如何做到让河流防淤又防冻

一意 2024-12-20 23:32:29

如何做到让河流防淤防冻

大多数河流因为上游泥沙的原因,都会产生淤塞的问题;而北方的河流因为气候原因,还会出现冬季封冻的问题。

无论是淤塞还是封冻,都会阻碍河流通航。那么有没有办法解决呢,我想是有的。经过一意多年苦思,偶然间获得一点不成熟的想法,分享给大家,还请不吝赐教。🙏

声明一下:一来一意为人挺懒的,出发点自然是奔着一劳永逸去的,一旦弄成再不用去管。二来一意才疏学浅,所以想到的办法极其简单,额,好像还有点粗暴,幸勿见笑。😂

办法就是筑堰。众所周知,堰是一种低水位时可以拦水、高水位时可以让水溢出的水利工程,也可以叫它溢流坝。天下最著名的堰非都江堰莫属,都江堰修建于两千多年前,至今仍在惠泽成都平原。据说有个口诀叫“深淘滩,低作堰”什么什么的。

常规的堰肯定是不行的,一定要改造一下才能达到我们需要的不淤不冻的效果。这里我们借鉴一下老祖宗的智慧,把都江堰那个“深淘滩低作堰”活学活用一下下。

深淘滩要多深呢?我建议能搞多深就搞多深,最好一直淘到岩石层,也就是说堰体的根部要坐到岩石层上,这样才可以把效果最大化。这个深度是什么概念呢?一般好像要三四十米,深的能达到百米以上。是不是挺粗暴的,实在钱不够的话可以弄浅点,也能凑合用,总之越深越好。

低作堰要多低呢?建议堰体顶部低于当河段警戒水位三米左右,这样能够确保丰水期洪水畅行无阻。或者可以再高一点点,千万不要超过警戒水位,会出问题的。

接下来就是改造环节了,在堰体上预留一些过流水道,具体多少看需求。过流水道的进水口要开在堰体的底部,出水口的下缘高度与枯水期水面高度持平。堰体的作用是抬高堰前水位制造水位差,进水口开在堰体底部就是要利用水流的冲刷作用,尽可能的把河道淘深,这个过程不用人力,所以也就基本不需要后期维护,达到一劳永逸的效果。出水口不设在底部而设在较高位置是为了防止洪水期堰体前后水位差别不大时,底层水流变缓可能会造成的水道淤塞。还有一层考虑是冬季表层水温低易上冻而底层的水温较高,这样可以把上游底层的温水排到下游的表层,以防止下游出现冰冻。所有过流水道的总排水能力建议与枯水季流量相当或略小。

此堰将水流上下两部分,一行于表面,一行于水底,可称之为天地堰

这样一个具有清淤防冻功能的堰就初具雏形了,然后完善一下。

建议从过流水道出水口上缘到堰体顶部的高度区间开一个口子,使堰体呈“凹”字形。这样是为了增强其调蓄的功能,平时超出排水管道的水可以从凹槽排出,洪水期超量的水再从堰顶通过。凹槽还可以作为鱼类迁徙的通道和上游漂浮物的下行通道。凹槽也可以是多个,根据需要也可以使每个凹槽的深度不同,从而实现更精准的调蓄效果。

为了堰体的整体稳定,建议凹槽和过流水道错开,不要在同一垂面。

天地堰

堰体的深度决定上游的水深,较大的水深可以保证底层水的温度和使上游保持更多的储水量,让更多的水留在河道里对比较缺水的地方非常重要,所以再次强调一下:越深越好。较大的深度也让海船直入内陆成为可能。

建议在堰体一端设置船闸,方便船只通行。或者也可以在两端分别设置船闸,让上下行船只分在河道两侧通行,这样做的优点是可以降低过闸时出现事故的概率,缺点是可能增加建设成本和管理成本。

可以以堰体为基础架设桥梁,方便两岸通行,这样可以省去不少桥墩的高度,经济上更划算一些。

堰体过流水道上可以加装水轮机组,以实现发电的功能。

单一的一道堰可以起到的作用比较有限,建议从入海口到上游一道道堰修过去,建议每隔一百公里修一道。这里参照刘家峡水库至兰州河段长约75公里,长年不冻。相邻两道堰的高度差尽可能相同,这样可以使水流更平稳。

高寒地区可以适当加大密度,以提升防冻效果。参考松花江丰满水库至哈达湾段约27公里,也就是吉林市一带,长年不冻。

入海口处的堰体过流水道的过水能力可以设置得小一些,能够保证清淤能力就可以。凹槽也可省去,大海不缺那点水,让更多的水留在陆地上应该会更好一些。

大家有什么意见或建议欢迎提出来,大家一起探讨一下。

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一意

一意

2024-12-21 00:33

天地堰可以使上游的水流分成上中下三层,因为上下两层有出水口,所以流速较快,中层水被堰体拦住,水流慢很多。这就使得中层携带的泥沙可能会沉淀落入下层,然后让下层水流裹挟向前。浑浊的水流比清水的冲刷能力要大得多,无坚不摧的水刀就是用的这个原理,在水流中加入石英砂以达到随意切割工件的目的。 自然条件下的水流是表层流速快,底层流速最慢,所以发洪水时表层的浑水冲刷力度巨大,而底层沉积,有时候漫滩的洪水会在其他位置冲出深槽,而原来的河槽则被淤平,河流因此改道。 天地堰对底层流态的改变会使水流对河槽的冲蚀力度强无数倍,较自然状态下的溯源侵蚀作用要强很多很多。 底孔和凹槽的引导作用也可能使河道更加顺直。 天地堰水流低进高出的设计也使河槽无论被刷多深,都无惧入海口密度流,解决了海水内侵的困扰。 过流水道分成多股应该会比一股效果好一些。

一意

一意

期待万吨巨轮从海上直接开到兰州的那一天