[发明专利]全封闭式柔性深水围隔

说明书

所属技术领域：

水体环境工程、水上工程之辅助(环保)工程。本发明涉及一种全封闭式柔性深水围隔，适用于内陆低流速水体(湖泊、水库、平原河流)的临时性分隔，如局部性污染水域的隔离、水上施工区的边界控制、水面水质净化工程的边界控制等。

背景技术：

目前，公知的内陆低流速水体临时性分隔工程技术有以下几种：(1)临时性圩堤，用沙土袋垒砌或用土工袋吹填而成，适用于浅水(一般小于3m)，建设及拆除成本随着水深增加呈指数增高，需要搬运大量沙土，现场施工时间较长；(2)刚体骨架支撑膜质隔水材料的浅水围隔，适用于水深2m以内的小型静态水体；(3)表水层漂浮围隔(非封闭式)，主要用于控制漂浮性污染物(石油、蓝藻等)的扩散迁移，隔离性能较差，2000-2004年在滇池用于隔离蓝藻效果很差；(4)全封闭式柔性浅水围隔，在浅水湖泊或沿岸带浅水区广泛适用，一般限于3m水深以内，遇强风浪时易损坏，分段的刚性浮体(硬质泡沫塑料圆柱)容易磨破包被，接头处隔离性较差，总体使用寿命不超过3年，2002-2005年在太湖水源区用于边界防护，遭到风浪的严重损毁。至今尚缺乏适用于开敞水面(风浪波高大于1m)深水区(5m以上)有效使用寿命在5年以上的全封闭式柔性围隔。

发明内容：

本发明的目标在于：研发全封闭式柔性深水围隔，能够适应湖面风浪、水流、水位自然涨落、深水(10m以上)等自然条件，能够有效分隔水体，规模不限，寿命5-10年，易于维护管理。为此，必须解决以下技术问题。

◆适应深水条件，适用水深达到10m以上。

◆适应风浪和水流冲击。

◆全封闭式有效隔离(但不承受显著的水位差)

◆水面以上易老化部分的易维护性。

◆使用寿命达到5-10年。

为解决以上技术问题并达到研发目标，采取了以下技术方案。

(1)整体柔性结构

全封闭式柔性深水围隔整体采用柔性结构，以适应风浪、水流的冲击并延长使用寿命。围隔由石龙、墙布、棒状浮体三部分缝合而成(附图1)：石龙7用有结聚乙烯渔网包裹鹅卵石而成，可以随意弯曲而不会损伤；墙布5采用高密度耐水化纤织物，纵向、横向抗拉力强，斜向变形适应能力较强；棒状浮体3采用有结聚乙烯渔网包裹细条状闭孔泡沫塑料束而成，闭孔泡沫塑料条错落排列成束(直径根据需要设计)，形成具有一定强度的柔性连续棒状浮体；石龙7与墙布5下端缝合，接缝处附加下纲绳6(聚乙烯绳)；棒状浮体3与墙布5上端缝合，接缝处附加上纲绳4(聚乙烯绳)。

在高度设计时，同时考虑到水体2深度H、松软淤泥深度D、风浪(波长L)引起的表层水团运动等因素，并预留1.2以上的松弛度，围隔高度＝1.2(H+D+L/2)；在布设时，预留1.2以上的横向松弛度。

安装时将围隔下端的石龙7埋入湖底淤泥1中，并在两侧湖底打木桩8(埋头桩)，自下纲绳6向两侧木桩8设锚定缆绳9拉紧，达到固定和密封的目的。围隔墙布5和上端的棒状浮体3在水体2中可以随风浪和水流自由摆动。

全柔性结构、纵向和横向松弛度、加上底端固定，可以保证围隔在水体中完全处于“松弛”状态，留有适应风浪和水流的充足空间。

(2)网络状力学结构

围隔的网状力学结构(附图2)由水底锚定缆绳9、下纲绳6、墙布纵向加强筋10、上纲绳4构成，使得围隔强韧而具备很好的适应变形特性。墙布纵向加强筋10为高强度尼龙带，纵向缝制固定在墙布5上，两端分别与上纲绳4和下纲绳6牢固铆接。湖底锚定缆绳9一端绑扎固定在墙布纵向加强筋10与下纲绳6连接处，锚定力直接传递给墙布纵向加强筋10，并顺次传递给上纲绳4。当风浪和水流作用于浮体3及墙布5时，墙布纵向加强筋10和湖底锚定缆绳9承受了所有的力量。

(3)易维护的棒状浮体防护包被

围隔的水下部分经久耐用，但暴露在水面以上的浮体长期受阳光照射易老化破损。为解决这一问题，设计了易于更换的棒状浮体防护包被(附图3)。防护包被用PVC革制作，由两个翼状膜片14和一个覆盖膜片16组成。两个翼状膜片14的下端以缝线15缝制固定在墙布5上端两侧，自由端各打一排孔；覆盖膜片16覆盖在棒状浮体3上，两侧边缘各打一排孔，以细绳与翼状膜片14自由边的排孔穿绳缝合17，形成防护包被。翼状膜片14的宽度要保证其在水面以下并便于绑扎作业。

当防护包被的覆盖膜片16出现老化损坏时，解开两侧的缝合绳17，更换新的覆盖膜片。如此简单维护，可以有效保护棒状浮体3，延长整个围隔的使用寿命。

(4)“拉链式”纵向拼接