专利名称：全功能半自动水力发能冲淤设备及其施工方法
技术领域：
本发明涉及治水的设备及方法，特别涉及一种适合于江河中、下游治淤的全功能半自动水力发能疏通河道的设备及其施工方法。
江河中、下游河道原本平缓，比降不足，基层流压小，挟沙能力不足，加之人为开发水能屡建的拦河电站，借耗有限的自然落差流能发电，不断输入下游的乏能流及高含沙流，以致滞留的泥沙逐年淤积增多，河床增高而横断面缩小，演变成宽浅散乱形，失去了正常的泄洪、输沙、航运能量。
普遍已用的治淤应急措施有两个。一是加固加高堤防，二是综合控沙船挖沙运走。这两种方法只借用了人力和机械能，耗资大、速度慢，远不能解决根本的泄洪、输沙能力不足导致一再回淤的问题，水科界探索如何利用自然能治淤的方案，但至今洪灾航堵频繁、河道治淤已是全球性急待解决的大课题。
本发明的目的是针对上述课题，提供一种能充分激发调用自然能治淤，迅速特久恢复、增强河道泄洪，输沙能的方案及设备。
为此，本发明的目的是这样实现的一种全功能半自动水力发能冲淤设备及其施工方法，用于疏通江河、大型渠道，包括主机及配套设备，其特征在于主机为水力变压器(1)，其构造是以叶板(101)为主件，该叶板呈矩形板状，其迎水横边(102)成刃形，若干叶板按面对上、下游方位组成两种对应坡势，共同安装在横向并排且等距离的多个梯形支架(103)、(104)上，并同向逆水流方向倾斜，且按等间距，等夹角上、下重叠，多层次相互平行设置。
本发明的目的还可以通过以下措施实现所述水力变压器的主件叶板(101)可用钢材铁皮或混凝土预制纤维板制成各类板形，而且还可用钢材制成特殊形，该钢制叶板有横宽、纵长骨架，由多道钢材等间距串排构成，各道横骨钢材均配有宽度不同的顺流铁板小叶，叶板两侧边骨架由型号统一的两道钢材拼成，在侧边钢材上各制有若干螺孔，和各骨架共同连接底面或上面封钉的封板。
所述水力变压器的叶板(101)与梯形支架(103)、(104)的连结可以为活动型，其构造是在主叶板长度中部偏下处固接一中轴(114)，该中轴两端与支架架梁相穿接，并在对应内缘将上、下两叶板中端部用与两叶轴间距等长的锁定杆(115)相套接组成平行四边形连杆机构，以保持相邻叶板在转动时仍能保持平行，该锁定杆由升降螺杆(116)、(117)连动以调节叶板倾斜角度，所述升降螺杆设置在梯形支架上端的平台上。
所述水力变压器配置有套架(2)，该套架(2)由套负主架和其一侧或两侧的主架间隔架组成，各组架又由上、下大架和套负部件的直槽(207)轴卡(208)、限升螺杆(211)和(212)镇压大架(206)组成，各组件以接片(213)、(214)连接装，主机(1)的轴头(122)套负于直立滑槽(207)上；同在各滑槽(207)的内侧于套架2的主架下梁(201)上，各设置配有弹簧(209)的控轴卡杆(208)，再在该卡杆(208)的上端并位于架梁(202)的侧面处对称增设摇臂辘轳(210)两套。辘轳(210)和卡杆(208)之间用搅绳连接，构成操纵系统，再在槽(207)的外侧上下梁(203)、(204)、(205)对称设立两根螺杆(211)、(212)，该二螺杆垂直各穿装于配有驱动螺母(215)的操纵台和上、下大梁上，在梁架上面，于套负水力变压器1的操作台面沿横向设置有两根镇压大梁(206)。在大梁两端各增设一套梁卡(216)，实现套架2与水力变压器1的结合。
所述主机水力变压器的套架顶面上设置有镇压装置(4)，其构造为双室水箱(401)、(402)，该双室水箱相互连通且有阀控。
所述主机上还设置有阻力装置(3)，其构造包括升降自控水犁耙(301)，该水犁耙呈A字形双钩连心双铧犁形状，安装于阻力部分的框架(302)各室中间中部对称设置的直立滑槽中，铧犁(301)的两端靠紧滑槽外侧部位处各对设两根升降螺杆(306)，该螺杆由操纵台附卡的螺母(307)驱动，在该系统的上方位各梁架处，设置有升降螺杆自控转式板叶形水耙(303)，构成该系统自控的阻力装置。
所述水力变压器必要时可增加并联有半自动张闭式导流板(5)，其构造为若干片铁板制的立式小叶(501)，叶片(501)中部各附设有一根立式中轴(503)，中轴(503)上下两端同套穿于一个方形大框(502)上，并联拼合组成一种大叶板，各叶板中轴(503)穿套过方框(502)的上端处，各固装一齿轮(504)，各个齿轮共与一转动链(505)相联，在中心中轴(503)中穿附中齿轮(504)以上的余轴上端横加一短杆，驱动此杆，转动中心轴(503)，直接导致各小叶(501)统一由左板的闭合状态转至右板的张开状态；所述的水力变压器及其配套设备在施工时可根据河道规模采用顺流向的串联，沿河宽的并联以及串联并联组合方式进行施工，针对宽浅河道才加用导流板集中流量，变压器多层次串联、并联递增式升压，促使流能高倍增加，结合镇压水箱适度镇压，水犁耙耕凿滞动调度自如、匀速向前推移，一次性疏通江河落成V、U形槽床。
所述施工方法包括将水力变压器1的叶板依照其与逆水方向的顷斜夹角，分为常倍型，高倍型和低倍型三种，常倍型的最佳夹角为α＝22.5°，单叶所具备的压缩势高度为h1，高倍型的叶板夹角α＞22.5，单叶具备的压缩势高度等于h1+h3，低倍型叶板夹角α＜22.5，单叶所具备的压缩势高度等于h1-h2，调度方法分三种①.当遇最高水位(洪水位)时调度用低倍型，同时减少镇压水量、加强水犁耙深度；
②.正常水位运行时，调度用常倍型。
③.最低水位时，需要加强冲刷流压调度为高倍型，当要借连续水锤高流能促使刷槽淤侧时，调节中间各部套串接的最前一部用最高倍型，其余后各部仍为常倍形且由中部套依次向两侧逐渐调低直至最低倍型，同时加强中部套所有镇压水箱水量，加深水犁耙，增强阻力。其余两侧各部套仍由中间向侧面依次减轻调度。
本发明有以下积极有益的效果本发明的配套水力变压器及实施方案能加升流压，递增式促使等量流能高倍增加，特制的若干叶板组装依附于框架上，加上升降螺杆，配成调度升压倍比的半自动型。经套架串套，再配有镇压水箱、阻力水犁耙、张闭型导流板，构成全功能水力发能冲淤部套，多部套再经并联呈规模势。能运行补偿上游开发水能不断输入下游的乏能流和高含沙流所滞留的泥沙导致河床的一再淤高，付于能量促刷，持久恢复江河的泄洪、输沙和般运能量。
下面结合附图，详细说明
具体实施例方式
图1是本发明的一种等腰梯形八叶一型(常规型)水力变压器实施例的侧视图；图2同图1，是一种梯形十叶一型水力变压器实施例的侧视图；图3是本发明的水力变压器一型的主件钢材制板叶实施例的侧斜视图；图4是图3的A-A剖截视图；图5是图3主机侧架梁板组装俯视示意图，为局部视图；图6、图7是本发明水力变压器等腰梯形半自动型实施例的侧视及调度变压分析示意图；图8是本发明半自动型实施例边式(两侧有封板)斜视局部透视图；图9是本发明半自动型实施例中式(两侧无封板)斜视透视图；图10是本发明半自动型实施例由图8A端正视图；图11、12、13是本发明半自动型的调度倍比呈低倍、常倍、高倍三型主叶夹角与透视位度分析示意图；图14是本发明附有常、高倍型水力变压器的套架组合分析侧视图；图15是图14，为其俯视图，显示其平面分布及局部剖视；图16为本发明侧附半自动导流板的水犁耙实施例的装制侧视图；图17为图16由B端的正视且自左至右逐层剖视图；图18为本发明并联半自动张闭式导流板实施例正视图；图19是图18的平面设置与三角架的分布图；图20、21、22、23是本发明串联部套操作程序及变压分析侧视示意图；图24、25是本发明接力冲刷单部设置实施例的操作侧视示意图26是本发明18部套并联实施例的平面分布及操作分析与河段规划示意图。
图27是图26中部套并联的局部放大图。
本发明的全功能半自动水力发能冲淤设备及其施工方法，用于疏通江河、大型渠道，包括主机及配套设备，主机为水力变压器(1)，其构造是以叶板(101)为主件，该叶板呈矩形板状，其迎水(102)横边成刃形，若干叶板按面对上、下游方位组成两种对应坡势，共同安装在横向并排且等距离的左、右四个梯形支架(103)、(104)上，并同向逆水流方向倾斜，各组叶板按等间距，等夹角上、下重叠，多层次相互平行设置。
其配套设备有套架2、阻力装置3、镇压装置4、导流板5及其他施工机具。
附图编号汇总如下1、水力变压器1101叶板102叶板刃形横边103梯形支架104梯形支架105横骨架 106横骨架107横骨架 108长骨架 109长骨架110铁叶小板111铁叶小板112铁叶小板113封板114中轴115锁定杆116升降螺杆117升降螺杆118螺母119限摆管 120卡台121梯形支架平台122短轴、短轴头123限升卡 124卡管桩2、套架2201主架下梁202主架上梁203间隔上梁204间隔架上梁 205间隔架下梁 206镇压大梁、架207直立滑槽208控轴卡杆209弹簧210摇臂辘轳211螺杆212螺杆213接片214接片215螺母216梁卡217水阀218水泵3、阻力装置3301水犁耙 302框架 303水耙304杠杆卡 305稳卡台 306升降螺杆307螺母 308弧形耘板310螺杆 311套升螺杆4、镇压装置4401双室水箱 402双室水箱 403水箱过道5.半自动张闭导流板5501立式小叶 502方形大框 503中轴504齿轮 505传动链 506卡链柱
507卡接扣杆508卡板框510丝网6、安全栏 7、摆臂辘轳 8、钢架9、缆索10、浮索点11、床基12上和12下位于上游和下游的导流挡沙坝段、导流坝段图1，给出了本发明主机的一型等腰梯形8叶实施例的侧视图。其钢材铁板制的8片主叶101，同依附于等腰梯形框架103、104上。分列的对应组势是，位于B端的B组由5叶组成，位于A端的A组由3叶组成。各组系的叶间距各是B组的等于叶宽度的1/2，A组的等于叶宽度的1/3。各组叶同向B端(逆水)倾斜，其叶片与水平夹角分别是，B组的α1＝22.5°、A组的α2＝24°各组叶均呈多层次平行状，其迎水一边均为刃形边。叶缘透视位度均保持每片上叶的下缘与下叶的上缘同在一条水平线上。属常倍型(常规型)。
图2是本发明主机的一型梯形10叶实施例的侧视图。其特征区别于主叶101共有10片，且对应两组各设5个，其中夹角α1和α2均等于22.5°，框架103、104呈不等腰梯形。
实施时，所述主叶板101可用钢材铁皮制成，也可用混凝土预制板，玻璃钢纤维板制成。
图3图4，给出了一型主件钢材板叶形特殊型实施例的侧、斜视图。给出了叶板101的横宽骨架是由三道角铁105、106、107等距串排构成，(实施时也可为两道角铁或多于三道角铁)，且型号大小不同，其对比排列关系保持角铁上＜角铁中＜角铁下，即角铁105＜角铁106＜角铁107，各道角铁分别按其型号大小排列的顺序，均配有宽度不同的顺流铁板小叶，110、111、112呈叶上＜叶中＜叶下之势。即小叶110宽度＜小叶111宽度＜小叶112宽度，其叶侧边骨架，由型号统一的两道角铁108、109组成，并在角铁侧边上各制若干螺孔，以备组装梁架之用。在叶板中部三等分的两处，各设一道厚铁板，共同承负底面封钉的铁皮114。构成一种钢材铁皮组装的板形叶片。
图5是主机边架梁板组装俯视示意图，为局部视图。给出了装钉形式，其配附给直梁的倾斜式小叶，起减阻作用。
图6图7是本发明水力变压器等腰梯形半自动型的实施例的侧视调度及变压分析示意图。图6给出了在各主叶101的叶宽中部偏下处，增设一中轴114，主叶101靠该中轴的作用，依附于梁架之间并可自转。每上下两叶且对应内缘的中端部均由锁杆115套接。在操作台面上安装有卡台120，卡台120上同穿附两根螺杆116和117，其螺杆下端同穿过限摆管119，并各套接1根短锁杆，直接与各相对应的组系上叶接点相套接，分别联系成位于B端的和位于A端的两个组系。图6的变压功率示意调用常倍型，其螺杆116和117的上端持平势，而牵系的下端各组系的叶板夹角均持符合于常倍型的势态。同时给出了该型的功率对基层过流的作用水位发生变化，上游壅高水位Z2上大于过流水位Z2中再大于下游升压出流水位Z2下，呈现出一种梯形落差势态。与原水位Z1相比是，Z2上＞Z1＞Z2下。示意，变压之下，导致基层流倾向下方，即产生淘刷床基11的现象。图中短箭头示意，调度驱动螺母118，滞螺杆116呈下降，然而117呈上升运动，至图7，示意由上图的常倍型调升到下图的高倍型，各叶板夹角增大，且B组系明显大于A组系(系特殊调度法)，所示功率对水位的变化呈Z2上＞＞Z2中＞Z2下，梯形落差势增大，然而流倾向陡势朝下，壅高明鲜，淘刷底陡吃于上游方位。主体随床基高程下降，壅高水位相对下降，但主体下端与床底11产生相隔距离。实质示意，当调度功率升至高倍型时，虽然对过流的升压倍比增大，但升压流对主体所产生的一种负压(反弹上拓力)也随之增大，直至大于主体所具备的质能(大于浮力的物量)时，即对主体拓起并挟推。对于平衡至符合于抵消这种负压，需要配套设备(下一配套说明给出)。
图8是本发明水力变压器半自动型一实施例边式斜视局部透视图。给出由四个等腰梯形框架将主体分成三个均等的运行室，其框架的区别是位于中室的两套框架仅由钢材构成，两侧架是由钢材加铁皮组装的，其主叶101的区别是上部多层仍为钢材铁皮组装的，仅最下一片均由混凝土预制纤维板制成。在操作台面上均匀分布着三个卡台120，三卡台共穿附着6根螺杆116、117，并各与各室宽度中部相对装置。图中给出各组系的主叶101共附7根中轴114，各与梁架穿附并为螺杆牵制限定，在侧架的梯形腰缘中部各加设一根带轴承的短轴122，并在其下端侧边处各增设一个限升卡123，构成一个完整的能套附于套架(下一说明给出)之中的半自动水力变压器。
图9是本发明水力变压器半自动型一实施例中式由图8B端斜视透视图。四个等腰梯形框架103、104均是仅由钢材组装的，但在侧架的中上部却增设了一道垂直梁，并在该梁的中下部再增设一根短轴头122。在其该架的中下部又增设有人字架，与上梁拼成中心大字骨架。由B面给出其所有部件的迎水边都是刃形边。其支架平台121上面的卡台120装有限升螺母118，沿围径各增设8根短驱动轴头122，并各配一根驱动套管，台面斜对角处各增设一个卡管桩124，操作台面上由封板113封钉。构成一部完整的能附于中部套且位于套架最前端(下游)的半自动水力变压器。
图10是本发明水力变压器半自动型由下游的正视图。给出设立在操作台面上的三部卡台120，均与下端各室中部相对照，且直牵系的各锁杆115，均套附于上下叶片对应内缘横长的中端部。3组螺杆116、117均各直穿台下设置的限摆管119，并各为管架所稳定。在其操作台面上安装着中间为过道的连通的双室水箱4，在箱右侧配有水泵218，其左侧下端配有水阀217，以备增减水量用。
图11、12、13是本发明水力变压器半自动型功率变化至低倍、常倍、高倍三型的叶角及位度分析示意图。图11给出了低倍型，其叶片101夹角α＜22.5°，上下相邻两叶缘位度持比水平线相差一h2度，即单叶所具备的压缩势高度等于h1-h2。图12给出了常倍型，叶片101夹角α＝22.5°，叶缘位度关系持一条水平线上，单叶所具备的压缩势高度为h1。图13给出了高倍型，叶片101夹角α＞22.5°，叶缘位度关系超过水平线+h3，即单叶的压缩势高度等于h1+h3。
图14和15给出了本发明一例附有常、高型水力变压器的套架组装分析侧视图和平面分布及局部剖视图。一部常规型(高6m、底长宽各10m)半自动水力变压器1，套附在钢材制组装成的套架2上。套架2的部件，基本按水力变压器1的部型分组组装成组架。能根据串联的部量，临时用配制的接片213和214对组件进行套附续接。各组架各由套负主架201、202和主架的间距架204、203两大部组成。各部组不但由上下大架201、202、203、204、205构成，还配有套负部件的直槽207、轴卡208、限升螺杆211、212镇压大梁206组成。其间距梁有两种， 其一是用于主套架中上部各组主架之间的一种204、203，其二是位于下部各主架之间的另一种205。其规格区分是，在该型之外，一般按水力变压器1的部型高度的区分，导致仅对各间距梁的204、203和205的基础长度，各加长L2的长度，就可以达到整体配套的目的。如图所示间距梁各长度，205＝L1下203＝L1上205长＝L1下+L2＝(下长型)203长＝L1上+L2＝(下上长型)证明204+L2即是上长型而变压器部型变化，以高度区分常规型1的高＝h1(6m)高型1的高＝h1+h2(7.4m)部件的增加如图虚线示意是由底部对各支架适当加高，对各组系各增加一片叶板，并各加用一锁杆与上叶套接点连接。
图中给出套架2的各套负部件的具体设置为，套架2的架梁内宽与所套负的变压器1部型的长相等(10m)。在位于套架2的两侧，且对照于水力变压器1的侧架各预附轴头122的部位处，各设一套专为套负轴头122的直立滑槽207，同在各滑槽207的内侧于套架2的主架下梁201上，各设立配有弹簧209的控轴卡杆208，再在该卡杆208的上端并位于架梁202的侧面处，对称增设摇臂辘轳210两套。辘轳210和卡杆208之间用缆索连接，构成操纵系统。再在直槽207的外侧上下梁204、205和203、205处对称设立两根螺杆211、212，该二螺杆垂直各穿装于配有驱动螺母215的操纵台和上下大梁204、203和205上，其下端直接与所套负的变压器侧边预设的限升卡123相抵。起着专对套装变压器1时的镇压下滑作用，促使变压器1和套架2的结合预应力初成一体。在框架的上面，并对照套附变压器1的操作台，横向对设两根镇压大梁206，同在大梁206两端各加设一套梁卡216。基本促成了套架2和变压器1的套负结合，进入正常运行势态。结合图15，给出了整体套架2和变压器1的上面，都是用封板113钉封成，综合侧部的安全栏6组成操作台。在操作台面并于空闲部位处，设置着配有水泵218、水阀217，且底部连通并配阀控217的双室水箱401和402，其隔置于中间部列为过道403(操作室)。构成了一种综合式之既套负有变压器1，又承载着抵御升压流对1的负压的双室水箱401、402的多功能套架2。
图16和图17给出了本发明的配套阻力装置的一种实施例，为侧附半自动导流板的水犁耙侧视图和由上游的正视且自左至右逐层剖视图。侧部装设的半自动导流板5的一种钢材制组装的并分列为均等3室构成的框架302，框架302的各室中间部对式设立着直立滑槽两套，各套滑槽卡附着一种A形双钩双铧犁301，三部犁301均依附滑槽顺流向排列，犁301的两端，紧靠滑槽的外侧部位处，各对设两根升降螺杆306，两螺杆306的统一运行，凭在上端给各配置的操纵台附卡的螺母307的驱动，才对下端相对连接的犁301起平衡升降作用。在犁301的A形犁架相对处，横向对称设立两套杠杆卡304，两杠杆卡304共与一U形横杆相联接，其横杆中部又与上端框架上垂直套穿的螺杆310相连接，再在底架304上且对应犁架双钩处，各设一稳卡台305，转动310使其上升，直使所系各杠杆卡304的杠杆头与设立在底架302上的稳卡台305相接，起着对犁301在运行间使滞稳应力双钩始终持平衡势态的作用。在位于犁套装置框架的上游方位处，于各室再各加设一套靠螺杆311驱动操纵的转式升降板叶形水耙303，水耙303的下端叶缘处配带着钜齿形耙片。该水耙具有双重功能，一是在其下游方位的犁301，当运行间掘底11呈犁钩状的基础上，再对谷梁加以耙松。二是凭倾斜耙板对基层过流压缩升压，随运行，随即冲刷下端犁耙双重掘起的疏松泥沙。宏观之下，实质是对整体既起到阻力又得到冲刷的双重作用。整体框架2和下游方位的套架变压器1相连接，并在上面空闲部位加设一部镇压该部组的双室水箱4。再在框架2的下端两侧架基部的拐角处，各带附一片弧形板308。将框架2的上面用丝网封钉，结合安全栏6组成该系统的操作台。构成一种钢材制组装成的新式大型江河河床水犁耙。
图18和19给出了并联半自动张闭式导流板5的一种实施例由上游面正视图和平面设置与三角架的分布图，三片铁板制的立式小叶501，叶片501中部各附设有一根立式中轴503，中轴503上下两端同套穿一个方形大框502上，并联拼合组成一种大叶板。三叶中轴503穿套过方框502的上端处，各装设一齿轮504，三齿轮共与一凭卡链柱506稳固的转动链505相联。在中心中轴503穿附中齿轮504以上的余轴上端横加一短杆，驱动此杆，转动中心轴503，直导致三小叶501统一由左板的闭合状态转至右板的张开状态。基本操作规律是，在常规运行时，只作例似左板的闭合集中导流。当遇洪时，即统一张开例似右板的放流减压。右板给出，在各叶中轴503叶背中部，设一短撑杆，并且各配幅片于中缘连接，形成三角应力之势。在各板框两侧边上，均设对应错位套管，套管中各直立插一根长接扣杆507，杆507的下端呈尖状直插床底11。起双重作用，一是限摆。二是对相邻并联两大板框的扣接。扣接之势给出。两板并联同竖直附于床基11，床基11的基础高程不统一，导致两板呈现左低而右高之势，相邻两框缘受杆507扣接随升降相擦。实质在于，错位套管受扣吻接，但宽度相差持有间距，升降时各套管沿余杆运动相擦，不致拓节。结合图19给出了各大板框背面紧靠三角钢架8装设着卡板框508，构成应力为一体。在其上面设置着丝网510，再综合安全栏6组成该系统的操作台。并同与犁架侧部相接，构成并联的支撑导流系统。
图20、21、22、23给出了以上各套设备的综合构成的四部串联全功能部套操作程序及变压分析河段纵切示意图。图20给出了四部变压器1，其类型分别是，位于上游一端的1部是半自动高型(7m)功率为常倍型(符号为dp+)；串2部的半自动1/2常规型(高8m)功率为常倍型；串3部常规型，功率为常倍型；串4部的半自动常规型，功率仍为常倍型。共同串联套附在钢材制组装成的套架2上，在位于套架2的尾都(上游)拖拉着一套常规型(高7m)的升降式水犁耙3，在其犁架3的架尾侧处，装设有半自动张闭式导流板5，在套架的上面且对应各套之间均承载一部配有水泵、水阀的双室水箱4，在其上面侧部装设有安全栏6，各部综合构成一套全功能串联式半自动水力发能冲淤器(简称一部套)。该设备装置在某一河段的峡谷出口，并于下游宽浅河床的上游开始，河段各数据(常水位Z1水头H为3m、床基质为粉细沙质、3m左右以下为板结层)。图中所示调度程序是上部的各镇压水箱4开始都是空箱，先由下游方位的第一箱加水到第二箱开始加水，逐渐向上游位置施加。下端四部变压器的功率倍比统一为常倍型(符号dp+)，基层流压变化示意为，由上游第一部的进口处P进升到第二部的2P；进升到第三部的3P；进升到第四部的4P；至出口出流升到5P，流压增大挟沙能增大(符号为
。流向朝下的倾角也逐渐增大，对床基淘刷的降程也随着加深。然而流压经冲刷摩阻，挟沙推移到下游河段，压力消耗到3P。对水位变化，上游产生壅高，水位线呈Z2＞Z中1＞Z中2＞Z中3＞Z中4，形似梯形落差的流态。
图21给出，随着运行淘刷，床基高程下降，部套主体也随着下降，主体吃水逐渐加深，其各部也进入全功率功能运行势态。相对基层升压流随运行功率的增强，而导致流压力迅速倍增，其负压也随之增大。操纵部件的各镇压水箱4均加水至增重势态。大负压受强镇压相抵，部分压力转向顺流，同时对主体产生强大的推移力。上游拖拉的阻力装置水犁耙3也进入正常的阻力运行。然而始终调度适合较小于推力，保持匀速顺流冲刷推移。图中所示调度各部已进入高峰期，呈现为由上游方位的一部是低倍型(符号为
)串二部型1/2(符号为
串三部是常倍型(符号为卸dp+)；串四部是高倍型(符号为
其应力之势例似，借连续水锤强力冲刷，淤积层出现台阶状。对下层流压变化示意为上游第一部进口由2P；进升到第二部口的3P；进升到第三部的5P；进升到第四部口的8P；至出口出流压到12P(呈递增式)，其挟沙能增大(符号为
)，经台阶状冲刷摩阻到床基高程顶点，消耗能力至3P。流向倾角中上部较小，唯出流陡增大、其水位变化为，上游原壅高水位Z2近似常水位Z1，其势为Z2＞Z中1＞Z中2＞Z中3＞Z中4出口水位。梯形落差程上中部较小，与出口增大。该调度实质为进入正常高峰淘刷匀速推移运行期。图中示意冲刷开凿形成的上游V、U形河床，将影响常水位降低
。下游河道侧部床基淤积，高程增高，水头减低(符号H-)。
图22给出，运行间当遇洪水位Z1时，应改变操作方案为，先开阀放去下游位置的三箱水实行减轻，使主体下游的前半部上浮，并且收犁减阻。主体随即推移到下游床基高程项点，即降犁刺入淤层台阶顶端重新阻力，同时张开各导流板放流减压。将各部半自动变压器1，减升到低倍型，保持顺流到下游冲刷。该调度对流的变压示意为第一部进口为2P；较进升到第二部口的3P；进升到第三部的4P；进升到第四部的5P；到出口的6P，流向倾角减小，梯形落差程度减轻，尾部导板张开放流减阻。全图示意整体吃水深度与正常运行相似，处于安全势态。
图23给出，洪峰过去，随水位下降即对各部重新调度为，先施行特殊形式，上游一部是高倍型(符号为
)第二部为高倍型1/2(符号为dp+/2)串三部为常倍型(符号为dp+)串四部为低倍型(符号为
)，目的是，促使基础淘刷陡吃于上游位度，保持整体进入初期的平衡势态下降运行。该调度对基层流变压变化为，第一部口为2P；进升到第2部口的4P；进升到第三部口的6P；进升到第四部口的8P；到出口的10P，经冲刷摩阻消能至下游的台阶上的5P，随后泄入平流冲刷，梯形落差逐渐增大，然后随运行重新回复到图2所示的高峰冲刷的调度方案上，图中所示床基变化为，上游冲刷的V形槽中心降低到最低，水头增高(符号为H+)。槽侧淤高，水头减低(符号为H-)。
原理分析当主体运行间，连续冲刷河床中心同时主体推移，高压挟沙出流不断汇入下游，导致下游局部河段呈含沙量大的浑流。然而出流只是一度间倾下高压冲刷，随冲刷摩阻耗能，流向转平输入下游又展宽两侧，缓变沉积，多发生在两侧，其下游中部新淤层只在短距离的河段内，一两天时间就能得到推移主体重新冲刷，构成有效循环周期，实质是对河床中心泥沙，经快速冲刷处理落实在河侧。
图24、25给出的一种实施例，为接力冲刷单部设置操作纵切示意图。综合上游施行规模势冲刷，泄至下游形成新淤层的处理，规划为分段设立点，施行接力冲刷(例如对大型护城河淤积的分段处理)。基本操作程序是，由上游第一设置点开启运行，冲刷推移逐个合拼，施行接力式间断冲刷的方案，一次性处理泥沙由上游直至下游。上图24给出操作程序是，初期先调为高倍型1/2(符号为
)，冲刷下游床基。其流压变化为，进口是1.5P；进升到出口的4P，经冲刷摩阻耗能至下游的2P，随后转入平流冲刷，构成上、中、下程度大的梯形落差，水箱调为增重状，阻力装置3是，仅一套水耙加上在耘板部位改设的一根直立杆，其尖形下端直插入床基11构成的。导流板呈闭合导流状，主体呈固定一处不随流推移势态。
图25示意该点又调为导板5张开放流，水箱4开阀减轻，主机变压器1调成低倍型(符号为 )，对基层流变压示意进口是1.5P；进升到出口的2P，至下游远距离河段床基新淤层受冲刷，出流倾角、上、中、下、段落差势态近似持平(符号Z2≈Z下)，主体下游床基局部已淘刷呈谷状。综合图24、25示意，该方案是，主体固定一点施行间断式对挟沙过流，接力加能持续冲刷的方式调度，与上、下游各点的调度规律是，每时每隔一点的各点调呈，图24所示方案，而相邻各点则同图25所示方案，施行间断调换的方式运行。
图26给出一例适用于大江河(长江、黄河)预计冲刷开凿的中心V形槽宽的规模势主体——十八部套并联平面分布及操作分析与河段规划示意图，中部的十八部套实质是由上、下两个半并组，各为九部套对称势拼合成主件变压器1。主件1的拼成是，在其各部套相间距的中部各用短横轴122连接，起着保持各部套之间中侧部固定相间1m距离的支点作用，形成均匀的各间室。同在该各间室的前(下游)后(上游)两端处，与相邻部套的上面各设一套摇臂辘轳7，并用铁索与对侧的接点牵拉，构成每部套支负于横轴122，前后两半部分各持杠杆之势，导致各间室的上游尾部进口大于下游前端的出口，均呈平面压缩之势。各势拼合构成了扇形主体1，主体1的前部宽—AD两点距离(180m多)，小于尾部的BC两点距离，在主件1尾部的BC两处，对称安装两三角钢架8，钢架8的卡板框卡套着并联导流板5，且并联呈与主件1的侧边倾斜夹角为40°的BP段和CP段之势，各段各长达60m左右，且各延虚线示意均可延长达80m左右，同在各P点与中心串组尾部末端，都用一条带垂许多栏污小钩的缆索9连接，索9中部各设两个浮索点10(小船)。且各可沿虚线示意加用长索92同与中心部套虚框(补充的阻力装置)连接，其索中部各设3个浮索点10。构成一种大型规模全功能水力发能冲淤器主体。
符号表示、图例(见附页)对主件1各串组的机构搭配及调度分析1.各串组的规格类型搭配规律是，并于中间部套规格的高大于相邻侧部套的高。具体是，中部相并的四组为加高型(尾部(犁架)9m、前部(变压器高)8m)；相邻四套为高型(尾部高8m、前部高7m)；其它10套都是常规型(尾高7m、前高6m)。
2.串联部(变压器)数都是五部。调度功率规律是，由中部套的最高倍依次向两侧逐渐调低。具体是中部套是最高倍型(符号 )，向两侧依次调至常倍型(符号dp+)，各串组始终前高于后。
3.阻力(水犁耙)装置规律是，中部套的拖附套数多于侧套，且依次向两侧调小(犁浅)。具体是(1)中2部套是水犁耙3套，若加虚框等于4套(附图上标注符号为4f1)；(2)紧靠2套是水犁耙2套，若加虚框等于3套(附图标注为符号为3f2)；(3)再靠2套是水犁耙1套，若加虚框等于2套(附图标注为符号为2f3)；(4)再临2套是水犁耙1套高型(8m附图标注符号f4)；(5)其它10套是水犁耙各1套常规型(7m)。
4.各部套的长度是(1)中部2套是，108m+虚框＝127m；(2)紧靠2套是，92m+虚框＝108m；(3)再靠2套是，70m+虚框＝86m；(4)再临2套是，70m；(5)其余侧10套各是，67m。
5.各部套内阻力与拉力相抵，其效力的调度规律是侧部依次大于中部，具体如下(1)中心2套是，阻力4套共加深(犁深02.8m，相当大于拉力，相抵结果是强闸，(符号
；(2)相邻2套是，阻力3套共加探2.1m，大于拉力，相抵结果是闸(符号H上+闸＝3f2＞-F2)；(3)相邻2套是，阻力2套共加深1.6m，大于拉力，相抵结果是闸(符号闸＝2f3＞-F3)；(4)相邻2套是，阻力1套高型加深1.0m，约等于拉力，结果是持平(符号f4≥F4)；(5)其它6套是，阻力各1套常规型各调深是，0.8m、0.7m、0.6m，与拉力相抵结果均起拉力作用，但却是由侧临组逐渐大于中组；(6)第8排2套是，阻力1套常规型加深0.5m，相当小于拉力，相抵结果是，拉加拖的作用[符号f3＜＜-(F3+BP1/4)＝拉+拖]。
(7)侧边2套是，阻力1套常规型调深0.4m，相当小于拉力，相抵结果是大拉加大拖的作用[符号f9＜＜-(F9+BP3/4)＝拉+拖]。
各部套抵值拼合一起的结果，6外闸力小于10个拉力，但只较小于拉力，保持主体随运行向下游匀速推移。
主体推移的速度愈快，平均单位运行的时间就愈短，导致功率发挥的作用就愈小，耕凿冲刷床基落就的降程(上游犁深加下游冲刷深度之合)程度也就愈浅，反之愈深。证明功率效果与推移速度成反比。实质该调度不但与对床基冲刷的降程有关，而且与导致输入下游的挟沙流，使其含沙量高低有关。主要是指适合的高量含沙流，只泄至下游河段，即缓变淤积成层的集结推移线，始终与主体运行点间距近于适妥，即能在该淤积层未<p>已发现用如下方法可制备式I的13-羟基泰乐菌素的衍生物，
碳霉糖基
I其中R代表O或NOH，R1代表CHO，CH(OCH3)2或CH＝NOH；R2代表碳霉糖基或H，---线代表一个双键或单键；这种方法是在PH值为2-7，优选5.0-5.5的范围，室温，加有3-5％重量/体积氯化铵的条件下，将化合物式II用锌粉在一种低级(C1-C3)醇和水的混合物中进行还原3-6小时，
碳霉糖基
II其中R代表CHO或CH(OCH3)2，R1代表碳霉糖基或H，随后在氮气流中加有碱(吡啶或Na2CO3)的条件下，在室温或回流温度下，在吡啶或一种低级醇中，将所得到的式I化合物选择性地与1-8相抵结果对上游犁深床基度对主体起大的限推移作用。然而同时输于下游大量高压出流淘刷床基降低，水头增高；↓Pn/4——侧压传导间同时对主体产生的向侧压力；↑Fn/3——侧组的大拉力受杠杆作用，传导的向心侧压；闸——阻力大于拉力，相抵之下起限推移的作用；拉——阻力小于拉力，相抵之下起推移的作用；
——上游冲刷形成的主中槽床基下降水头增大；H下——上游高压出流淘刷床基下降压力水头增高；H-——水头变低、或床基增高；P-——流压减低；2L——有效升压拉沙出流波长度。
——一期运行段拉沙出流下层含量大的推移流；
——一期运行段拉沙出流上层含沙量小的浑流；
——含沙量大的推移流缓变将淤；
——缓变浑流；
——水下导流导流挡沙沉板并接的导流挡沙坝段；
——二期排列设立的位置，或被撒离的一期坝址。
权利要求
1.一种全功能半自动水力发能冲淤设备及其施工方法，用于疏通江河、大型渠道，包括主机及配套设备，其特征在于主机为水力变压器(1)，其构造是以叶板(101)为主件，该叶板呈矩形板状，其迎水横边(102)成刃形，若干叶板按面对上、下游方位组成两种对应坡势，共同安装在横向并排且等距离的多个两种梯形支架(103)、(104)上，并同向逆水流方向倾斜，且按等间距，等夹角上、下重叠，多层次相互平行设置。
2.如权利要求1所述的全功能半自动水力发能冲淤设备及其施工方法，其特征在于所述水力变压器的主件叶板(101)可用钢材铁皮或混凝土预制纤维板制成各类板形，也可用钢材制成特殊形，该钢制叶板有横宽、纵长骨架，由多道钢材等间距串排构成，各道横骨钢材均配有宽度不同的顺流铁板小叶，叶板两侧边骨架由型号统一的两道钢材拼成，在侧边钢材上各制有若干螺孔，各骨架共同连接底面或上面封钉的封板。
3.如权利要求1所述的全功能半自动水力发能冲淤设备及其施工方法，其特征在于所述水力变压器的叶板(101)与梯形支架(103)、(104)的连结可以为活动型，其构造是在主叶板长度中部偏下处固接一中轴(114)，该中轴两端与支架架梁相穿接，并在对应内缘将上、下两叶板中端部用与两叶轴间距等长的锁定杆(115)相套接组成平行四边形连杆机构，以保持相邻叶板在转动时仍能保持平行，该锁定杆由升降螺杆(116)、(117)连动以调节叶板倾斜角度，所述升降螺杆设置在梯形支架上端的平台上。
4.如权利要求1所述的全功能半自动水力发能冲淤设备及其施工方法，其特征在于所述水力变压器配置有套架(2)，该套架(2)由套负主架和其一侧或两侧的主架间隔架组成，各组架又由上、下大架和套负部件的直槽(207)轴卡(208)、限升螺杆(211)和(212)镇压大架(206)组成，各组件以接片(213)和(214)连接安装，主机(1)的轴头(122)套负于直立滑槽(207)；同在各滑槽(207)的内侧于套架2的主架下梁(201)上，各设置配有弹簧(209)的控轴卡杆(208)，再在该卡杆(208)的上端并位于架梁(202)的侧面处对称增设摇臂辘轳(210)两套。辘轳(210)和卡杆(208)之间用搅绳连接，构成操纵系统，再在槽(207)的外侧上下梁(204)、(203)、(205)对称设立两根螺杆(211)、(212)，该二螺杆垂直各穿装于配有驱动螺母(215)的操纵台和上、下大梁上，在梁架上面，于套负水力变压器1的操作台面沿横向设置有两根镇压大梁(206)，在大梁两端各增设一套梁卡(216)，实现套架2与水力变压器1的结合。
5.如权利要求1和4所述的全功能半自动水力发能冲淤设备及其施工方法，其特征在于所述主机水力变压器的套架顶面上设置有镇压装置(4)，其构造为双室水箱(401)、(402)，该双室水箱相互连通且有阀控。
6.如权利要求1所述的全功能半自动水力发能冲淤设备及其施工方法，其特征在于所术主机上还设置有阻力装置(3)，其构造包括升降自控水犁耙(301)，该水犁耙呈A字形双钩连心双铧犁形状，安装于阻力部分的框架(302)各室中间中部对称设置的直立滑槽中，铧犁(301)的两端靠紧滑槽外侧部位处各对设两根升降螺杆(306)，该螺杆由操纵台附卡的螺母(307)驱动，在该系统的上方位各梁架处，设置有升降螺杆自控转式板叶形水耙(303)，构成该系统自控的阻力装置。
7.如权利要求1所述的全功能半自动水力发能冲淤设备及其施工方法，其特征在于所述水力变压器在必要时可增加并联有半自动张闭式导流板(5)，其构造为若干片铁板制的立式小叶(501)，叶片(501)中部各附设有一根立式中轴(503)，中轴(503)上下两端同套穿于一个方形大框(502)上，并联拼合组成一种大叶板，各叶板中轴(503)穿套过方框(502)的上端处，各固装一齿轮(504)，各个齿轮共与一转动链(505)相联，在中心中轴(503)中穿附中齿轮(504)以上的余轴上端横加一短杆，驱动此杆，转动中心轴(503)，直接导致各小叶(501)统一由左板的闭合状态转至右板的张开状态。
8.如权利要求1所述的全功能半自动水力发能冲淤设备及其施工方法，其特征在于所述的水力变压器及其配套设备在施工时可根据河道规模采用顺流向的串联，沿河宽的并联以及串联并联组合方式进行施工，针对宽浅河道可加用导流板集中流量，变压器多层次串联、并联递增式升压，促使流能高倍增加，结合镇压水箱适度镇压，水犁耙耕凿滞动调度自如、匀速向前推移，一次性疏通江河落成V、U形槽床。
9.如权利要求1所述的全功能半自动水力发能冲淤设备及其施工方法，其特征在于所述施工方法包括将水力变压器1的叶板依照其与逆水方向的顷斜夹角，分为常倍型，高倍型和低倍型三种，常倍型的最佳夹角为a＝22.5，单叶所具备的压缩势高度为h1，高倍型的叶板夹角α＞22.5，单叶具备的压缩势高度等于h1+h3，低倍型叶板夹角α＜22.5，单叶所具备的压缩势高度等于h1-h2，调度方法分三种①.当遇最高水位(洪水位)时调度用低倍型，同时减少镇压水量、加强水犁耙深度；②.正常水位运行时，调度用常倍型；③.最低水位时，需要加强冲刷流压调度为高倍型，当要借连续水锤高流能促使刷槽淤侧时，调节中间各部套串接的最前一部用最高倍型，其余后各部仍为常倍形且由中部套依次向两侧逐渐调低直至最低倍型，同时加强中部套所有镇压水箱水量，加深水犁耙，增强阻力。其余两侧各部套仍由中间向侧面依次减轻调度。
全文摘要
一种全功能半自动水力发能冲淤设备及其施工方法,用于疏通江河、大型渠道,特制的若干叶板组装依附于框架上,加上升降螺杆,配成调度升压倍比的半自动型。经套架串套,再配有镇压水箱、阻力水犁耙、张闭型导流板,构成全功能水力发能冲淤部套,多部套再经并联呈规模势。能运行补偿上游开发水能不断输入下游的乏能流和高含沙流所滞留的泥沙导致河床的一再淤高,加升流压,付于能量促刷,持久恢复江河的泄洪、输沙和般运能量,一次性治理落成V、U形槽床。
文档编号E02B3/00GK1181440SQ9612042
公开日1998年5月13日 申请日期1996年10月28日 优先权日1996年10月28日
发明者彭方山 申请人:彭方山