一种不会产生水体腐化的水系设计方法与流程

本发明涉及景观水系设计，具体来说，涉及一种不会产生水体腐化的水系设计方法。

背景技术：

1、因为水有调节气候，净化空气功能，所以在好多展览馆、植物馆内都建有景观水系。为节省水源一般景观水系都循环用水。

2、为了不让水体变质，水系水体要流动着，流水不腐。一般循环水系都是利用水泵将水体从低处泵到高处，然后让水体自动再从高处流向低处。水泵一般放到水系的最低处的水里。水泵不会增加任何展馆空间景观元素，并且水泵要防止杂物(枝条、类似棉絮等)进入，而且采用水泵的水系中水体几乎没有溶氧的机会，然而水体腐化是因为缺少氧气造成的，采用水泵防止水体变质的效果较差。

3、针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种不会产生水体腐化的水系设计方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种不会产生水体腐化的水系设计方法包括以下步骤：

3、步骤一、规划设计水系平面布置，并测算水平总长度l；

4、步骤二、规划设计水系沟道平均过水断面w：

5、w＝bh+mh2

6、式中：h—水系沟道水深；

7、b—水系沟道底宽；

8、m—水系沟道边坡率；

9、步骤三、根据不冲不淤流速选定水系流速v；

10、步骤四、根据水力学流速计算公式：

11、

12、导出公式：

13、i＝v2/c2r

14、式中：v—水系流速；

15、i—水系沟道坡度；

16、c—流速系数；

17、根据曼宁公式公式：

18、

19、式中：n—人工沟槽粗糙系数；

20、r—水力半径；

21、水力半径的计算公式：

22、r＝w/x

23、式中：x—湿周

24、x＝b+kh

25、式中：

26、步骤五、根据水系坡度计算公式：

27、i＝h/l

28、式中：h—水系沟道首尾高差；

29、l—水系沟道水平长度；

30、导出：

31、h＝il

32、从而计算出水系沟道首尾高差h；

33、步骤六、根据流量计算公式：

34、q＝wv

35、计算水系流量q，根据水系流量q和水系沟道首尾高差h确定水车水斗大小、水车轮半径、电机的功率和变速箱的变速率，并在水系安装完成后进行调试；

36、步骤七、车室设计，安装水车的空间叫车室，用浆砌石或混凝土浇筑成不透水的底部为矩形且能够容纳水车的空间；

37、步骤八、储水池设计，储水池储水量加车室储水量要保证水系在维护或停电时停止运行沟道中水体流回时有足够储存空间，储水池内的水不会外溢，储水池布置在车室远离水系首部的一侧，且紧靠车室，车室在靠储水池的壁底部与储水池之间开设有高度不小于50cm的连通孔，且连通孔底部同车室底在同一水平面；

38、步骤九、水系的组装，车室固定在储水池的一侧，将水车可转动的安装在车室内并连接用于驱动的变速箱和电机，水系沟道首部与车室远离储水池的一侧壁固定连接，水系沟道尾部用管道与储水池连通，且水系沟道首部的内底面所在的水平面高于水系沟道尾部的内底面所在的水平面，储水池内安装有水位控制器，且水位控制器通过输水管连接补水水源。

39、进一步的，上述水斗的工作高度为0.2m，水车轮半径＝h+0.2m，水车轮轴中部同水系沟道首部的底部在同一高度。

40、进一步的，在上述车室设计时，车室的内宽比水车宽大30cm，内长比水车直径长65cm，车室壁顶高距车室底为水车半径加15cm,水车轴安装在车室两车室长壁顶，保证靠水系沟道首一侧水车轮距车室短壁的距离为15cm，别一侧水车轮距车室短壁的距离为50cm。

41、进一步的，在上述储水池设计时，储水池用浆砌石或混凝土浇筑成不透水的空间，储水池直接设置在地面上，储水池上面摆放物件或种植植物。

42、进一步的，上述管道进口距储水池底的高度差45cm，储水池底部比车室底部低30cm，为淤泥储存空间，储水池顶部比车室顶部低25—35cm，储水池上面覆20-30cm厚的土。

43、进一步的，在上述储水池的底端连接抽淤泵，且补水水源的输水管和抽淤泵的抽淤管均通过车室与储水池之间的连通孔进入储水池内的。

44、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

45、1、利用水车从空中倾倒水体，水体与空气接触和降落时同沟道产生激烈碰撞让水体内能够溶入大量的氧气，增加了水系中水体含氧量，防止水体变质效果明显；

46、2、通过水车提水建造水系，不仅能够实现水泵提升水体高度的功能，而且增加水系的观赏价值，增加了水车文化，丰富了参观、学习内容，提高水系应用价值；

47、3、通过水车提水建造水系，降低了水系中水体过滤要求，减少较多过滤装置，从而能够大大的降低水系的日常维护成本；

48、4、因防止水体变质效果明显，水系能够充分体现出水景观的美；

49、5、水系换水频率大大的降低，从而减少了因水体变质换水所增加的费用，经济效益明显。

50、6、通过一系类公式计算水系流量q，根据水系流量q和水系沟道首尾高差h确定水车水斗大小、水车轮半径、电机的功率和变速箱的变速率，从而实现能源的最大利用率。

技术特征：

1.一种不会产生水体腐化的水系设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种不会产生水体腐化的水系设计方法，其特征在于，上述水斗的工作高度为0.2m，水车轮半径＝h+0.2m，水车轮轴中部同水系沟道(7)首部的底部在同一高度。

3.根据权利要求1所述的一种不会产生水体腐化的水系设计方法，其特征在于，在上述车室(1)设计时，车室(1)的内宽比水车宽大30cm，内长比水车直径长65cm，车室(1)壁顶高距车室(1)底为水车半径加15cm,水车轴安装在车室(1)两车室长壁(2)顶，保证靠水系沟道(7)首一侧水车轮(4)距车室短壁(3)的距离为15cm，别一侧水车轮(4)距车室短壁(3)的距离为50cm。

4.根据权利要求1所述的一种不会产生水体腐化的水系设计方法，其特征在于，在上述储水池(10)设计时，储水池(10)用浆砌石或混凝土浇筑成不透水的空间，储水池(10)直接设置在地面上，储水池(10)上面摆放物件或种植植物。

5.根据权利要求1所述的一种不会产生水体腐化的水系设计方法，其特征在于，上述管道(8)进口距储水池(10)底的高度差45cm，储水池(10)底部比车室(1)底部低30cm，为淤泥储存空间，储水池(10)顶部比车室(1)顶部低25—35cm，储水池(10)上面覆20-30cm厚的土。

6.根据权利要求1所述的一种不会产生水体腐化的水系设计方法，其特征在于，在上述储水池(10)的底端连接抽淤泵(12)，且补水水源的输水管和抽淤泵(12)的抽淤管均通过车室(1)与储水池(10)之间的连通孔(11)进入储水池(10)内的。

技术总结
本发明公开了一种不会产生水体腐化的水系设计方法，包括1.以下步骤：步骤一、规划设计水系平面布置，并测算水平总长度L；步骤二、规划设计水系沟道平均过水断面W：W＝bh+mh<supgt;2</supgt;；步骤三、根据不冲不淤流速选定水系流速V；步骤四、根据水力学流速计算公式：V＝CRi，本发明能够利用水车从空中倾倒水体，水体与空气接触和降落时同沟道产生激烈碰撞让水体内能够溶入大量的氧气，增加了水系中水体含氧量，防止水体变质效果明显；通过水车提水建造水系，不仅能够实现水泵提升水体高度的功能，而且增加水系的观赏价值，增加了水车文化，丰富了参观、学习内容，提高水系应用价值。

技术研发人员：樊俊梅,高鸿永,仲生龙,田智宇,高宗舆,高兆舆,高旭亮,李碧雪,代百春
受保护的技术使用者：陕西秦草生态环境科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12