一种利用潮汐动力进行生态补水的方法与流程

本发明属于水生态修复，特别是涉及一种利用潮汐动力进行生态补水的方法。

背景技术：

1、随着城市化和工业化的加速发展，水资源变得越来越紧缺、需要越来越大、难以管理。同时，水资源的污染和破坏也日益严重。水系连通成为改善河湖生态需水量，保障水生生物及其生境健康的有效手段。水系连通保障了物质流、信息流和物种流的畅通，通过加快水体置换，避免部分河段呈现富营养化，维持了河湖生态系统的稳定和生态服务功能。

2、然而，现有水系连通技术在实际对支流的生态补水操作中，主要是在部分支流流量不足的情况下，人为控制闸坝对支流进行补水。现有常见通过水系连通进行生态补水的方法存在调水滞后，实际操作可行性较差，繁琐的情况。

3、因此，需要对日常补给支流生态需水的技术进行改进。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种利用潮汐动力进行生态补水的方法，以解决上述现有技术存在的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种利用潮汐动力进行生态补水的方法，包括以下步骤：

3、在河道的干流和支流中上游处构建第一补水河道，基于所述第一补水河道在涨潮时进行储水并在退潮时对支流进行补水；

4、在城市河道处设置调蓄池，在所述调蓄池与城市河道相连的另一端构建第二补水河道，基于互相连接的调蓄池、城市河道、第二补水河道对城市进行补水。

5、可选地，基于所述补水河道在涨潮时进行储水并在退潮时对支流进行补水的过程包括：

6、在所述第一补水河道与支流的交汇处设置第一闸门，在所述第一补水河道与干流的交汇处设置第二闸门；

7、在涨潮时，关闭所述第一闸门，打开所述第二闸门使干流水进入所述第一补水河道，使所述第一补水河道储存干流水；

8、在退潮时，关闭所述第二闸门，在支流需要进行补水时打开所述第一闸门对支流进行补水。

9、可选地，所述第二闸门的开关时刻基于每日涨退潮时间表以及潮汐观测站数据，在高潮位和低潮位对应的时间点自动开关，并基于水流方向监测装置，根据水流方向实时调整开关状态。

10、可选地，基于互相连接的调蓄池、城市河道、第二补水河道对城市进行补水的过程包括：

11、在调蓄池与第二补水河道的连接处设置调水闸，在调蓄池与城市河道的连接处设置斜锁闸；

12、在涨潮时基于所述调蓄池以及所述斜锁闸进行储水；

13、在城市河道缺水时，基于所述调蓄池、调水闸以及第二补水河道对城市河道进行补水。

14、可选地，在涨潮以及退潮时基于所述调蓄池以及所述斜锁闸进行储水的过程包括：

15、在涨潮时，所述调水阀关闭，基于涨潮后的高水位自动冲开斜锁闸，使水流进入所述调蓄池；

16、在退潮时，所述斜锁闸关闭，基于外溢水流使所述斜锁闸闭合，基于内外水位差使所述斜锁闸紧闭，并使所述调蓄池进行储水。

17、可选地，基于所述调蓄池、调水闸以及第二补水河道对城市河道进行补水的过程包括：

18、基于齿轮电机驱动系统打开所述调水闸，基于调蓄池内的高水位使所述调蓄池储存的水通过所述第二补水河道进入城市河道。

19、可选地，在所述斜锁闸打开的过程中，基于挡水台使所述斜锁闸打开的闸门无法与进水方向平行；在退潮时，基于所述挡水台使水流从垂直闸门的方向外流，推动所述斜锁闸的闸门初步闭合。

20、可选地，在所述斜锁闸的闸门前设置拦渣网和缓流沉淀区，基于所述拦渣网和所述缓流沉淀区在闸门开闭活动过程中减少泥沙沉积，并在所述挡水台前设计下凹结构，基于所述下凹结构收集进入调蓄塘的泥沙。

21、本发明的技术效果为：

22、本发明通过构建第一补水河道以及设置闸门，实现根据涨退潮自动控制闸门，实现干流对支流进行持续生态补水，改善水动力条件，丰富物种多样性的效果。

23、通过构建调蓄池与第二补水河道，并通过斜接锁闸与叠层挡水台组合，实现涨潮时随潮汐动力自动开闸，退潮时自动闭合，有效储水的效果。此过程不需人工干预，且不需要电力带动调蓄塘闸门，可实现调蓄塘不使用额外能源就实现自动储水。当需要对河道进行生态补水时，可根据补水需求，人工控制调蓄塘补水端的调水闸打开程度及时长，从而实现对缺水河道的生态补水。

技术特征：

1.一种利用潮汐动力进行生态补水的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的利用潮汐动力进行生态补水的方法，其特征在于，基于所述补水河道在涨潮时进行储水并在退潮时对支流进行补水的过程包括：

3.根据权利要求2所述的利用潮汐动力进行生态补水的方法，其特征在于，所述第二闸门的开关时刻基于每日涨退潮时间表以及潮汐观测站数据，在高潮位和低潮位对应的时间点自动开关，并基于水流方向监测装置，根据水流方向实时调整开关状态。

4.根据权利要求1所述的利用潮汐动力进行生态补水的方法，其特征在于，基于互相连接的调蓄池、城市河道、第二补水河道对城市进行补水的过程包括：

5.根据权利要求4所述的利用潮汐动力进行生态补水的方法，其特征在于，在涨潮以及退潮时基于所述调蓄池以及所述斜锁闸进行储水的过程包括：

6.根据权利要求4所述的利用潮汐动力进行生态补水的方法，其特征在于，基于所述调蓄池、调水闸以及第二补水河道对城市河道进行补水的过程包括：

7.根据权利要求4所述的利用潮汐动力进行生态补水的方法，其特征在于，在所述斜锁闸打开的过程中，基于挡水台使所述斜锁闸打开的闸门无法与进水方向平行；在退潮时，基于所述挡水台使水流从垂直闸门的方向外流，推动所述斜锁闸的闸门初步闭合。

8.根据权利要求7所述的利用潮汐动力进行生态补水的方法，其特征在于，在所述斜锁闸的闸门前设置拦渣网和缓流沉淀区，基于所述拦渣网和所述缓流沉淀区在的闸门开闭活动过程中减少泥沙沉积，并在所述挡水台前设计下凹结构，基于所述下凹结构收集进入调蓄塘的泥沙。

技术总结
本发明公开了一种利用潮汐动力进行生态补水的方法，包括：在河道的干流和支流中上游处构建第一补水河道，基于第一补水河道在涨潮时进行储水并在退潮时对支流进行补水；在城市河道处设置调蓄池，在调蓄池与城市河道相连的另一端构建第二补水河道，基于互相连接的调蓄池、城市河道、第二补水河道对城市进行补水。本发明通过第一补水河道以及设置闸门，实现根据涨退潮自动控制闸门，实现干流对支流进行持续生态补水，改善水动力条件；通过构建调蓄池与第二补水河道，并通过斜接锁闸与叠层挡水台组合，实现涨潮时随潮汐动力自动开闸，退潮时自动闭合，有效储水的效果。

技术研发人员：黄邦杰,杜宏伟,谭秀琴,温婧,张英民,房怀阳,李文静,郭志鹏,顾杨亮,曾露苹,曾凡棠
受保护的技术使用者：生态环境部华南环境科学研究所（生态环境部生态环境应急研究所）
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15