[发明专利]一种基于漩涡导漂的弧形水景坝及其设计方法

权利要求书

1.一种基于漩涡导漂的弧形水景坝，其特征在于：包括弧形坝体、垃圾打捞装置；

所述弧形坝体包括设置在中部的大圆弧坝体以及对称设置在所述大圆弧坝体两边的小圆弧坝体，所述小圆弧坝体与所述大圆弧坝体相切，所述小圆弧坝体两侧设有边墙，所述小圆弧坝体开口端朝向上游设置，左右岸临近坝体处为漂浮物收集区，所述漂浮物收集区内设有垃圾打捞装置；所述小圆弧坝体和所述大圆弧坝体半径之比大于1/8且不大于1/2；所述大圆弧坝体上设置多个底孔，通过螺旋升降闸门控制所述底孔的启闭，所述底孔外围布设气泡发生器，所述气泡发生器由环绕底孔边缘的管道沿着大小圆弧弧线衔接处通过坝顶向外连接气泵，所述弧形水景坝左右两边近岸处和中部布设水位监测器且闸门前布设流量监测器，所述水位监测器和流量监测器连接传感器。

2.根据权利要求1所述的一种基于漩涡导漂的弧形水景坝，其特征在于：所述垃圾打捞装置包括与水平面成一定倾角的轮轴和过水滤网传送带，所述传送带底端潜入收集区水面以下，传送带顶端外接电机驱动装置，正下方设有垃圾收集箱。

3.根据权利要求1所述的一种基于漩涡导漂的弧形水景坝，其特征在于：所述气泡发生器具体包括进气管、储气空腔、通气立管、出气管、通孔、排气孔，所述出气管位于底孔的正下方，所述出气管左右两端与通气立管连接，气体由通孔传送后由均匀的排气孔排出上浮水面，所述通气立管紧靠拦河坝两圆弧衔接处并直通设置在坝顶处的储气空腔，所述储气空腔可通过进气管外接岸边的气泵使之通气。

4.根据权利要求1所述的一种基于漩涡导漂的弧形水景坝，其特征在于：所述设置在河边和河心处的水位监测器和闸门前的流量监测器固定在坝体大圆弧迎水面处。

5.根据权利要求2所述的一种基于漩涡导漂的弧形水景坝，其特征在于：所述垃圾打捞装置依据传感器发送来的水位和流量信息调整工作周期，所述垃圾收集箱运送时间也相应调整，所述传送带表面为带钉刺突出结构的过水滤网以期减少垃圾掺杂的水分和钩抓漂浮物。

6.根据权利要求1所述的一种基于漩涡导漂的弧形水景坝，其特征在于：所述弧形水景坝大圆弧坝顶等间距布设造景喷泉喷头，所述喷泉喷头内设转换器，定向向下游喷射，可根据流量大小变换喷射方式，造设不同的喷泉景观。

7.根据权利要求6所述的一种基于漩涡导漂的弧形水景坝，其特征在于：所述喷泉喷头与相应的抽水系统连接，周围布设喷泉灯，配合底孔对称出流。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种基于漩涡导漂的弧形水景坝设计方法，其特征在于，其具体步骤如下：

S1.调查工程选址的工程条件，包括河流水深、流速、河宽的边界条件和初始条件；

S2.使用制图软件等比例进行缩放调整大小圆弧的直径比例、圆周角大小，制作相应的一系列试验模型；

S3.在确定边界条件下运用流体力学仿真软件根据河流流态选用流体模型模拟河流一般流速范围内可能产生的漩涡导漂情况，观察上游近坝区和漂浮物收集区域的流速矢量方向，分析产生漩涡大小、漩涡持续时间以及稳定位置；

S4.结合工程具体情况并根据仿真结果确定最终的坝体流线设计方案以制作实物模型进行实验模拟，以实验结果确定最终坝型方案。