本發(fā)明涉及一種利用自然之物和力去蓄清水排渾水，同時除掉長江黃河及其水庫里的淤積物，專用于管控江河水庫，讓“水當(dāng)蓄則蓄，泥當(dāng)走則走，洪水造福祉，江河潤九州”這樣一套人為控制的自潔生態(tài)系統(tǒng)，屬于水利領(lǐng)域疏浚江河河道泥沙和水庫淤積的一種新方法及其機(jī)械和設(shè)施。

背景技術(shù)：

隨著全球經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，人類在河流上修建的水利設(shè)施越來越多，越來越宏大，但河道水庫的泥沙淤積這一世界性難題，迄今為止仍一直困扼著全球江河水庫的安全、運(yùn)行能力及其使用壽命。眾所周知的許多水庫皆因泥沙淤積沉淀而使得水庫庫容減小、發(fā)電能力降低，防汛抗旱能力也嚴(yán)重降低，我國的三門峽水庫6-1就是一個典型案例，由于泥沙嚴(yán)重淤積而幾乎大去了水庫應(yīng)有的蓄水功能，整個水利工程幾乎處于殘廢狀態(tài)；十幾年后，小浪底水利樞紐工程也將步三門峽水庫之后塵；現(xiàn)有的“蓄清排渾”方案用在新建成的長江三峽大壩，仍然會使每年產(chǎn)生一立方公里的淤積物6-2淤積于庫底，百年后的三峽水庫庫容將只剩一半左右6-3，而這些寶貴的淤泥被困在庫底6-4，使得下游數(shù)百公里的動植物缺少養(yǎng)分6-5；黃河淤泥沙使河床升高6-6，增加了潰堤垮壩造成的洪澇災(zāi)害風(fēng)險。近十幾年來小浪底水利樞紐雖然也在運(yùn)用“蓄清排渾”蓄水蓄沙和調(diào)水沖沙，雖然可以使黃河下游河床十幾年內(nèi)不淤積抬高，但幾十年后，花巨資建起來的小浪底工程仍將步三門峽工程一樣的后果；若還是采用“蓄清排渾加調(diào)水沖沙”的辦法6-7，黃河每年仍會有4億噸淤積于水庫河床，就算在三門峽上游再建幾座大壩，新老水利工程仍會使用不了幾十年就殘廢掉；每年豐水期的”調(diào)水沖沙”和”蓄清排渾”更大的負(fù)作用還在于雖然能將壩后的部分泥沙淤積沖到大壩下游了，可那時也正是下游需要上游蓄水抗洪的時候，卻要放水沖沙排渾，泄洪騰庫容，反過來增大了下游的防汛壓力不說，還浪費(fèi)掉大壩蓄起來的大量寶貴的水能水資源6-8，等到了接下來的的冬春兩季時，水庫蓄水時本該給下游的江河湖泊供水的枯水季節(jié)，卻又庫存蓄水不足，造成湖泊萎縮、河道斷流6-9，嚴(yán)重影響工農(nóng)業(yè)和航運(yùn)用水，使江河水庫和湖泊的防汛抗旱功能得不到充分發(fā)揮。也就是說，到目前為止，還沒有一套高效的清淤方法和一種能夠既節(jié)能又環(huán)保地把淤積物徹底排出庫外、疏通河道、充分發(fā)揮江河水庫和湖泊的防汛抗旱功能，變水患為水利這樣一套根治江河水庫淤塞的蓄清排渾除淤系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明正是為了解決上敘現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一套建造成本低、操作簡便、結(jié)構(gòu)簡約，又能夠利用無窮的自然之物和力去根治江河水庫淤塞的蓄清排渾除淤系統(tǒng)。

本案發(fā)明的目的在于以這套蓄清排渾除淤系統(tǒng)的新穎性：既能充分蓄住水能水資源，又能把淤積物排出庫外，同時還能疏通河道，充分發(fā)揮江河水庫的減災(zāi)防災(zāi)和防汛抗旱功能，使大量的泥沙不再滯留于河道、沉淀物淤積于水庫，以解決江河水庫淤積這一世界性難題，達(dá)到人為地改造江河、控制江河，把水害變成水利之目的。最終為社會產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

本案發(fā)明的另一目的在于以這套蓄清排渾除淤系統(tǒng)的實(shí)用性：能充分利用自然之物和力實(shí)現(xiàn)清除水庫淤積物，僅用很少的能耗就可以疏走江河水庫中的泥沙淤積或幫助泄洪，提高江河水庫的防汛抗旱效率；能克服現(xiàn)有的“蓄清排渾”和”調(diào)水沖沙”方法所產(chǎn)生的的負(fù)面效果，.把上游洪水通過河道水庫和湖泊充分管控儲蓄起來，到枯水季節(jié)便成為下游寶貴的水能和水資源；能將大壩上游的淤積物排出水庫下游時能隨時做到水庫蓄水和排沙兩不誤，丞救并延長水庫的使用壽命，還原或保持水電站原有的畜水效益和發(fā)電能力；能將洪水和淤積物再生資源化，把沉積物實(shí)時地提供給下游動植物變成養(yǎng)料。這樣就形成一套水利生態(tài)系統(tǒng)，既節(jié)能又環(huán)保地徹底清除發(fā)電站水庫的淤積物，還原或恢復(fù)大壩上下游生態(tài)平衡；本案具有廣泛的實(shí)用性，不僅適用于被淤積至殘了的三門峽水庫和使用中的三峽水庫.也實(shí)用于其他新老水利工程，在在建水利工程中修建這套系統(tǒng)的投入和施工會比在已經(jīng)在使用的水利工程中取到事半功倍的效果；讓我們充分利用好花巨資建起來的水利工程和蓄起來的水資源，充分發(fā)揮江河湖泊和水庫電站的功能提高防汛抗旱和發(fā)電效率，為世界上的人們提供充足的水資源和強(qiáng)大的清潔能源。

本案發(fā)明的目的還在于它的先進(jìn)性：本發(fā)明人的這頂“治淤”技術(shù)及其機(jī)械和設(shè)施，將成為真正義意上的為防汛抗旱和抗洪救災(zāi)而發(fā)明的系統(tǒng)工程。

本案發(fā)明采用的技術(shù)方案：是以在本發(fā)明人已經(jīng)獲得發(fā)明專利(專利號2009100946370)中“借力使力，以流治流”技術(shù)(簡稱“控流技術(shù)”)之后，又發(fā)明出這套“借力使力，以流治淤”技術(shù)(簡稱“治淤技術(shù)”)，即一種利用自然之物和力因勢利導(dǎo)而不淤滯的方法，與泥沙的淤積規(guī)律和水流的特性跟機(jī)械原理相結(jié)合，用鋼筋混凝土和鋼材為主要材料設(shè)制而成，并利用水的能量或重力或其自身物質(zhì)，對江河水庫里各種淤積物或渾水進(jìn)行清淤、疏浚或排走，最終達(dá)到變水患為水利、延長水利工程使用壽命、充分利用水能和水資源等之目的、由以下四套機(jī)械設(shè)施組成一套蓄清排渾除淤系統(tǒng)：

1.調(diào)水沖沙、疏浚河流、改造河道、使水流切出河槽的理想寬度、深度和落差的，導(dǎo)流疏浚設(shè)施；

2.能不經(jīng)庫區(qū)就可實(shí)時地把洪水泥沙搬移出大壩下游，既能消減洪水造成的災(zāi)害，又能蓄清排渾，主治泥沙淤積，使水庫最有效地蓄住水資源和水能，延長電站和水庫的使用壽命的蓄清排渾系統(tǒng)；

3.讓靜止水轉(zhuǎn)換成具有強(qiáng)大動力的水流驅(qū)動機(jī)器，使水流裹挾著淤積物排出大壩下游或河道外，專為清除淤積而設(shè)計的自動沖沙除淤清淤機(jī)。

4.既能蓄清排渾又能沖沙除淤的由導(dǎo)流疏浚設(shè)施、蓄清排渾系統(tǒng)和清淤機(jī)聯(lián)合組成的蓄清排渾除淤系統(tǒng)。

5.具有耙吸頭的功能又能輔助以上設(shè)施和系統(tǒng)提高除淤效果的吹淤增效機(jī)。

下面是本案以上機(jī)械設(shè)施及其組成的蓄清排渾除淤系統(tǒng)的附圖說明、具體實(shí)施方式、安裝步驟及其原理：

1.導(dǎo)流疏浚設(shè)施

附圖說明

圖6介紹說明淤積造成的后果、迄今為止現(xiàn)有的畜清排渾除淤技術(shù)和水流形成的自然現(xiàn)象索引。

圖1是導(dǎo)流疏浚設(shè)施主要部件的名稱和結(jié)構(gòu)及其功能原理示意圖。

圖中：檔板1-1、套管1-2、舵盾1-3、底盾1-4、盾樁1-5、河道內(nèi)彎1-a、河道1-b、河道內(nèi)灘1-c、水流沖擊力1-f、擋板重量1-g、擋板斜角1-α

具體實(shí)施方式和安裝步驟：

下面結(jié)合附圖1，對本案的導(dǎo)流疏浚設(shè)施各部件的結(jié)構(gòu)、安裝方式、運(yùn)行原理和操作步驟作如下詳細(xì)說明：

如附圖1所示的導(dǎo)流疏浚設(shè)施結(jié)構(gòu)主要由：擋板1-1、盾樁1-5構(gòu)成，擋板由套管1-2與鋼筋混凝土澆注而成，盾樁由鐵軌為材料與鋼板舵盾1-3、底盾1-4組成。

各零部件的功能及安裝步驟和運(yùn)行原理分別是：

第一步先確定有必要改道的河道內(nèi)彎a下游的河道b，清除新河道中水流沖不走的障礙物。

第二步：把預(yù)制鋼筋混凝土擋板1-1經(jīng)套管1-2套上一對盾樁1-5組裝成一組一組的導(dǎo)流疏浚設(shè)施，安裝于河道內(nèi)彎a下游與河道內(nèi)灘c的河漕b當(dāng)中，各組擋板的安裝角度α由河漕b中水流對其產(chǎn)生的沖擊力f和擋板重量g決定。支撐板下邊的泥沙被水流淘空，檔板在自身重力g作用下，檔板隨套管1-2沿盾樁鐵軌1-5下沉，舵盾1-3在檔板的沉重壓力下始終處在河床泥沙中，與底盾1-4共同保持水的沖力與擋板頃斜所產(chǎn)生的力保持平衡，保持擋板斜角1-α不變，盾樁因形似盾而得名，即舵盾和底盾的功能取代了支架或鋼絲繩，可使擋板在運(yùn)行時不倒伏而又能成為河岸護(hù)堤長期發(fā)揮作用，擋板主要起改變導(dǎo)引水流方向的作用，擋板在導(dǎo)引水流切出又深又窄落差又大的新河槽的同時，水流下切加上時間，就自然而然地成為新河槽的河堤。

該導(dǎo)流疏浚設(shè)施的運(yùn)行原理和功能是：先從河道的曲直說起，盤山公路筑成蜿蜒曲折的車道是為了減小車道的坡度，而蜿蜒曲折的河道使水流落差變小，流速就慢，就容易讓渾水中的泥沙沉淀而形成淤積6-10，故此，把蜿蜒曲折的河道疏直則是為了讓水流切出落差大的河槽6-11。落差大，水流的流速流量也隨之加大，使水流切出又深又窄落差又大的新河槽(附圖1)：導(dǎo)流疏浚設(shè)施的運(yùn)行原理是源于“河水流碰到?jīng)_不動的障礙就改道形成河彎”的規(guī)律，以擋板將水改變方向沖涮淤積，裹挾走泥沙，切出新河槽；擋板的另一功能是通過適當(dāng)增加擋板，也就筑成了新的河岸護(hù)堤；還可在汛期讓洪水翻過這“新護(hù)堤”流入老河道，把老河道當(dāng)水庫蓄洪蓄沙使用；還可用擋板在低洼積水之處修筑成行洪區(qū)或蓄水蓄淤區(qū)，或其他季節(jié)當(dāng)濕地；與本案的蓄清排渾系統(tǒng)相連接疏走泥沙——導(dǎo)流疏浚設(shè)施這些成果，既減輕了下游的抗洪壓力，又能配合設(shè)于下游的蓄清排渾除淤系統(tǒng)使水庫蓄住枯水期需要的那份水資源和水能；普中平原應(yīng)用這套系統(tǒng)，可降低地下水位，還能把“天河”的河槽加深，輸出的泥沙則可成為天河造地固堤的材料。

2.蓄清排渾系統(tǒng)

附圖說明

圖2是蓄清排渾系統(tǒng)主要部件的名稱和結(jié)構(gòu)及其功能原理示意圖。

圖中：閘門或水流入口處2-a、2-b、2-c、2-d、2-e、2-f、2-g、沙石孔2-1、吸渾柵欄2-2、排渾管2-3、主導(dǎo)管2-4、增流水泵2-5、擋渾墻2-6、清渾水交界線2-7、預(yù)留接口2-8、閘閥箱2-9、虹吸管2-10、泄洪道和渦輪機(jī)接口2-11、大壩2-12

具體實(shí)施方式和安裝步驟：

下面結(jié)合附圖2，對本案的蓄清排渾設(shè)施各部件的結(jié)構(gòu)、安裝方式、運(yùn)行原理和操作步驟作如下詳細(xì)說明：

如附圖2所示的管網(wǎng)設(shè)施結(jié)構(gòu)主要由：吸渾柵欄2-2、眾多排渾管2-3、主導(dǎo)管2-4、增流水泵2-5、擋渾墻2-6、閘閥箱2-9、虹吸管2-10、連接泄洪孔或渦輪機(jī)分管口2-11，構(gòu)成一個蓄清排渾系統(tǒng)。閘閥箱、主導(dǎo)管和排渾管由鋼筋混凝土和預(yù)制件連接而成，擋渾墻可以是鋼鐵或鋼筋混凝土建造而成。

各零部件的功能及安裝步驟和運(yùn)行原理分別是：

第一步、擋渾墻的選址和構(gòu)造主要考濾能否增強(qiáng)水庫的庫容和防洪能力；能否變水害為水利；既充分利用水資源又不影響航運(yùn)等因素：

1、如三門峽和小浪底工程，沒有設(shè)置航運(yùn)功能，所以其檔渾墻的最佳選址應(yīng)選在回水區(qū)最低河段，以盡量把淹沒區(qū)擴(kuò)展出來復(fù)還為耕地，又能讓庫容量最大化的河段。

2、用于三峽水庫的擋渾墻的主要功能是蓄清排渾除淤積，其次是盡量增加蓄水量和保住庫區(qū)的水資源，充分用于發(fā)電、航運(yùn)和工農(nóng)業(yè)用水，別再為沖沙排渾浪費(fèi)掉了，選建這樣的擋渾墻，高度以不影響通航為宜；

3、至于那些只為蓄水發(fā)電或灌溉的水庫，只要為增庫容量和能排渾除淤而確定擋渾墻的高度和選址即可。

以上所敘三種擋渾墻的運(yùn)行原理都是：將渾水擋在水庫外，根據(jù)清浮濁沉的自然定律，包挾有泥沙的渾水下沉至墻腳眾多2-a流進(jìn)排渾管2-3；較清的懸濁水經(jīng)墻頂流入檔渾墻水另一側(cè)的水庫里，成為在大壩一端不放水或蓄水區(qū)的渾水不會流入水庫沉淀，只會與清水形成清渾交界線2-7的同時推高清水區(qū)的蓄水線、把只經(jīng)眾多2-d進(jìn)入導(dǎo)管的泥沙渾水排出大壩下游，讓清水存蓄于水庫蓄水區(qū)，渾水及其沉淀物即時排出大壩下游，這樣就解決了水庫淤積這一世界性難。豐水期時開閘2-c，讓水庫充分發(fā)揮蓄洪增蓄的功能。當(dāng)入水水平面開始低于最高蓄水線時關(guān)閉閘門2-c、2-d，到枯水期時這滿滿的一庫清水就成了寶貴的水資源了。

第二步要根據(jù)老壩新壩或在建壩而確定網(wǎng)管的設(shè)制和安裝形式：

1.如三門峽水庫、小浪底工程，只能將網(wǎng)管先設(shè)制成預(yù)制件，使用清淤機(jī)邊清淤出淤積邊安裝邊清淤，如此重復(fù)才能達(dá)到安裝的目的；

2.像剛運(yùn)行不久、淤積不嚴(yán)重的三峽水庫，也將網(wǎng)管先設(shè)制成預(yù)制件，則一次安裝完成即可投入運(yùn)行；

3.在建水庫無論采取何種方式制作安裝均可。

本案能使以上幾種水庫都能形成一個生態(tài)系統(tǒng)的的網(wǎng)管結(jié)構(gòu)和原理都是一樣的，吸渾柵欄2-2、眾多排渾管2-3、主導(dǎo)管2-4、增流水泵2-5、擋渾墻2-6、閘閥箱2-9、虹吸管2-10、連接泄洪孔或渦輪機(jī)分管2-11，構(gòu)成一個蓄清排渾系統(tǒng)。其各自的主要功能和原理分別是：

所設(shè)計的沙石孔2-1主要是用于排出水庫上游的鵝卵石；

吸渾柵欄2-2的作用是分散水流入口時產(chǎn)生的瞬時力道，使水面不產(chǎn)生漩渦，一般都安裝于河道內(nèi)彎處或容易產(chǎn)生淤積的地點(diǎn)；

眾多入口處2-a要安置于檔渾墻2-6下排洪或河道內(nèi)彎、或類似于渭河等主要支流入黃河的塹口泥沙淤積區(qū)，這些泥沙渾水經(jīng)眾多排渾管2-3匯入主導(dǎo)管2-4排至大壩下游才能產(chǎn)生自動清淤排渾的效果；

增流水泵2-5、大體量的閘閥箱2-9、虹吸管2-10、或連接泄洪孔或排沙孔或渦輪機(jī)的分管2-11，都是為了保證直徑有限的主導(dǎo)管2-4在水位差小的情況下仍能有足夠的能量去快速瀉洪排渾，尤其在緊急瀉洪抵御洪水時，增流水泵在蓄清排渾系統(tǒng)中起著增加導(dǎo)管內(nèi)洪水流速和流量關(guān)建作用，與水庫和導(dǎo)流疏浚設(shè)施一起三者共同抵御洪水，消除洪災(zāi)。

預(yù)留接口2-8是為導(dǎo)管安裝排沙管或下面要說明的鋤淤機(jī)排淤管而專門預(yù)留的接口。

第三步，擋渾墻和網(wǎng)管就組成了這套利用自然之力就能達(dá)到蓄清排渾的簡易設(shè)施。

本案這套蓄清排渾設(shè)施的運(yùn)行功原理能和是：

在水位差h、虹吸管、導(dǎo)管和閥門箱里大體量水的多重重力(或水泵順?biāo)浦鄣碾妱訖C(jī)加力)作用下產(chǎn)生巨大負(fù)壓力，使水庫上游裹挾著泥沙的渾水不經(jīng)過蓄水庫區(qū)，而是由眾入水口處被汲入眾排渾管2-3合并匯入主導(dǎo)管2-4、通過閥門箱各閘閥2-f、2-g排出大壩2-12下游。

有必要在現(xiàn)有水庫的上游修建一些汛期臨時蓄洪水庫，或用本案的擋板在低洼積水之處修筑成簡易水庫，與本案蓄清排渾系統(tǒng)相連接，建全這套網(wǎng)管系統(tǒng)，就能達(dá)到蓄清排渾目的，既把有害的洪水和泥沙都變成有益無害的再生資源，使黃河不再斷流，又能讓原本用于沖沙除淤的清水充分運(yùn)用于工農(nóng)和航運(yùn)，還能分擔(dān)水庫的防洪壓力，讓水庫多蓄水又延年益壽，可謂一舉多得。

3.清淤機(jī)

附圖說明

圖3是耙吸頭主要部件的名稱和結(jié)構(gòu)及其功能原理示意圖。

圖中：耙吸頭側(cè)視剖面圖3-1、四柱耙齒轉(zhuǎn)籠3-2、耙吸頭單元正面外觀圖3-3、錐形螺旋片3-4、螺桿蝸輪3-5、螺桿蝸輪油箱3-6、水滴耙齒柱3-7、耙齒3-8、圓盤支架3-9、吸水口3-10、外殼(接合縫)3-11、保安角3-12、

圖4是耙吸頭組與其輔助件組成自動清淤機(jī)的主要部件名稱和結(jié)構(gòu)及其功能原理示意圖。

圖中：主導(dǎo)管4-1、閘門4-2、增流泵4-3、輸淤管4-4、聯(lián)接口4-5、備用電機(jī)4-6、拖栓4-7、耙吸頭(側(cè)視圖)4-8、淤積物4-9、耙吸頭組4-10、套管4-11、三棱盾樁桿4-12、三棱盾樁4-13、虹吸管4-14、大壩4-15、水位差2-h

具體實(shí)施方式和安裝步驟：

下面結(jié)合附圖3、附圖4，對本案發(fā)明的自動清淤機(jī)的部件結(jié)構(gòu)、安裝方式、運(yùn)行原理和操作步驟作如下詳細(xì)說明：

如附圖3、所示的清淤機(jī)結(jié)構(gòu)主要由：四柱耙齒轉(zhuǎn)籠3-2、錐形螺旋片3-4、螺桿蝸輪3-5、外殼(接合縫)3-11構(gòu)成耙吸頭，多個耙吸頭單元3-3構(gòu)成耙吸頭組4-10構(gòu)成。

各零部件的功能及安裝步驟和運(yùn)行原理分別是：錐形螺旋片3-4的功能是將水流的動能轉(zhuǎn)換成動，設(shè)計成錐形是為了充分利用水流的動能產(chǎn)生動力又不被水流中的垃圾所糾纏；螺桿蝸輪3-5起傳遞動力、改變力的方向和減速增力作用，置于兩外殼3-11合成的油箱3-6中，以減小摩擦力和不受泥沙水的影響而正常運(yùn)轉(zhuǎn)；四柱耙齒轉(zhuǎn)籠3-2由四根滴水狀鏟刀3-7和三個圓盤支架3-9構(gòu)成，精確地安裝于左右外殼框2-11之中，鏟刀和圓盤的形狀和結(jié)構(gòu)都是為了把對水的阻力減到最少而效率最大化，耙齒3-8有劃開淤積層面，方便鏟刀運(yùn)作的功能，外殼(接合縫)3-11構(gòu)成耙吸頭。

耙吸頭的工作原理是“利用水由靜止水變成流水的那一很短的時間和空間里會產(chǎn)生極大的力道，即：水流的瞬間力道”，這股力道推動螺旋葉片螺旋片3-4經(jīng)螺桿蝸輪3-5傳遞給四柱耙齒轉(zhuǎn)籠3-2的水滴耙齒柱3-7鏟起泥沙懸浮于水中，以此同時這股力道從吸水口3-10將裹挾著泥沙的水吸入耙吸頭、由以之相聯(lián)接的輸淤管4-5吸走。

如附圖4所示的清淤機(jī)結(jié)構(gòu)主要由：輸淤管4-4和導(dǎo)管4-1、耙吸頭組4-10構(gòu)成。各部件的功能及安裝步驟和運(yùn)行原理分別是：主導(dǎo)管4-1直徑要大，容水體量大才能保證耙吸頭有足夠的負(fù)壓正常耙淤吸泥，用鋼筋混凝土制作安裝成永久設(shè)施，最后鋪設(shè)成水庫的蓄清排渾系統(tǒng)；閘門4-2在主導(dǎo)管預(yù)留口和輸淤管4-4接頭處各設(shè)置一個，方便安裝使用；備用水泵4-3和備用電機(jī)4-6都是為了在耙吸頭動力不足時開啟使用，或在清淤機(jī)作為疏浚河槽時的助疏主件起順?biāo)祈標(biāo)浦鄣淖饔?，因而只用少量的電即可讓清淤機(jī)疏浚河槽，將河槽中的泥沙輸至堤外；輸淤管4-4可用橡膠鋼管制造成可任意彎曲的主件；聯(lián)接口4-5在輸淤管負(fù)壓很高的情況下聯(lián)接耙吸頭組的中段接口，反之則要同時接上耙吸頭組兩邊和中間的接口；拖栓4-7是為耙吸頭需要聯(lián)接母船拖耙吸淤時而設(shè)置的；耙吸頭(側(cè)視圖)4-8外殼的頂部是三個出口，根據(jù)需要決定數(shù)量連接使用，兩側(cè)和后面均是封閉的，僅將前面一側(cè)和下面設(shè)計成入水口是為了充分利用“水流的瞬間力道”，使四柱籠有足夠的能力轉(zhuǎn)動耙淤吸泥水；淤積物4-9比較厚時(如三門峽庫區(qū)6-1)，將耙吸頭組的套管4-11安裝在三棱盾樁桿4-12上往下運(yùn)行清淤排積，3根三棱盾樁4-13排列成一個三角陣的功能是為了使耙吸頭組上下穩(wěn)定運(yùn)行；清淤機(jī)附加虹吸管4-14是為了增大水位差2-h，目的是盡量利用大壩4-15以下的落差而設(shè)置的增力附件，若清淤機(jī)用于疏浚懸河河槽時，則成為清淤機(jī)的主要部件配合電機(jī)和水泵使用可增加輸淤管中的負(fù)高壓去驅(qū)使耙吸頭工作。

本案這一套清淤機(jī)的動力來源和運(yùn)行原理是：在水位差h、虹吸管、導(dǎo)管、虹吸管和閥門箱里大體量水的多重重力(或水泵和電機(jī)順?biāo)浦鄣募恿?作用下，給導(dǎo)管和輸淤管產(chǎn)里的水流產(chǎn)生巨大負(fù)高壓，從而驅(qū)動耙吸頭將水中淤積物鏟起懸浮于水中的同時讓水流裹挾著吸入輸淤管、經(jīng)導(dǎo)管排出大壩下游。

5.蓄清排渾除淤系統(tǒng)

附圖說明

圖5是耙吸頭主要部件的名稱和結(jié)構(gòu)及其功能原理示意圖。

圖中：蓄清排渾除淤系統(tǒng)、蓄清排渾系統(tǒng)5-1、水流入口處5-a、耙吸頭組5-2、輸淤管5-3、水泵兼接頭5-4、預(yù)留接口5-e、導(dǎo)管5-5、閥門箱5-6、虹吸管5-7、導(dǎo)流疏浚設(shè)施5-8

具體實(shí)施方式和安裝步驟：

如附圖5所示的蓄清排渾除淤系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)主要由：蓄清排渾系統(tǒng)5-1、耙吸頭組5-2、輸淤管5-3、水泵兼接頭5-4、導(dǎo)流疏浚設(shè)施5-8構(gòu)成。

導(dǎo)流疏浚設(shè)、施清淤機(jī)的耙吸頭組與蓄清排渾系統(tǒng)組成蓄清排渾除淤系統(tǒng)運(yùn)行的各部件功能及安裝步驟和運(yùn)行原理分別是：耙吸頭組5-2通過輸淤管5-3帶水泵的接頭5-4與蓄清排渾系統(tǒng)5-1中的預(yù)留接口5-e相聯(lián)接，導(dǎo)流疏浚設(shè)施5-8導(dǎo)引水流切出的新河道所流出的渾水流入水流入口處5-a，蓄清排渾除淤系統(tǒng)即進(jìn)行整個蓄清排渾除淤流程的運(yùn)作。

本案這套蓄清排渾除淤系統(tǒng)運(yùn)行的動力來源和運(yùn)行原理是：在蓄清排渾系統(tǒng)中的水位差h、導(dǎo)管、閥門箱和虹吸管里大體量水的多重重力、新河道產(chǎn)生的落差，以及水泵和電機(jī)順?biāo)浦鄣募恿ψ饔孟?，給蓄清排渾除淤系統(tǒng)提供足夠的動力，使河中流水裹挾著泥沙淤積物經(jīng)系統(tǒng)排出大壩下游。

6.吹淤增效機(jī)

附圖說明

圖7是吹淤增效機(jī)主要部件的名稱和結(jié)構(gòu)及其功能原理示意圖。

圖中：高壓水泵7-1、高壓管7-2、分管支架7-3、噴嘴7-4、清淤機(jī)及水口7-5

具體實(shí)施方式和安裝步驟：

如附圖7所示的吹淤增效機(jī)的結(jié)構(gòu)主要由：高壓水泵7-1、高壓管7-2、分管支架7-3、噴嘴7-4構(gòu)成。

吹淤增效機(jī)的各部件功能及安裝步驟和運(yùn)行原理分別是：

將高壓水泵7-1、高壓管7-2、分管支架7-3、噴嘴7-4組成一個單獨(dú)的吹淤系統(tǒng)，配合疏導(dǎo)設(shè)施使用，或安裝在以上兩套系統(tǒng)、或清淤機(jī)的吸水口(7-5)周邊使用，吹起河床上沉淀的淤泥或河床上沉淀的淤泥吹懸浮于水中，由吸水口或新河道的水流帶走。

本案這吹淤增效機(jī)運(yùn)行的運(yùn)行原理是：

高壓水泵7-1產(chǎn)生高壓水流經(jīng)高壓管7-2到分管支架7-3上的各個噴嘴7-4，將吸水口3-10周邊或河床上沉淀的淤泥吹懸浮于水中，由吸水口或新河道的水流帶走，讓蓄清排渾除淤的吸水口2-a之間也淤不起來，這樣就大大增加本案各種機(jī)械設(shè)施的除淤效果。該吹淤增效機(jī)在豐水期配合流疏浚設(shè)施、蓄清排渾系統(tǒng)使用，效果最佳。

本案發(fā)明的以上四種治淤設(shè)施和由它們組合而成的蓄清排渾除淤系統(tǒng)，既可以聯(lián)合運(yùn)行發(fā)揮作用，也可單獨(dú)操作應(yīng)轉(zhuǎn)發(fā)揮作用，其原理都是居于“借力使力，以流治淤”，即一種利用自然之物和力因勢利導(dǎo)而不淤滯的方法，與泥沙的淤積規(guī)律和水流的特性跟機(jī)械原理相結(jié)合，用鋼筋混凝土和鋼材為主要材料設(shè)制而成、并將水的能量或重力或其自身物質(zhì)利用到該系列治淤設(shè)施，達(dá)到對江河水庫里各種淤積物或渾水進(jìn)行清淤、疏?；蚺抛?，最終達(dá)到變水患為水利、延長水利工程使用壽命、充分利用水能和水資源等之目的的這一總的發(fā)明構(gòu)思。依據(jù)專利法第三十一條第一款之規(guī)定，屬于一個總的發(fā)明構(gòu)思的以上共五項(xiàng)發(fā)明可以作為一項(xiàng)專利申請?zhí)岢觥?/p>