专利名称：用于引导表层水向下流动的引导设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于引导表层水向下流动的引导设备，该设备能 将由潮流或风驱动的流水形成的水流引导至深水，从而将被污染的表 层水与深水混合，以便将表层水的过饱和溶解氧输送至深水。因此，
可将氧气注入由于缺乏溶解氧而腐败的深水的预定区域，从而使好氧 微生物进行新陈代谢。
背景技术：
绿潮、红潮和蓝潮通常产生于水库或海域中，所述水库或海域由 于来自陆地的污染物通过小溪和/或河道流入而受到污染，或者受到养
鱼场的残留伺料或鱼的排泄物的污染。随着^:污染的河道中的水流入 海洋，河水形成表层水，因为河水比海水相对暖和。由于藻类污染的 表层水暴露于太阳下，在夏季表层水的温度升高，因此表层水中生长 出海藻。通常当被污染的海域中的表层水的温度为20。C或更高时，海 藻生长旺盛。水中的藻类污染物质与温度和阳光一起为光合微生物一 —绿潮、红潮和蓝潮创造了极好的条件。
一种用于抑制海藻因超营养作用而生长的传统方法是向海藻生长 旺盛区域倒入黄土或铜，以-使海藻沉入深水中。然而，这种方法并非 环境友好型方法，因为它会造成环境的间接污染。并且，这种方法很 昂贵，不够经济有效。
清理被污染水库的另 一种方法是，使用鼓风机将空气中的氧气溶 解到水中，以使好氧微生物新陈代谢。然而，这种方法不够经济有效。
图l是示出水库等中的表层水常规流动的示意图。
如图1所示，风驱动的表层水流沿如箭头A所示的风1的方向移 动。当表层水流与陆地碰撞时，水流略微下降，然后沿箭头B所示的 方向移动。然而，由于这些水流仅仅形成于表层水区3,而表层水未
下降至深水区5，因而表层水不会被自然净化。也就是说，由于表层水停留在相对暖和且提供了极好的光合作用 条件的表层水区，因而海藻(如绿藻类、红藻类和蓝绿藻类)很容易 在表层水中生长。因此，本发明人不断研究能够将表层水引导至深水，以抑制海藻 生长的方法和设备，并设计了本发明。发明内容本发明用于解决现有技术中所产生的前述问题。因此，本发明的 目的在于提供一种引导表层水向下流动的引导设备，该设备可通过使 用自然能源(而不是人工能源)而以经济且环境友好的方式抑制海藻 的生长。本发明的另 一 目的是，提供 一 种引导表层水向下流动的引导设备， 该设备可通过将含有过饱和溶解氧并由于超营养作用而被污染的表层 水向深水引导，从而抑制海藻的生长。本发明的还一 目的是，提供一种引导表层水向下流动的引导设备， 该设备可通过抑制海藻的生长，防止养鱼场受到损害，并保护海洋的 生态系统。本发明的还一 目的是，提供一种引导表层水向下流动的引导设备， 该设备使得当溪水或河水流入海洋时，相对暖和的溪水或河水可容易 地与较冷的海水混合，从而抑制海藻的生长。按照本发明的 一 个方面，提供一种用于引导表层水向下流动的引 导设备，该引导设备包括空心的漂浮部件，其浸入水中；平衡部件， 设置于所述漂浮部件的顶部，以使所述漂浮部件平^f;以及平衡构件， 附接至所述漂浮部件的底部，以使所述漂浮部件在水面和水中竖立和 平衡。优选地，所述漂浮部件包括向下流动引导部分和垂直引导部分， 所述向下流动引导部分沿所述引导设备的纵向方向延伸，所述垂直引 导部分从所述向下流动引导部分垂直向下延伸并与之一体形成，并且 所述向下流动引导部分和所述垂直引导部分是空心的。
优选地，所述向下流动引导部分具有倒三角形的横截面，以将水 平的水流转变为垂直的水流。
优选地，所述漂浮部件包括垂直引导部分和多个向下流动引导柱， 所述垂直引导部分从所述平衡部件垂直向下延伸。
优选地，所述向下流动引导柱设置于所述垂直引导部分的两侧， 每一所述向下流动引导柱为棱柱形，其沿所述垂直引导部分的纵向方 向垂直延伸，其中所述向下流动引导柱沿所述垂直引导部分的侧面并 排布置，相邻的两个所述引导柱之间的间隙朝所述垂直引导部分逐渐 变窄。
优选地，所述漂浮部件包括从所述平衡部件垂直向下延伸的垂直 引导部分和设置于所述垂直引导部分的两侧的多个向下流动引导管， 所述多个向下流动引导管垂直延伸并水平地设置，其垂直边缘相互接
触。
优选地，每一所述向下流动引导管具有倒L形，并包括垂直部分 和用于接收表层水的入口部分，其中所述入口部分具有宽的横截面， 所述垂直部分具有比所述入口部分的横截面窄得多的横截面。
优选地，所述平衡部件具有空心结构，并包括防摇摆板和一对翼 形的波浪阻挡板，所述防摇摆板用于防止所述漂浮部件在波浪作用下 左右摇摆，所述波浪阻挡板从防摇摆板的纵向边缘一体地延伸。
从下面结合附图的详细描述中，本发明的上述和其它目的、特征 和其它优点可更清楚地理解。
图1是水库中表层水常规流动的示意图2是按照本发明第 一 实施方案的引导表层水向下流动的引导设 备的透视图3是图2所示引导设备的剖视图4是示出本发明的应用的示意图，其中图2所示的多个引导设 备连接成一排；
图5是按照本发明第二实施方案的引导表层水向下流动的引导设
备的透视图6是图5所示引导设备的剖视图7是示出本发明的应用的方案视图，其中包含多个图5所示的 引导设备；
图8是按照本发明第三实施方案的引导表层水向下流动的引导设 备的透视图9是图8所示引导设备的剖视图10是示出本发明的应用的示意图，其可适用于按照本发明的各 种实施方案的引导设备的固定。
具体实施例方式
下面结合附图描述本发明的引导表层水向下流动的引导设备。
图2是按照本发明第一实施方案的引导表层水向下流动的引导设 备的透视图；图3是图2所示引导设备的剖视图；图4是示出本发明 的应用的示意图，其中图2所示的多个引导设备连成一排。
如图2所示，按照本发明第一实施方案的引导表层水向下流动的 引导设备，通常包括漂浮部件IO、平衡部件30和平衡构件15。漂浮 部件10具有空心结构，使用时其被浸入水中。平衡部件30设置于漂 浮部件10的顶部，以使漂浮部件10平衡。平衡构件15附接至漂浮部 件IO的底部，^使漂浮部件IO在水面和水中竖立和平衡。
漂浮部件IO具有向下流动引导部分11和垂直引导部分13，向下 流动引导部分11沿该引导设备的长度延伸，垂直引导部分13从向下 流动引导部分11垂直向下延伸并与之一体形成。优选地，向下流动引 导部分11具有倒三角形的横截面，以将水平的水流转变为垂直的水 流。向下流动引导部分11的横截面可以具有任何能够使水向下流动的 形状，并且向下流动引导部分11与水接触的部分可为弧形。
垂直引导部分13与向下流动引导部分11 一体形成，并具有空心 结构。
漂浮部件10的长度在约2m至5m的范围内。优选地，多个这种 漂浮部分10相互连接，以减少对水的阻力。因此，连接环40附接至
漂浮部件10的向下流动引导部分11的两端，从而使多个漂浮部件10
可相互连接。
由于平衡部件30为空心结构，因而其可漂浮在水面上。平衡部件 30包括防摇摆板31和一对翼形的波浪阻挡板33,防摇摆板31用于防 止水中的漂浮部件IO在波浪作用下左右摇摆，波浪阻挡板33从防摇 摆板31的纵向边缘一体地延伸。
防摇摆板31与水面接触，并且由于水面的表面张力而使其自身平 衡，从而防止漂浮部件IO在水中摇摆。
波浪阻挡板33相对于防摇摆板31向上倾斜，^v而防止波浪溢出 至平纟lf部件30的顶部。
漂浮部件10和平纟軒部件30可一体制成，也可作为独立的部分制 作，随后将这些部分连接在一起。
平衡构件15附接至漂浮部件10的底部，并由具有预定重量的材 料制成。优选地，平衡构件15具有这样的重量使得漂浮部件10浸 入水中但又不沉入水中。
除了允许漂浮部件IO浸入水中的功能外，平衡构件15也能防止 漂浮部件IO左右摇摆。
下面将描述按照本发明第一实施方案的引导表层水向下流动的引 导设备的操作。
当箭头C所示的表层水流与引导设备的向下流动引导部分11的 表面碰撞时，其如箭头D所示那样改变方向。通过垂直引导部分13, 最终获得如箭头E所示的表层水的垂直水流。按照本发明的引导设备， 表层水可流至深水区，从而将过饱和溶解氧从水表面输送至深水，因 此好氧微生物可在深水中通过新陈代谢产生生物可降解的物质。而且， 表层水连续流动至深水可显著地抑制海藻的生长，否则海藻会在表层 水中旺盛地生长。
如图4中所示，按照本发明第一实施方案的多个引导设备由多个 连接环40连接成一排，纵向连接的引导设备的组合由船舶或小舟900 支撑。于是，表层水可沿箭头所指的方向移动至深水。
一对船只可拖着纵向连接的引导设备的组合，在海藻旺盛地生长
的区域慢慢地航行，以使海藻从表层水下降，从而抑制红藻或绿藻的 生长。
图5是按照本发明第二实施方案的引导表层水向下流动的引导设 备的透视图；图6是图5所示引导设备的剖视图；图7是示出本发明 的应用的方案视图，其中包含图5所示的多个引导设备。
如图5和6所示，除了漂浮部件110的形状外，按照本发明第二 实施方案的引导表层水向下流动的引导设备与第 一实施方案的引导设 备基本相同。因此，相同的部件下面不再描述。
按照本发明第二实施方案的漂浮部件110,包括/人平衡部件30向 下垂直延伸的引导部分113和多个向下流动引导柱121、 122、 123、 124和125。漂浮部件ll(H皮i殳计成具有空心结构。
设置于垂直引导部分113两侧的向下流动引导柱121 - 125中的每 一个具有三棱柱形状，该三棱柱沿垂直引导部分113的长度垂直延伸。
向下流动引导柱121 - 125沿垂直引导部分113的侧面并排布置， 相邻的两引导柱之间的间隙朝垂直引导部分113逐渐变窄。当表层水 在第一向下流动引导柱121和第二向下流动引导柱122之间被引导时， 表层水的向下流动速度逐渐增大，因为表层水与垂直引导部分113越 来越接近。因此，高流速可将表层水输送至更深的水中。
图8是按照本发明第三实施方案的引导表层水向下流动的引导设 备的透视图；图9是图8所示引导设备的剖视图。
如图8和9所示，除了漂浮部件210的形状外，按照本发明第三 实施方案的引导表层水向下流动的引导设备与第二实施方案的引导设 备基本相同。因此，相同的部件下面不再描述。
按照本发明第三实施方案的漂浮部件210,包括从平衡部件30向 下垂直延伸的引导部分213和多个向下流动引导管221、 222、 223、 224和225 。漂浮部件210 一皮设计成具有空心结构。
设置于垂直引导部分213两侧的向下流动引导管221 - 225中的每 一个为倒L形，其中垂直部分257沿垂直引导部分213的垂直宽度延 伸。此外，向下流动引导管221 - 225的入口部分255水平地设置，并 且在其垂直边缘处相互接触。
在每一个向下流动引导管221 - 225中，入口部分255具有宽的橫 截面，以接收表层水，但垂直部分257的横截面比入口部分255的横 截面窄得多，因此瓶颈效应能提高表层水在垂直向下方向的流速。
图10是示出本发明的应用的方案视图，其可适用于按照本发明的 各种实施方案的引导设备的固定。
如图10所示，本发明的表层水？ 1导设备可由代替船的锚800固定。 虽然图中仅出了 一个锚，但可根据连接的引导设备的数量或连接的引 导设备的组合的总长度采用多个这种锚。
如前所述，本发明的表层水？ 1导设备可将包含海藻的表层水输送 至深水区，以抑制海藻生长或杀死海藻。
此外，本发明的表层水引导设备可抑制本来会污染池塘、湖泊、 大坝和海洋的海藻生长，从而防止海洋生态系统被破坏，因而保护自 然，也防止沿海农场受到损害，因此能促进沿海的水产养殖。
而且，本发明的表层水引导设备可使用自然能源(而不是人工能 源)，因此提供了一种经济且环境友好型的清洁方法。
权利要求
1.一种用于引导表层水向下流动的引导设备，该引导设备包括空心的漂浮部件，其浸入水中；平衡部件，设置于所述漂浮部件的顶部，以使所述漂浮部件平衡；以及平衡构件，附接至所述漂浮部件的底部，以使所述漂浮部件在水面和水中竖立和平衡。
2. 根据权利要求1所述的引导设备，其中所述漂浮部件包括向下 流动引导部分和垂直引导部分，所述向下流动引导部分沿所述引导设 备的纵向方向延伸，所述垂直引导部分从所述向下流动引导部分垂直 向下延伸并与之一体形成，以及其中所述向下流动引导部分和所述垂直引导部分是空心的。
3. 根据权利要求2所述的引导设备，其中所述向下流动引导部分 具有倒三角形的横截面，以将水平的水流转变为垂直的水流。
4. 根据权利要求1所述的引导设备，其中所述漂浮部件包括垂直 引导部分和多个向下流动引导柱，所述垂直引导部分从所述平衡部件 垂直向下延伸。
5. 根据权利要求4所述的引导设备，其中所述向下流动引导柱设 置于所述垂直引导部分的两侧，每一所述向下流动引导柱为棱柱形， 其沿所述垂直引导部分的纵向方向垂直延伸，以及其中所述向下流动引导柱沿所述垂直引导部分的侧面并排布置， 相邻的两个所述引导柱之间的间隙朝所述垂直引导部分逐渐变窄。
6. 根据权利要求1所述的引导设备，其中所述漂浮部件包括从所 述平衡部件垂直向下延伸的垂直引导部分和设置于所述垂直引导部分 的两侧的多个向下流动引导管，所述多个向下流动引导管垂直延伸并 水平地设置，并且在其垂直边缘相互接触。
7. 根据权利要求6所述的引导设备，其中每一所述向下流动引导 管具有倒L形，并且包括垂直部分和用于接收表层水的入口部分，其 中所述入口部分具有宽的^f黄截面，所述垂直部分具有比所述入口部分 的横截面窄得多的横截面。
8. 根据前述权利要求1至7中任意一项所述的引导设备，其中所 述平衡部件具有空心结构，并包括防摇摆板和一对翼形的波浪阻挡板， 所述防摇摆板用于防止所述漂浮部件在波浪作用下左右摇摆，所述波 浪阻挡板从所述防摇摆板的纵向边缘一体地延伸。
全文摘要
一种用于引导表层水向下流动的引导设备，其引导由潮流或风驱动的流水形成的水流，以将表层水引导至深水，从而将污染的表层水与深水混合，以便将表层水的过饱和溶解氧输送至深水，因此，可将氧气注入由于缺乏溶解氧而腐败的深水的预定区域，从而允许好氧微生物新陈代谢。该引导设备包括空心的漂浮部件，其浸入水中；平衡部件，设置于所述漂浮部件的顶部，以使所述漂浮部件平衡；以及平衡构件，附接至所述漂浮部件的底部，以使所述漂浮部件在水面和水中竖立和平衡。
文档编号C02F7/00GK101337733SQ20071014526
公开日2009年1月7日 申请日期2007年8月17日 优先权日2007年7月5日
发明者崔镐相 申请人:崔镐相