠近外海2的一侧，在所述人工沙滩4的两侧各设有一道拦沙堤。

一种淤泥质海岸人工沙滩减缓泥化的抽泥管廊系统，包括埋设在所述人工沙滩4下方的多根透泥管道5，所述透泥管道5顺沙滩坡度布置，上端位于高潮位线9处，下端位于低潮位线10处，所有所述透泥管道5的下端均与集泥管道7连接，所述集泥管道7与所述透泥管道5垂直，所述集泥管道7的一端封闭，另一端为探出人工沙滩拦沙堤3的出口，在所述集泥管道7内设有抽泥水泵8。

在所述透泥管道5上密布有入流孔6，在所述透泥管道5的上方覆盖有用于透泥保沙的土工织物11。

所述土工织物11、所述透泥管道5和所述集泥管道7均是采用防海水腐蚀型材料制成的。

在本实施例中，所述抽泥水泵8采用变频器控制。

本发明的建设及应用：

上述管廊系统需要在建设人工沙滩之前埋设，应注意透泥管道5和集泥管道7的埋设深度不应太深。透泥管道5的倾斜率应和人工沙滩4的坡度相同，保证由土工织物11渗透进入透泥管道5中的泥浆可在自重作用下由高至低自流至集泥管道7中。

在上述管廊系统安装完毕后，在其上方铺设沙滩泥沙便可投入使用。需特别注意的是，在土工织物11的选取上，必须开展预试验，既要保证泥浆可透过土工织物11，同时也要保证沙滩的粗砂不会透过土工织物11进入透泥管道5。

上述管廊系统应用时，当外海达到高潮位时，透泥管道5中的水位最高，此时设置在集泥管道7内的抽泥水泵8应高频运行加大抽泥流量，趁水位较高时抽泥，目的是让沙滩表面和透泥管道5之间形成较大的下渗水压，避免淤泥集中富集在土工织物11上方，堵塞土工织物。当外海开始落潮时，透泥管道5中的水位开始下降，沙滩表面和透泥管道5间的下渗水压逐渐较小，抽泥水泵8可以较低流量运行，但抽水频率可适当加快，例如2～3小时运行一次，让残存在沙滩泥沙颗粒间的剩余泥浆尽快进入集泥管道7被抽走。当外海落潮达到低潮位时，必须开启抽泥水泵8一次，直至集泥管道7中的全部泥浆均抽干为止，让残存在沙滩内部的全部泥浆均抽出。待下一次涨落潮时，重复循环以上步骤。

至于抽泥水泵8的单次运行时间，应结合人工沙滩的规模、外海潮差、外海水体中的含泥浓度等综合确定，并根据实际运行效果增加或减少抽泥频率。

尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围的情况下，还可以作出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。