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黄河中下流引黄灌区泥沙清淤研讨及自动化安装开发
【摘 要】 本文在具体介绍引黄灌区泥沙清淤的重要性,在充沛剖析国内外泥沙清淤设备现状及缺乏的根底上提出了一种新式的水下自动化清淤配备。该配备选用先进的履带行走技能和绞冲原理,可直接自行进入途径内,并将堆积途径底的淤泥吹搅成混浊的水状,随河水流走,完结疏通途径。
  【关键词】 黄河 引黄灌区 泥沙清淤 自动化
  黄河是我国文明的发祥地,黄河水是我国西北、华北区域的首要水源。“丰蓄枯用,冬蓄春用,科学引证黄河水”是黄河中下流区域针对十年九旱、黄河断流、弃水入海的根本水情,统筹考虑出产、日子、生态用水,处理黄河水时空散布不均,促进人与自然调和展开的一大壮举;而引黄灌渠是其间重要组成部分之一,因为黄河的含沙量高,加上灌区水流速小极易形成灌区泥沙许多堆积,阻塞河道[1]。河道清淤指办理河道,归于水利工程。经过机械设备,将堆积河底的淤泥吹搅成混浊的水状,随河水流走,然后起到疏通的效果。针对引黄灌区泥沙堆积问题展开的清淤自动化配备研讨开发将有利于增强途径的引、排、蓄、供等功能,有利于改进水环境质量,有利于加速制作现代新村庄、推动城乡一体化脚步。
  1 布景和含义
  村庄的改革开放尽管给农业带来了史无前例的活力,处理了农人的温饱问题,为农业的快速展开打下了坚实的根底;但因粮食作物得不到灌溉,导致农业增产不增收,约束了农业的进一步展开。引证黄河水淤灌农田,在黄河上、中游已有2000多年的前史。秦汉时期,就先后修建了郑国渠、白渠等灌溉工程,使关中区域大得其利[2]。
  有一句老话叫做“官不治水、民不乐业”,直接反映了水利作业的重要性与农人对水利作业展开的要求。www.neyeg.com兴修水利功在今世、利在千秋。办法有三种:一是添加新的水利设备;二是修正扩建;三是清淤增容。前两种既受资金、劳力的约束,又受自然地理环境的影响,施行起来牵涉面广、作业量大。第三种则相对比较简单施行,可用最少的投入取得最大的经济效益。
  2 国内外河道清淤设备研讨现状及缺乏
  2.1 国外研讨现状
  同造船业相同,疏浚业源于欧美。1660年链斗式挖泥船的雏形“泥碾船”在荷兰创始取得成功。1855年美国人制成莫尔茨将号角吸扬式挖泥船,用于开挖南卡罗来纳州查尔斯顿港的拦门沙。1869年荷兰制成吸扬式挖泥船,用于苏伊士运河工程。跟着西方国家工业化和国际经济的展开,石油输运、集装箱输运、河海联运等推动了国际港口和航道的制作,疏浚设备也因而得到快速展开。
  (1)绞吸式挖泥船;图1所示:绞吸式挖泥船源于美国并取得极端广泛的使用。1884年在美国加利福利亚的粤克兰港,用一艘具有圆柱状绞刀的绞吸式挖泥船发掘一层层的砂石,其排泥管直径达500mm、泥泵直径达1.8m。1896年芝加哥美洲疏浚公司制作的“beta”号绞吸式挖泥船,吃水深度1.95m,有2个独立的泥泵,吸管直径850mm是其时最大的挖泥船。1986年“leonardo da vinci”号自航绞吸式挖泥船研发成功,该船总装机容量20250kw,其间绞刀功率4400kw,装有计算机操控的自动化发掘体系,能够使挖泥船操控到达最佳情况!那个年代被称为岩石疏浚的黄金年代[3]。
  (2)耙吸式挖泥船的展开;图2所示:绞吸式挖泥船大多是静态作业,抗风波才能弱,合适在内河航道及湖泊疏浚,而耙吸式挖泥船具有自航才能,调遣费用低,挖深大,输泥间隔不受约束,故特别合适于远间隔取沙的填海造地、大型港口航道的制作与保护等工程。
  2.2 国内研讨现状
  在我国,交通体系具有大中型的疏浚设备,以耙吸式和绞吸式挖泥船为主,数量不多但散布相对会集,疏浚才能强壮。水利体系则以中小型挖泥船居多,各品种型包罗万象,数量巨大,散布在全国各地。目前我国常用的清淤机械有两栖式清淤机,两栖绞吸式清淤机、长臂自航式清淤机、水管道清淤机、机井清淤机、水力挖泥机、浅鱼池人工牵引船体式清淤机、螺旋滚筒潜水式清淤机、旋轮式水下清淤机、半旱式清淤机等。如图3、图4所示为两种典型清淤机和挖泥船[4][5]。
  2.3 现有清淤自动化设备缺乏
  尽管国内外的清淤机品种许多,可是不合适引黄灌区的大泥沙量清淤现状,它们存在着以下问题:
  (1)功率大、能耗高,挖泥浅,一般只能挖深5~15m的疏松泥砂和土层;(2)旋转构件多,如斗轮、绞刀和砂泵等构件磨损严峻,替换频频,修理量

大,运转本钱高,设备办理杂乱;(3)用机械式斗轮、绞刀破碎水下土岩,形成水质变坏,污染环境。
  而灌区沉沙池的严峻淤积、抛弃,给村庄带来了一系列严峻后果。
  (1)种植业用水遭到要挟。一部分依托灌区灌溉的农作物轻则干旱减产,重则荒芜失收。(2)水土保持效果削弱。邢家渡灌区蓄水蓄沙、缓冲能量、减轻山洪对泥沙的冲刷,是水土保持的首要工程办法之一。因为邢家渡灌区的淤积和抛弃,蓄水容积削减,对山洪抗击才能显着削弱。
  3 泥沙清淤自动化配备结构规划
  3.1 计划的挑选
  要机动、灵敏、高效完结灌渠泥沙清淤作业,研讨、规划合理的自动化配备结构部分至关重要。在最初步规划的4套计划中,经过三方领导专家的重复证明,并在solid edge平台上制作出了三维结构图样,从操作及保护保养便利程度、性能价格比、可靠性、稳定性、实用性等方面归纳考虑,终究确认了水下行走拌和式清淤计划。
  3.2 水下清淤机器人计划规划
  水下机器人也称无人遥控水下行走机器,它是一种可在水下移动式机器:由岸边或水面上的作业人员,经过衔接配备的脐带供给动力,操作或操控水下清淤机器人[6]。如图5、图6、所示,该计划是使用最新的小型履带行走机器人技能,规划出小型履带式可在坝面行走,并可在水下作业的机器人,为了防止上述反转机器人反转设备的缺乏,将作业设备规划成不行反转,但添加了前端臂的摆臂动作,是臂前部的旋转搅动设备可在120度规模内滚动增大作业规模。
  3.3 新式水下自动化清淤配备具有以下特色
  (1)该规划中引入了先进的机器人规划思维,全体结构紧凑,自动化程度高;(2)因为该水下自动化清淤配备能够依据实际情况灵敏定位,所以全体结构尺度较小、分量较轻,移动、定位便利,机动灵敏;(3)只需一名操作人员,即可完结整个清淤进程。
  4 结语
  本文具体介绍了引黄灌区泥沙清淤的重要性,在充沛剖析国内外泥沙清淤设备现状及缺乏的根底上提出了一种新式的水下自动化清淤配备。该配备可直接自行进入途径内,并将堆积途径底的淤泥吹搅成混浊的水状,随河水流走,疏通途径,其有利于改进水环境质量,有利于加速制作现代新村庄、推动城乡一体化脚步。
  参考文献:
  [1]王艳华.引黄灌区水沙资源优化配备[d].我国水利水电科学研讨院,2007.
  [2]姜海波.位山灌区水沙调度办法与沉砂池输沙通道技能研讨[d].山东大学,2012.
  [3]胡建,戴清,袁玉相等.引黄灌区不同粒径泥沙的运动规则与处理使用[j].我国村庄水利水电,2008(6).
  [4]陶松垒,王康林,陶钧炳等.清淤输泥的新办法新设备[j].海洋学研讨,2006(7).
  [5]刘晓杰,化晓锋,陈伟等.新式途径清淤技能与设备研讨[j].南水北调与水利科技,2013(10).
  [6]苏红鲁,张扩成,张厚芹.邢家渡灌区泥沙清淤自动化配备研发[j].山东水利,2012(10).
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  •  更新时刻:2014-08-31 10:51:57  作者:佚名 [标签: 黄河 下流 清淤 自动化 安装 ]
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