一種防沖防生物型海水用取水頭部的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種防沖防生物型海水用取水頭部，由鋼筋混凝土桶體、進(jìn)水格柵以及鋼筋混凝土頂蓋整體構(gòu)成的取水頭部本體，鋼筋混凝土桶體底部設(shè)置有輸水管道，本體內(nèi)部中心設(shè)置有鋼筋混凝土支撐柱，其內(nèi)部形成有殺生劑導(dǎo)入通道，殺生劑導(dǎo)入通道的側(cè)壁上有與鋼筋混凝土桶體內(nèi)部相連通的殺生劑擴(kuò)散孔，殺生劑導(dǎo)入通道下部設(shè)置有連接殺生劑輸送管一端的進(jìn)料口，殺生劑輸送管設(shè)置在輸水管道內(nèi)，鋼筋混凝土支撐柱的外周設(shè)置有壓縮空氣導(dǎo)入管，壓縮空氣導(dǎo)入管上有用于向進(jìn)水格柵噴射壓縮氣體的壓縮空氣擴(kuò)散孔，壓縮空氣輸送管的底端連接壓縮空氣輸送管的一端，壓縮空氣輸送管設(shè)置在輸水管道內(nèi)。本實(shí)用新型能夠有效降低水流沖擊，防止海洋生物附著和堵塞，防海水腐蝕并能夠保護(hù)海洋生態(tài)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種防沖防生物型海水用取水頭部
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種取水頭部。特別是涉及一種適用于海床式海水取水系統(tǒng)的防沖防生物型海水用取水頭部。
【背景技術(shù)】
[0002]取水頭部是地表水取水系統(tǒng)的進(jìn)水構(gòu)筑物，居于整個(gè)取水系統(tǒng)的首要部分。在淡水取水工程中，取水頭部已有多種外形形式，并形成了較為完善的設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。但是，這些已有的取水頭部外形和設(shè)計(jì)技術(shù)在海水取水設(shè)計(jì)中并不完全適用，這是因?yàn)楹Ｑ笥兄冉?、河、湖泊和水?kù)更為復(fù)雜的工程環(huán)境。首先，由于風(fēng)浪、潮汐和暗流的存在，當(dāng)取水頭部在海洋中受到水流的沖擊時(shí)，方向更為多變，沖擊力也更為巨大；其次，由于海水的含鹽量高于淡水，取水頭部中的金屬構(gòu)件在海水中更容易遭受腐蝕破壞；第三，海洋中生存著品種繁多，數(shù)量巨大的海洋生物，因此取水頭部在海洋中將受到嚴(yán)重的生物附著和堵塞。最后，海水取水構(gòu)筑物基建費(fèi)用高昂，維護(hù)管理較為困能，因此取水頭部一旦失效將難以修復(fù)，由此造成的經(jīng)濟(jì)損失也較為嚴(yán)重。
[0003]目前，在已有的專(zhuān)利資料中，專(zhuān)門(mén)用于海水環(huán)境的取水頭部設(shè)計(jì)方案還未見(jiàn)公開(kāi)。已公開(kāi)的取水頭部專(zhuān)利申請(qǐng)要么完全不適用于海洋環(huán)境，要么功能較為單一，無(wú)法滿(mǎn)足海水取水的需要。例如，預(yù)凈化水力自動(dòng)選擇性取水裝置(申請(qǐng)?zhí)?201210056778.5)、鋸齒形取水頭部(申請(qǐng)?zhí)?99 21456 3.6 )、用于給水工程的防堵除沙取水頭部(申請(qǐng)?zhí)?200820238478.8)、管式取水頭部(200820300351.4)、開(kāi)式江水源熱泵區(qū)域供冷供熱系統(tǒng)(申請(qǐng)?zhí)?201020101530.2)、一種溝內(nèi)取水頭部的結(jié)構(gòu)(申請(qǐng)?zhí)?201120400190.8)和河床地表水取水構(gòu)筑物(201220162029.6)等均表明適用于江、河、湖泊和水庫(kù)的取水。而虹吸式水源熱泵取水系統(tǒng)(申請(qǐng)?zhí)?201020639833.X)、地表水水源熱泵取水頭部系統(tǒng)(申請(qǐng)?zhí)?201220988499.5)和防泥沙取水頭部(申請(qǐng)?zhí)?201320004198.1)等雖然表明適用于地表水環(huán)境，但均未提起如何防止生物附著和堵塞以及防海水腐蝕問(wèn)題，所以也不能用于海水取水。
[0004]面對(duì)以上情況，開(kāi)發(fā)一種能夠有效降低水流沖擊，防止海洋生物附著和堵塞，防海水腐蝕并能夠保護(hù)海洋生態(tài)的多功能取水頭部將會(huì)極大地提高海水取水系統(tǒng)的安全性，減少日常維護(hù)管理的難度和費(fèi)用，進(jìn)而推動(dòng)海水取水技術(shù)和海水利用工程的發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種能夠有效降低水流沖擊，防海水腐蝕、防止海洋生物附著和堵塞并能夠保護(hù)海洋生態(tài)的防沖防生物型海水用取水頭部。
[0006]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種防沖防生物型海水用取水頭部，包括有由底端固定在海底基礎(chǔ)上用于集水的鋼筋混凝土桶體、設(shè)置在所述鋼筋混凝土桶體頂端用于攔截海水裹挾物的進(jìn)水格柵以及設(shè)置在所述進(jìn)水格柵頂端的鋼筋混凝土頂蓋整體構(gòu)成的取水頭部本體，所述的鋼筋混凝土桶體底部的外側(cè)設(shè)置有與鋼筋混凝土桶體內(nèi)部連通的用于取水的輸水管道，所述的取水頭部本體內(nèi)部中心設(shè)置有底端固定在海底基礎(chǔ)上的鋼筋混凝土支撐柱，所述的鋼筋混凝土支撐柱在位于鋼筋混凝土桶體的這一部分的內(nèi)部形成有殺生劑導(dǎo)入通道，所述的殺生劑導(dǎo)入通道的側(cè)壁上形成有與所述鋼筋混凝土桶體內(nèi)部相連通的殺生劑擴(kuò)散孔，所述的殺生劑導(dǎo)入通道下部設(shè)置有連接殺生劑輸送管一端的進(jìn)料口，所述的殺生劑輸送管設(shè)置在所述的輸水管道內(nèi)且另一端連接岸邊取水泵房，所述的鋼筋混凝土支撐柱的外周垂直且間隔的設(shè)置有4根以上的壓縮空氣導(dǎo)入管，所述的壓縮空氣導(dǎo)入管在位于進(jìn)水格柵的這一部分形成有用于向進(jìn)水格柵噴射壓縮氣體的壓縮空氣擴(kuò)散孔，所述的4根以上的壓縮空氣輸送管的底端均連接壓縮空氣輸送管的一端，所述的壓縮空氣輸送管設(shè)置在所述的輸水管道內(nèi)且另一端位與岸邊取水泵房相連。
[0007]所述的鋼筋混凝土桶體的外周設(shè)置有螺旋纏繞結(jié)構(gòu)。
[0008]所述的螺旋纏繞結(jié)構(gòu)是采用鋼繩或塑料繩纏繞，或者是所述的螺旋纏繞結(jié)構(gòu)是螺旋纏繞的澆筑在鋼筋混凝土桶體外周的鋼筋混凝土繩形突起，所述的該鋼筋混凝土繩形突起表面為凹凸不平的表面。
[0009]螺旋纏繞結(jié)構(gòu)的纏繞長(zhǎng)度大于等于一個(gè)螺旋。
[0010]所述的鋼繩或塑料繩或鋼筋混凝土繩形突起的直徑為IOmm~50mm。
[0011]構(gòu)成進(jìn)水格柵的柵條是由表面涂有防腐蝕涂料的不銹鋼柵條制成，所述的柵條上連有犧牲陽(yáng)極金屬。
[0012]所述的防腐蝕涂料是環(huán)氧涂料或聚四氟乙烯塑料。
[0013]構(gòu)成進(jìn)水格柵的柵條斷面為梯形結(jié)構(gòu)，相鄰兩個(gè)柵條之間的間隙為0.5~10_，過(guò)柵流速小于或等于0.15m/so`[0014]本實(shí)用新型的一種防沖防生物型海水用取水頭部，能夠有效降低水流沖擊，防止海洋生物附著和堵塞，防海水腐蝕并能夠保護(hù)海洋生態(tài)。并且，本實(shí)用新型將會(huì)極大地提高海水取水系統(tǒng)的安全性，減少日常維護(hù)管理的難度和費(fèi)用，進(jìn)而推動(dòng)海水取水技術(shù)和海水利用工程的發(fā)展。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型防沖防生物型海水用取水頭部的外部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是本實(shí)用新型防沖防生物型海水用取水頭部的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]1:進(jìn)水格柵2:螺旋纏繞結(jié)構(gòu)
[0018]3:鋼筋混凝土桶體 4:輸水管道
[0019]5:壓縮空氣導(dǎo)入管 6:壓縮空氣擴(kuò)散孔
[0020]7:殺生劑輸送管 8:殺生劑擴(kuò)散孔
[0021]9:鋼筋混凝土支撐柱10:鋼筋混凝土頂蓋
[0022]11:殺生劑導(dǎo)入通道 12:壓縮空氣輸送管
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型的一種防沖防生物型海水用取水頭部做出詳細(xì)說(shuō)明。
[0024]如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型的一種防沖防生物型海水用取水頭部，包括有由底端固定在海底基礎(chǔ)上用于集水的鋼筋混凝土桶體3、設(shè)置在所述鋼筋混凝土桶體3頂端用于攔截海水裹挾物的進(jìn)水格柵I以及設(shè)置在所述進(jìn)水格柵I頂端的鋼筋混凝土頂蓋10整體構(gòu)成的取水頭部本體。
[0025]所述鋼筋混凝土圓柱體3是由鋼筋混凝土澆筑而成，其設(shè)計(jì)除滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)安全性要求外，還滿(mǎn)足《海港工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范》(JTJ275-2000)的要求。鋼筋混凝土桶體3由于在垂直于軸線的平面上保持各向同性，因此具有抵御方向多變的水流沖擊和耐腐蝕的功能。鋼筋混凝土桶體3必須設(shè)置于穩(wěn)固的基礎(chǔ)之上。
[0026]所述的鋼筋混凝土桶體3下部的外側(cè)設(shè)置有與鋼筋混凝土桶體3內(nèi)部連通的用于取水的輸水管道4，所述的取水頭部本體內(nèi)部中心位置設(shè)置有底端固定在海底基礎(chǔ)上的鋼筋混凝土支撐柱9，所述的鋼筋混凝土支撐柱9的內(nèi)部形成有殺生劑導(dǎo)入通道11，所述的殺生劑導(dǎo)入通道11的側(cè)壁上形成有與所述鋼筋混凝土桶體3內(nèi)部相連通的殺生劑擴(kuò)散孔8，所述的殺生劑導(dǎo)入通道11下部設(shè)置有連接殺生劑輸送管7 —端的進(jìn)料口，所述的殺生劑輸送管7設(shè)置在所述的輸水管道4內(nèi)且另一端位與岸邊取水泵房相連，所述的鋼筋混凝土支撐柱9的外周垂直且間隔的設(shè)置有4根以上的壓縮空氣導(dǎo)入管5，所述的壓縮空氣導(dǎo)入管5在位于進(jìn)水格柵I的這一部分形成有用于向進(jìn)水格柵I內(nèi)噴射壓縮氣體的壓縮空氣擴(kuò)散孔6，所述的4根以上的壓縮空氣導(dǎo)入管5的底端均連接壓縮空氣輸送管12的一端，所述的壓縮空氣輸送管12設(shè)置在所述的輸水管道4內(nèi)且另一端位與岸邊取水泵房相連。
[0027]壓縮空氣輸送管12敷設(shè)于輸水管道4內(nèi)，以防止水流沖擊破壞；壓縮空氣輸送管12采用耐海水腐蝕的塑料管材，能夠?qū)嚎s空氣從岸邊取水泵房輸送至壓縮空氣導(dǎo)入管
5。壓縮空氣擴(kuò)散孔6設(shè)置在鋼筋混凝土支撐柱9外周的壓縮空氣導(dǎo)入管5上部，并正對(duì)進(jìn)水格柵1，能夠在取水頭部暫時(shí)停止進(jìn)水的間隙將壓縮空氣均勻擴(kuò)散至整個(gè)進(jìn)水格柵1，使堵塞在進(jìn)水格柵I上的貝類(lèi)和藻類(lèi)被沖開(kāi)，從而達(dá)到定期清理格柵的目的。
[0028]殺生劑輸送管7敷設(shè)于輸水管道4內(nèi)，既能夠防止水流沖擊破壞，又能夠防止殺生劑輸送管7破裂后殺生劑向海洋泄露，污染海洋環(huán)境。殺生劑輸送管7采用耐海水腐蝕的塑料管材，并與鋼筋混凝土支撐柱9中的殺生劑導(dǎo)入通道11相連，能夠?qū)⑸鷦陌哆吶∷梅枯斔椭翚⑸鷦U(kuò)散孔8。殺生劑擴(kuò)散孔8開(kāi)設(shè)于鋼筋混凝土支撐柱9表面，能夠在取水頭部進(jìn)水時(shí)將殺生劑均勻擴(kuò)散至整個(gè)取水頭部?jī)?nèi)，殺死進(jìn)入取水頭部和輸水管道4內(nèi)的海洋生物，減少海洋生物的附著。
[0029]所述的鋼筋混凝土圓柱體3的外周設(shè)置有螺旋纏繞結(jié)構(gòu)2，所述螺旋纏繞結(jié)構(gòu)2的纏繞長(zhǎng)度大于等于一個(gè)螺旋。所述的螺旋纏繞結(jié)構(gòu)2是采用鋼繩或塑料繩纏繞，所述的鋼繩或塑料繩直徑為IOmm?50mm。螺旋纏繞結(jié)構(gòu)2能夠破壞海水繞流產(chǎn)生的規(guī)律漩渦，降低取水頭部側(cè)向振蕩的幅度。當(dāng)采用鋼繩時(shí)，其防腐方法與進(jìn)水格柵的防腐方法相同。
[0030]或者是所述的螺旋纏繞結(jié)構(gòu)2是螺旋纏繞的澆筑在鋼筋混凝土圓柱體3外周的鋼筋混凝土繩形突起，所述的該鋼筋混凝土繩形突起的表面為凹凸不平的表面。
[0031]所述的鋼繩或塑料繩或鋼筋混凝土繩形突起的直徑為IOmm?50mm。
[0032]鋼筋混凝土圓柱體3底部的輸水管道4的管材可取鋼管、鋼筋混凝土管、離心澆注玻璃鋼管、高密度聚乙烯塑料管、鋼絲網(wǎng)骨架聚乙烯塑料復(fù)合管等。當(dāng)輸水管道4的管材可取鋼管時(shí)，其防腐設(shè)計(jì)同進(jìn)水格柵I。輸水管道4靠靜水壓力將海水輸送至岸邊取水泵房。
[0033]構(gòu)成進(jìn)水格柵I的柵條是由表面涂有防腐蝕涂料的不銹鋼柵條制成，所述的柵條上連有犧牲陽(yáng)極金屬，所述的防腐蝕涂料是環(huán)氧涂料或聚四氟乙烯塑料。并且，構(gòu)成進(jìn)水格柵I的柵條斷面為梯形結(jié)構(gòu)，相鄰兩個(gè)柵條之間的間隙為0.5?10_，過(guò)柵流速小于或等于
0.15m/s。
[0034]所述進(jìn)水格柵I的多種防腐設(shè)計(jì)能夠保證進(jìn)水格柵在取水頭部設(shè)計(jì)年限內(nèi)不因海水腐蝕而失效。柵條的間隙和過(guò)柵流速設(shè)計(jì)能夠減少格柵對(duì)海洋生物的損害，基本消除大型海洋生物的撞擊死亡，并將幼魚(yú)的致死率控制在0.06%，將蝦蟹的致死率控制在
0.02%。
【權(quán)利要求】
1.一種防沖防生物型海水用取水頭部，包括有由底端固定在海底基礎(chǔ)上用于集水的鋼筋混凝土桶體(3)、設(shè)置在所述鋼筋混凝土桶體(3)頂端用于攔截海水裹挾物的進(jìn)水格柵(O以及設(shè)置在所述進(jìn)水格柵(I)頂端的鋼筋混凝土頂蓋(10)整體構(gòu)成的取水頭部本體，所述的鋼筋混凝土桶體(3)底部的外側(cè)設(shè)置有與鋼筋混凝土桶體(3)內(nèi)部連通的用于取水的輸水管道(4)，其特征在于，所述的取水頭部本體內(nèi)部中心設(shè)置有底端固定在海底基礎(chǔ)上的鋼筋混凝土支撐柱(9)，所述的鋼筋混凝土支撐柱(9)在位于鋼筋混凝土桶體(3)的這一部分的內(nèi)部形成有殺生劑導(dǎo)入通道(11)，所述的殺生劑導(dǎo)入通道(11)的側(cè)壁上形成有與所述鋼筋混凝土桶體(3)內(nèi)部相連通的殺生劑擴(kuò)散孔(8)，所述的殺生劑導(dǎo)入通道(11)下部設(shè)置有連接殺生劑輸送管(7)—端的進(jìn)料口，所述的殺生劑輸送管(7)設(shè)置在所述的輸水管道(4)內(nèi)且另一端連接岸邊取水泵房，所述的鋼筋混凝土支撐柱(9)的外周垂直且間隔的設(shè)置有4根以上的壓縮空氣導(dǎo)入管(5)，所述的壓縮空氣導(dǎo)入管(5)在位于進(jìn)水格柵(O的這一部分形成有用于向進(jìn)水格柵(I)噴射壓縮氣體的壓縮空氣擴(kuò)散孔(6)，所述的4根以上的壓縮空氣輸送管(5)的底端均連接壓縮空氣輸送管(12)的一端，所述的壓縮空氣輸送管(12)設(shè)置在所述的輸水管道(4)內(nèi)且另一端位與岸邊取水泵房相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防沖防生物型海水用取水頭部，其特征在于，所述的鋼筋混凝土桶體(3)的外周設(shè)置有螺旋纏繞結(jié)構(gòu)(2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種防沖防生物型海水用取水頭部，其特征在于，所述的螺旋纏繞結(jié)構(gòu)(2)是采用鋼繩或塑料繩纏繞，或者是所述的螺旋纏繞結(jié)構(gòu)(2)是螺旋纏繞的澆筑在鋼筋混凝土桶體(3)外周的鋼筋混凝土繩形突起，所述的該鋼筋混凝土繩形突起表面為凹凸不平的表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種防沖防生物型海水用取水頭部，其特征在于，螺旋纏繞結(jié)構(gòu)(2)的纏繞長(zhǎng)度大于等于一個(gè)螺旋。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種防沖防生物型海水用取水頭部，其特征在于，所述的鋼繩或塑料繩或鋼筋混凝土繩形突起的直徑為IOmm?50mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防沖防生物型海水用取水頭部，其特征在于，構(gòu)成進(jìn)水格柵(I)的柵條是由表面涂有防腐蝕涂料的不銹鋼柵條制成，所述的柵條上連有犧牲陽(yáng)極金屬。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種防沖防生物型海水用取水頭部，其特征在于，所述的防腐蝕涂料是環(huán)氧涂料或聚四氟乙烯塑料。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的一種防沖防生物型海水用取水頭部，其特征在于，構(gòu)成進(jìn)水格柵(I)的柵條斷面為梯形結(jié)構(gòu)，相鄰兩個(gè)柵條之間的間隙為0.5?10mm，過(guò)柵流速小于或等于0.15m/s。
【文檔編號(hào)】E03B3/04GK203583577SQ201320713440
【公開(kāi)日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2013年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月12日
【發(fā)明者】王印忠, 張連強(qiáng), 李明, 李雪, 陳沖, 王靜, 尹建華 申請(qǐng)人:國(guó)家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所