[发明专利]一种中小型河道生态复氧装置

说明书

本发明公开了一种中小型河道生态复氧装置，包含布置在河道上的低水头重力坝，所述低水头重力坝上依次设置了至少两个分离墩，在低水头重力坝下游末端与分离墩之间设有挑射角为30°的锲形块挑流坎。本发明的中小型河道生态复氧装置，分离墩除了束窄水流的作用外，还有防水位淹没分离墩和增加水流扰动的作用，在垂面上，分离墩墩间宽度随高程增加而增加是“防止水位淹没分离墩”，防止形成的挑射流在横向连续，隔断空腔和外部的空气连接，造成复氧效果不佳；在水平面上，分离墩间过水断面宽度沿河道纵向向下游逐渐减小是为了“增加水流垂向扰动”，使挑射流散开，增加与空气的接触面，提高复氧效果。

技术领域

本发明涉及一种中小型河道生态复氧装置，属于生态水工学领域。

背景技术

河流污染是当前日益受到关注的环境问题之一，目前我国七大江河流域都已经受到不同程度的污染，全国主要城市的河道大部分也受到不同程度的污染，如何尽快解决城市河流的黑臭问题已成为城市环境工作的当务之急。

溶解氧是反映水体污染状态的一个重要指标，受污染水体溶解氧浓度的大小也一定程度上反映了该水体自净能力的强弱。溶解氧是保持河湖水体生态平衡的主要因素之一。对于受污染严重的城市河湖水体而言，若能恢复其自身的复氧能力，则有助于完善其生态系统，并恢复其自净能力。基于输入动力的现有复氧技术在一定程度上能够解决河道复氧的问题，但由于能量储存设备和能量传输设备造价较高，且需专人维护，在僻远污染河道使用时存在所需购置成本较高、运行成本较大、与当地环境融合性较差等问题。

“CN201711111312-一种河道阶梯式零动力复氧系统”没有考虑到水流掺气的效果，并且主要考虑的是形成的水幕落下后的掺气过程和效果，实施效果较差。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种中小型河道生态复氧装置，能实时给中小型河流补充氧气，该设施经济简单，运行方便。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明的中小型河道生态复氧装置，包含布置在河道上的低水头重力坝，所述低水头重力坝上依次设置了至少两个分离墩，在低水头重力坝下游末端与分离墩之间设有挑射角为30°的锲形块挑流坎。

作为优选，所述分离墩下游面与低水头重力坝下游面在同一垂面，在水平面上，分离墩间过水断面宽度沿河道纵向向下游逐渐减小，在垂面上，分离墩墩间宽度随高程增加而增加。

作为优选，所述分离墩从顶部设有通向尾部的补气通道。

作为优选，所述分离墩最宽处的宽度为h，相邻两个分离墩之间的宽度为H，H＝h。

在本发明中，为提高复氧效果，本申请增加了三个关键的措施及相应的手段：①分离墩，该分离墩除了束窄水流的作用外，还有防水位淹没分离墩和增加水流扰动的作用，具体设计在申请书中“作为优选，所述分离墩下游面与低水头重力坝下游面在同一垂面，在水平面上，分离墩间过水断面宽度沿河道纵向向下游逐渐减小，在垂面上，分离墩墩间宽度随高程增加而增加”中特别强调了。在垂面上，分离墩墩间宽度随高程增加而增加是“防止水位淹没分离墩”，防止形成的挑射流在横向连续，隔断空腔和外部的空气连接，造成复氧效果不佳；在水平面上，分离墩间过水断面宽度沿河道纵向向下游逐渐减小是为了“增加水流垂向扰动”，使挑射流散开，增加与空气的接触面，提高复氧效果。②挑流坎，使挑射流在空气中与空气充分接触，延长其接触时间，提高水中掺气量。③补气通道，补气通道连接挑流空腔与外部空气，在水流挑射出挑坎后，形成挑射流，将挟带空腔中空气，如果空腔中空气少了，则掺气效果就差很多，因此需要给空腔补气。