本發(fā)明涉及水工、海洋結構物，是一種可實現(xiàn)擋潮、防洪、水資源利用和水環(huán)境改善的一體化擋水建筑結構。

背景技術：

中國是世界上缺水最嚴重的13個國家之一，人均擁有的水資源量僅相當于世界人均水資源量的1/4。同時，隨著東部沿海地區(qū)經(jīng)濟的高速發(fā)展，沿海城市對水資源的需求量大幅上漲，原有的水資源量已無法支撐該地區(qū)的巨大需求量。因此，為了解決東部沿海城市的缺水問題，海洋水庫這一理念被提出。而最近，這一理念得到了越來越廣泛的實踐與運用。

傳統(tǒng)的海洋水庫與現(xiàn)有的河道水庫類似，都是以固體硬質(zhì)壩面作為擋水建筑物，通過水庫水深的變化來獲取動庫容。傳統(tǒng)的海洋水庫造價一般不高，建造與維護相對容易。不過，傳統(tǒng)的海洋水庫存在如下幾個顯著的缺陷。首先，由于傳統(tǒng)海洋水庫的修建選址位于海洋之上，故其庫區(qū)內(nèi)的淡水的來源一般是通過海水淡化技術予以實現(xiàn)的，而這一技術的投入勢必使得海洋水庫的建設及運營成本有大幅的增長。其次，由于傳統(tǒng)的海洋水庫采用硬質(zhì)壩面，其庫容的變化容易造成庫區(qū)內(nèi)海水的滲流現(xiàn)象。因此，為了保證庫區(qū)結構的安全以及庫區(qū)水體的水質(zhì)，其防滲成本一般都相對較高。再次，對于建造于河口處的傳統(tǒng)海洋水庫，由于河口本身污染物的匯入，勢必使得水庫內(nèi)水質(zhì)受到嚴重影響。另外，現(xiàn)有的海洋水庫功能單一，一般只能實現(xiàn)淡水的儲存與供給，并不能實現(xiàn)擋潮、防洪等其他綜合性功能，使得海洋水庫的經(jīng)濟效益普遍偏低。由此可見，由于上述各項缺陷的存在，使得海洋水庫實際工程的開展進度十分緩慢。為此，本申請?zhí)岢鲆环N設置在河口的可分質(zhì)蓄水的海洋水庫，在解決上述問題的前提下，提高了庫區(qū)內(nèi)水體的水質(zhì)，并實現(xiàn)了擋潮、防洪、水資源利用與水環(huán)境改善的一體化功能，具有良好的實際運用前景。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在針對上述問題，提出一種分質(zhì)蓄水河口海洋水庫，該水庫在保證清水、污水分質(zhì)的同時，實現(xiàn)了擋潮、防洪、水資源利用與水環(huán)境改善的一體化。

為了達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是：

分質(zhì)蓄水河口海洋水庫，包括筒形基礎、浮筒、幕布、排污管、主橡膠壩、附橡膠壩，筒形基礎設置在主河道上，河道表面設置浮筒，浮筒內(nèi)部充氣，浮筒與筒形基礎之間及各筒形基礎頂端之間設置幕布，幕布通過連接筒形基礎進行錨固；排污管穿過原有河道直接通向筒形基礎、浮筒及幕布共同構成隔水層內(nèi)，使得污水只能匯集于隔水層內(nèi)部；在河道下游，設置雙層復式橡膠壩，由主橡膠壩、附橡膠壩及筒形基礎構成，主橡膠壩錨固于筒形基礎之上，附橡膠壩位于主橡膠壩之上，使河道水體形成清水庫、污水庫及海洋水體三部分。

進一步的，筒形基礎設置4～6個，環(huán)向放射狀分布在主河道中央，浮筒在水面環(huán)向分布；筒形基礎、浮筒及幕布共同構成整體的位于河道中央的“碗狀”隔水層。

進一步的，筒形基礎設置3～4個，直線分布在主河道中央或略微偏向一岸，由一岸延伸至筒形基礎所在的河道水面，轉(zhuǎn)變方向后，再逐漸延伸至雙層復式橡膠壩；幕布頭尾兩側(cè)分別固定于河道邊坡與雙層復式橡膠壩之上，并做好封水；筒形基礎、浮筒、幕布、河道邊坡及雙層復式橡膠壩共同構成整體的位于河道一岸的隔水層。

進一步的，筒形基礎為鋼結構或鋼混結構，直徑5～10m。

進一步的，幕布為柔軟不透水的多層土工無紡布。

本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果：采用在寬廣的河口處建立海洋水庫的理念，實現(xiàn)了淡水的快速有效的獲得，降低了獲得淡水的成本；而幕布與浮筒的隔水能力，實現(xiàn)了污水與清水的分質(zhì)調(diào)蓄，保證了庫區(qū)內(nèi)水體水質(zhì)；幕布與浮筒的柔性與延展性，實現(xiàn)了污水庫容的靈活調(diào)節(jié)，提高了載污能力，與污水處理的能力；河口處設置復合雙層橡膠壩，可實現(xiàn)壩體的靈活調(diào)節(jié)，從而滿足了擋潮、防洪、水資源利用與水環(huán)境改善的一體化要求。另外，該海洋水庫結構簡單，造價低廉，施工容易，易于回收，具有顯著的實際運用前景。

附圖說明

圖1分質(zhì)蓄水河口海洋水庫(中央式)俯視圖；

圖2分質(zhì)蓄水河口海洋水庫(中央式)縱剖面圖；

圖3分質(zhì)蓄水河口海洋水庫(中央式)橫剖面圖；

圖4分質(zhì)蓄水河口海洋水庫(一岸式)俯視圖；

圖5分質(zhì)蓄水河口海洋水庫(一岸式)橫剖面圖；

圖6分質(zhì)蓄水河口海洋水庫雙層復式橡膠壩橫剖面圖。

圖中：1、筒形基礎；2、幕布；3、浮筒；4、排污管；5、主橡膠壩；6、附橡膠壩；7、清水庫；8、污水庫；9、海洋水體。

具體實施方式

分質(zhì)蓄水河口海洋水庫，由筒形基礎1、浮筒3、幕布2、排污管4、主橡膠壩5、附橡膠壩6構成。具體包括兩種形式實施形式：中央式與一岸式。

實施例1：附圖1-附圖3所示為中央式。

對于中央式分質(zhì)蓄水河口海洋水庫，參見附圖1，筒形基礎1設置4個，環(huán)向放射狀分布在主河道中央，筒形基礎1為鋼結構；河道表面設置浮筒3，且在水面環(huán)向分布；浮筒3與筒形基礎1之間及各筒形基礎1頂端之間設置幕布2，幕布2為四層土工無紡布；參見附圖2，幕布2通過連接筒形基礎1進行錨固；設置排污管4，管道穿過原有河道直接通向筒形基礎1、浮筒3及幕布2共同構成隔水層內(nèi)；在河道下游，設置雙層復式橡膠壩，參見附圖6，該雙層復式橡膠壩由主橡膠壩5、附橡膠壩6及筒形基礎1構成，筒形基礎1沿河道方向分布三個，主橡膠壩5錨固于筒形基礎1之上，附橡膠壩6位于主橡膠壩5之上；最終，上述各部件將河口水體分為三個部分(參見附圖3)：清水庫7、污水庫8及海洋水體9。

該實施例中：河道底寬50m，頂寬700m，深度10m；筒形基礎1直徑8m，高度6m；浮筒3總長約1000m，橫截面為圓形，直徑約20cm；主橡膠壩5高度8m，附橡膠壩6高度5m；排污管6為鋼管結構，圓形截面，直徑50cm

實施例2：附圖4和附圖5所示為一岸式。

對于一岸式分質(zhì)蓄水河口海洋水庫，參見附圖4，筒形基礎1設置三個，直線分布在主河道中央，筒形基礎1為鋼結構；河道表面設置浮筒3，由一岸延伸至筒形基礎1所在的河道水面，轉(zhuǎn)變方向后，再逐漸延伸至雙層復式橡膠壩；雙層復式橡膠壩位于河道下游，參見附圖6，該雙層復式橡膠壩由主橡膠壩5、附橡膠壩6及筒形基礎1構成，筒形基礎1沿河道方向分布三個，主橡膠壩5錨固于筒形基礎1之上，附橡膠壩6位于主橡膠壩5之上；浮筒3與筒形基礎1之間設置幕布2，幕布為四層土工無紡布；參見附圖5，幕布2通過連接筒形基礎1進行錨固；幕布2頭尾兩側(cè)分別固定于河道邊坡與雙層復式橡膠壩之上，并做好封水；筒形基礎1、浮筒3、幕布2、河道邊坡及雙層復式橡膠壩共同構成整體的位于河道一岸的隔水層；設置排污管4，管道通向隔水層內(nèi)；最終，上述各部件將河口水體分為三個部分，清水庫7、污水庫8及海洋水體9。

該實施例中：河道底寬50m，頂寬700m，深度10m；筒形基礎1直徑8m，高度6m；浮筒2總長約800m，橫截面為圓形，直徑約20cm；主橡膠壩5高度8m，附橡膠壩6高度5m；排污管6為鋼管結構，圓形截面，直徑50cm

分質(zhì)蓄水河口海洋水庫的調(diào)節(jié)過程：(1)當排污管4流量較小時，污水庫8因幕布的柔性變形而發(fā)生收縮，庫容變??；(2)當排污管4流量較大時，污水庫8擴張，庫容變大；(3)當海潮較大時，對附橡膠壩6充水，抬高橡膠壩整體高度，實現(xiàn)擋潮功能；(4)當行洪量較大時，附橡膠壩6與主橡膠壩5均可塌壩，達到行洪流量要求。

需要說明的是，以上所述僅為本發(fā)明優(yōu)選實施例，僅僅是解釋本發(fā)明，并非因此限制本發(fā)明專利范圍。對屬于本發(fā)明技術構思而僅僅顯而易見的改動，同樣在本發(fā)明保護范圍之內(nèi)。