一种长距离输水渠道消冰、抑藻的装置的制作方法

本发明涉及渠道优化和水处理技术，特别涉及一种长距离输水渠道消冰、抑藻的装置。

背景技术：

南水北调中线工程，从长江最大支流汉江中上游的丹江口水库东岸岸边引水，经长江流域与淮河流域的分水岭南阳方城垭口，沿唐白河流域和黄淮海平原西部边缘开挖渠道，在河南荥阳市王村通过隧道穿过黄河，沿京广铁路西侧北上，自流到北京颐和园团城湖的输水工程。干渠沿途地域气候差别很大，安阳以北渠段存在冬季渠道结冰的问题。干渠结冰后，输水能力下降，影响输水。夏季时，由于太阳直射，导致水温上升，促进水中藻类的生长，从而影响水质。因此有必要研究能够有效消除冰冻、抑制藻类生长的装置或方法，以保障输水工程的结构安全与水质健康。

技术实现要素：

本发明针对长距离输水工程中冬季结冰降低输水量、夏季水温较高促进藻类生长的问题，提供一种长距离输水渠道消冰、抑藻的装置。

本发明所采用的技术方案是：一种长距离输水渠道消冰、抑藻的装置，包括至少一个区块，每个所述区块包括：

若干个支撑架，若干个所述支撑架沿渠道长度方向间隔布置；每个所述支撑架包括2根承力柱和1根弧形梁，2根所述承力柱对称设置在渠道两侧，所述弧形梁设置在2根所述承力柱之间并横跨所述渠道；

太阳能板，所述太阳能板设置在相邻所述支撑架的所述弧形梁之间；

侧墙，所述侧墙设置在相邻所述支撑架的、且位于所述渠道同一侧的所述承力柱之间；

蓄电装置，所述蓄电装置与所述太阳能板连接；

暖风机，所述暖风机由所述蓄电装置供电；

送风口，所述送风口设置在所述侧墙上，所述暖风机能通过所述送风口向所述区块内输送暖风；以及，

通风口，所述通风口设置在所述侧墙上。

进一步地，相邻所述支撑架的所述弧形梁之间设置有沿所述弧形梁垂直方向布置的水平次梁和沿所述弧形梁长度方向布置的檩条，将相邻所述支撑架的所述弧形梁之间的空间曲面分割成若干个单元格，每个所述单元格上设置所述太阳能板。

进一步地，所述送风口和所述通风口分别布置在所述区块的两端。

进一步地，相邻所述支撑架以及设置在相邻所述支撑架之间的所述太阳能板和所述侧墙组成1个单元，每个所述区块包括10个～20个所述单元。

进一步地，相邻所述支撑架之间间隔5m～20m。

进一步地，所述承力柱采用钢筋混凝土制成。

进一步地，所述弧形梁采用工字型梁制成。

进一步地，所述侧墙采用钢板制成。

进一步地，所述水平次梁采用工字型梁制成。

本发明的有益效果是：

本发明为一种长距离输水渠道消冰、抑藻的装置，可在结冰期，利用太阳能板所发电量带动暖风机给区块内送暖风，从而避免渠道内水体结冰；其他时间，打开通风口，关闭暖风机，所发电量可通过电网消纳，产生经济效益。同时，夏天时降低了运输水体的温度，从而在一定程度上抑制了藻类的生长，提高了水质。本装置结构简单，重复利用渠道上部空间，不新占用土地，易于安装和拆卸，可有效提高长距离输水渠道冬季输水量和显著缓解夏季藻类繁殖过影响水质的问题。

附图说明

图1是本发明所提供的一种长距离输水渠道消冰、抑藻的装置的立体结构示意图；

图2是本发明所提供的一种长距离输水渠道消冰、抑藻的装置的侧视图。

图中：1、弧形梁；2、水平次梁；3、檩条；4、承力柱；5、侧墙；6、太阳能板；7、蓄电装置；8、暖风机；9、送风口；10、通风口。

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：

如图1和图2所示，一种长距离输水渠道消冰、抑藻的装置，包括至少一个区块，每个所述区块由10个～20个单元组成，每个所述单元均包括2个支撑架、多个水平次梁2、多个檩条3、多个太阳能板6和2个侧墙5。2个所述支撑架之间沿渠道方向间隔5m～20m布置；每个所述支撑架包括2根承力柱4和1根弧形梁1，2根所述承力柱4对称设置在渠道两侧，所述弧形梁1设置在2根所述承力柱4之间并横跨所述渠道；其中，所述承力柱4的材质可为钢筋混凝土，所述弧形梁1为轻型弧形钢梁，可采用工字形梁制成。在相邻所述支撑架的所述弧形梁1之间均匀设置多个所述水平次梁2，所述弧形梁1和所述水平次梁2的顶部齐平连接，将相邻所述支撑架的所述弧形梁1之间的空间曲面分割成多个均匀的区格，每个所述水平次梁2沿所述弧形梁1垂直方向布置；其中，所述水平次梁2可采用工字形梁制成。在每个所述区格上均匀设置多个所述檩条3，将所述区格分割成多个边长为2m～3m的单元格，每个所述檩条3沿所述弧形梁1长度方向布置。在每个所述单元格上设置所述太阳能板6。所述侧墙5设置在相邻所述支撑架的、且位于所述渠道同一侧的所述承力柱4之间；其中，所述侧墙5可由轻型钢板组成。由此，组成一单元，相邻单元之间共用一个支撑架，多个单元连接，可覆盖所需渠道。

每个所述区块设置1套蓄电装置7、1台暖风机8、1个送风口9和1个通风口10。在所述区块的一端一侧布置蓄电装置7和暖风机8，并在该端该侧的所述侧墙5上布置所述送风口9；所述蓄电装置7与所述太阳能板6连接，所述暖风机8由所述蓄电装置7供电，并通过所述送风口9向区块内输送暖风；在所述区块的另一端的所述侧墙5上布置所述通风口10，根据需要可以打开和关闭。

结冰期，利用太阳能板6所发电量带动暖风机8给区块内送暖风，从而避免渠道内水体结冰；其他时间，打开通风口10，关闭暖风机8，所发电量可通过电网消纳，产生经济效益。同时，夏天时降低了运输水体的温度，从而在一定程度上抑制了藻类的生长，提高了水质。本装置结构简单，重复利用渠道上部空间，不新占用土地，易于安装和拆卸，可有效提高长距离输水渠道冬季输水量和显著缓解夏季藻类繁殖过影响水质的问题。

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情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种长距离输水渠道消冰、抑藻的装置，其特征在于，包括至少一个区块，每个所述区块包括：

若干个支撑架，若干个所述支撑架沿渠道长度方向间隔布置；每个所述支撑架包括2根承力柱(4)和1根弧形梁(1)，2根所述承力柱(4)对称设置在渠道两侧，所述弧形梁(1)设置在2根所述承力柱(4)之间并横跨所述渠道；

太阳能板(6)，所述太阳能板(6)设置在相邻所述支撑架的所述弧形梁(1)之间；

侧墙(5)，所述侧墙(5)设置在相邻所述支撑架的、且位于所述渠道同一侧的所述承力柱(4)之间；

蓄电装置(7)，所述蓄电装置(7)与所述太阳能板(6)连接；

暖风机(8)，所述暖风机(8)由所述蓄电装置(7)供电；

送风口(9)，所述送风口(9)设置在所述侧墙(5)上，所述暖风机(8)能通过所述送风口(9)向所述区块内输送暖风；以及，

通风口(10)，所述通风口(10)设置在所述侧墙(5)上。

2.根据权利要求1所述的一种长距离输水渠道消冰、抑藻的装置，其特征在于，相邻所述支撑架的所述弧形梁(1)之间设置有沿所述弧形梁(1)垂直方向布置的水平次梁(2)和沿所述弧形梁(1)长度方向布置的檩条(3)，将相邻所述支撑架的所述弧形梁(1)之间的空间曲面分割成若干个单元格，每个所述单元格上设置所述太阳能板(6)。

3.根据权利要求1所述的一种长距离输水渠道消冰、抑藻的装置，其特征在于，所述送风口(9)和所述通风口(10)分别布置在所述区块的两端。

4.根据权利要求1所述的一种长距离输水渠道消冰、抑藻的装置，其特征在于，相邻所述支撑架以及设置在相邻所述支撑架之间的所述太阳能板(6)和所述侧墙(5)组成1个单元，每个所述区块包括10个～20个所述单元。

5.根据权利要求1所述的一种长距离输水渠道消冰、抑藻的装置，其特征在于，相邻所述支撑架之间间隔5m～20m。

6.根据权利要求1所述的一种长距离输水渠道消冰、抑藻的装置，其特征在于，所述承力柱(4)采用钢筋混凝土制成。

7.根据权利要求1所述的一种长距离输水渠道消冰、抑藻的装置，其特征在于，所述弧形梁(1)采用工字型梁制成。

8.根据权利要求1所述的一种长距离输水渠道消冰、抑藻的装置，其特征在于，所述侧墙(5)采用钢板制成。

9.根据权利要求2所述的一种长距离输水渠道消冰、抑藻的装置，其特征在于，所述水平次梁(2)采用工字型梁制成。

技术总结
本发明公开了一种长距离输水渠道消冰、抑藻的装置，包括至少一个区块，每个区块包括若干个支撑架、太阳能板、侧墙、蓄电装置、暖风机、送风口和通风口；每个支撑架包括2根承力柱和1根弧形梁，2根承力柱对称设置在渠道两侧，弧形梁设置在2根承力柱之间并横跨渠道；太阳能板设置在相邻支撑架的弧形梁之间；侧墙设置在相邻支撑架的、且位于渠道同一侧的承力柱之间；蓄电装置与太阳能板连接；暖风机由蓄电装置供电；送风口和通风口均设置在侧墙上，暖风机能通过送风口向区块内输送暖风。本发明结构简单，重复利用渠道上部空间，不新占用土地，易于安装和拆卸，可有效提高长距离输水渠道冬季输水量和显著缓解夏季藻类繁殖过影响水质的问题。

技术研发人员：练继建;王海军;熊浩
受保护的技术使用者：天津大学
技术研发日：2020.03.17
技术公布日：2020.07.03