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我的发明:用充气水坝分区隔离和用管道横穿湖区排空湖水及海水倒灌治理厦门筼筜湖

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发表于 2021-2-23 15:17:05 | 显示全部楼层 |阅读模式





           我的发明:用充气橡胶水坝分多区隔离和用长管道横穿湖底排空湖水及海水倒灌治理厦门筼筜湖



前不久,我的“光机农舍”一个新朋友专门从美国硅谷打电话过来,劝说我不要仅仅是把发明停在概念阶段,而是要将它们变成现实中人们接受的产品。

我对这个朋友说,这一点,我完全没有这个能力。我只能停留在空想之中,只有通过写成文章,期望有人未来实现自己其中一部分构想。

我耿耿于怀一个构思,就是二O一八年一月初写的一篇治理厦门筼筜湖的设想。从我的理解,这是一个立竿见影的方案。但是,我的朋友中,无人在厦门政府当高官,我不可能让相关的部门听从自己的方案。另一方面,我也没有那个责任心,自己跑到厦门政府有关部门推荐自己的伟大创新。毕竟,湖水发点难闻的气味,不是什么人命关天的大事。

现在,我还是做一点努力,将这篇文章创意再列入自己一系列的创意文章中,或许有更多机会获得有关部门关注的机会。

事实上,即使在公司里,我的一些创意,只是写成专利交中国专利局,并没有任何意愿将它们变成产品。将好的创意,都变成产品,这并不是很现实的事情。

现在,我不再多说这个创新,仅仅是从“我的分多区排灌治理厦门筼筜湖湖水的概念与构想”直接摘录其主要的思路:


    “对我而言,解决筼筜湖的局部水域的湖水变质异味区域方案似乎是十分简单,一目了然:

    我的第一个核心方案是:将长达六公里的筼筜湖中的狭长的湖段,尤其是内湖和干渠,用随时可以充气充水的充气橡胶坝分割湖面,使之可以成为十多个相互独立的小水域或小水池。若有哪个小水池所在区域中水变臭变质,立即对两端充气橡胶坝充气形成临时水坝,用水泵抽干这里绝大部份湖水,或打开专门设在湖底长达六公里排水管的阈门,放干或接近放干被分割独立小面积湖水;再将充气水坝放气,用相邻湖水没有变质的水重新填满湖水……排水泵可直接将被围住的小面积变质湖水送进湖边已建成的污水处理管道中……

   充气橡胶水坝可以设在筼筜湖八座公路桥或人行桥下方,平时放气休眠的充气橡胶坝隐藏在桥下的湖水中,丝毫看不出来,不影响湖面的美观……

百度词条上说:“橡胶坝,又称橡胶水闸,是用高强度合成纤维织物做受力骨架,内外涂敷橡胶作保护层,加工成胶布,再将其锚固于底板上成封闭状的坝袋,通过充排管路用水(气)将其充胀形成的袋式挡水坝。坝顶可以溢流,并可根据需要调节坝高,控制上游水位,以发挥灌溉发电航运防洪、挡潮等效益”。

充气橡胶坝成本低,每米2000元人民币,筼筜湖桥下安装十多套充气橡胶坝工程量很小,造价很低,效果会立竿见影……

    我的第二个构想是:在筼筜湖底架设大口径的双通道钢管排灌系统,贯穿约六公里长的整个东西走向的筼筜湖,当然这双钢管亦可置于筼筜湖湖边地下。这大口径的双钢管排灌系统的主要目的是分多区定点排出湖水和注灌新鲜海水,同时利用海潮的自然涨落排灌和必要时动用机械泵系统排灌,亦是排洪的辅助工具。其主要结构如下:

    1.双钢管出口端设在西港的西堤边,每根钢笔出海口端采用三通电动阈门控制三个分端口,一个端口是自然出水或进水,另两个端口分别安装排水泵和输水泵;每根钢管在第一构想中的充气水坝围隔的独立湖区有一个主出入端口,其口径与钢管等径;每个独立湖区有若干个管径较细钢管的子入出口,子出入口设在市区与筼筜湖连接的三十五个排洪沟道入湖口附近和各分区湖岸转角静水区;各主入出口端和子入出口端均有电动控制开启和关闭的阈门;各端口均有水质监测的探测器。

    2.这双钢管排灌系统正常运行时,一个钢管负责湖水定点定区地向海湾中排出湖水,一个钢管负责从海湾中吸取新鲜海水定点定区的注入海水;当海平面落到湖水面以下时,关闭入海口处负责向湖内注入新鲜海水的电动阈门,并保证整个管道中充满新鲜海水,同时打开负责排出湖水的另一钢管的电动阈门向海域排出湖水;当海水涨潮海平面高出湖水平面时,关闭排水管道入海口的电动阈门,并尽可能使排水钢管中充满湖水,同时打开负责向湖内注入新鲜海水的钢管入海口的电动阅门向湖中东端注入新鲜海水。

    显然,我这里设计使双管道关闭时保证管道充满水是必要的,因为整个管道长达六公里,可以消除水充满管道流动的时间。如涨潮时,打开进水阈门,海湾海水的压力立即将管内上次存贮的新鲜海水输入六公里长的筼筜湖任何一个出口处,如松柏公园湖段。这和自来水管中充满水,无论离水厂多远,打开水龙头立即出水原理类似。若钢管口径为一米,自然输入的速度为0.5米/秒,由于湖面正常是-0.5米,平均潮高+2.5米,则每半日涨落潮期可以有六小时以上向市中心湖顶端注入新鲜海水的时间,我初估了一下,或许有8千立方米的新鲜海水可注入湖中指定的各个角落。由于湖水平均深度1.5米,也就是有5千平方米水面变成了新鲜海水,一天就有一万平方米市内湖水被换成了新鲜海水,这对市区深处的筼筜内湖水质改善必然产生根本性的巨大的贡献和改善。

    若在涨潮时,再启动入口处电动泵水端口,自然效果更佳。

    3.排水管道与输水管道在湖中的入水口可以打开指定的充气坝围出的隔离其他湖区的小湖面进行定区排干浅水区湖水或大部分湖水,可以利用退潮时自然排出,亦可启动出海口处三连通中机戒泵加速排水;每个小湖区中央需预存一个人工的深坑使落在该小湖区的水中鱼类有暂时的栖息的场所。当然,排空的小湖区亦可在涨潮时由输水管道主输出端口灌进新鲜海水,同样可以利用自然涨潮注入新鲜海水,亦可启用机械泵加速注水。

    4.平时不需要对一个片区整片换海水时,可以由分布于湖区名分端口各个水质检测结果决定那些点需打开电动阈门,对湖区几点角落或者更多角落进行排水或注入新鲜海水,这样整个筼筜湖就不存在绝对的静水区,从而使正常天气时,湖区彻底消灭变质变臭的角落。

    5.在下暴雨期间,可以将输水管道亦转化成排水管道模式,同时打开三十五处在市区排水系统在湖边入口处各分管的电动阈门,对从市区水沟进入湖中污水定点排水,同时启动电动机械泵排水模式,使整个湖区暴雨带来的湖区污染最小化。当然,排水管道开随时都可以转入注入海水模式。

    相对现在中俄两国之间数千公里的输油输气管道,在厦门筼筜湖约六公里长的湖底铺设六公里长的双管道工程的施工并不存在技术难度,而且还可以借用这些输油输气管道现有管道及安装技术,包括电动控制的阈门技术。

    以一个外行的角度看,我以为自己在本文中提出的充气坝置于现有的公路和人行桥下将筼筜湖可切分为十多个相互独立的水面进行定点定区排灌水构想工程成本不高,易操作,治理效率高;本文提出的筼筜湖底铺设双管为整个湖面定点排灌水方案,成本同样不高,可使整个湖区不存在死角和静水区;平时可由计算机自动化控制,利用自然的海潮涨落为整个湖面定点排灌水,运行成本低;在暴雨中和洪水后,亦可重点部分消除市区流入湖中污水。

    我想,本文在目前厦门筼筜湖二三十年治理的基础上,再提出了两个补充技术方案,或许可以供厦门筼筜湖下一步治理时参考方案。外行有外行好处,科学上重大的发现相当部分是由外行人取得的,但愿我这个外行突发灵感,真能有在筼筜湖实现的时候。

    二三个月前,我在自己家乡网站《桐城网》写了一篇超过九万字的散文《在厦门的海边》,文中我开玩笑说,我要为厦门市提出一百个让人耳目一新的创新建筑设计。看来,我现在的这篇文章为厦门市提出了第一个创新建筑设计,只是这个建筑若有一天真得以实施,则有可能为世界带来了下个百年的秀美无异味飘出的厦门筼筜湖……

有点想法和想象力的人常犯的一个毛病就是,即使他对完全陌生的领域产生一个想法,就往往以为是世界上最好的想法,恨不得让全世界的人都知道,恨不得别人马上按自己想法去做。真实情况多是这些想法别人可能早已想过,或者还想过上千种方案,只因为你是真正的圈外的人不知道而已。好在现在有网络上可以把自己想法写出来,至少有上百个读者阅读过。”

这是吴秀才发明之二百六十九:“我的发明:用充气橡胶水坝分多区隔离和用长管道横穿湖底排空湖水及海水倒灌治理厦门筼筜湖”。





附:

[散文] 我的分多区排灌治理厦门筼筜湖湖水的概念与构想



吴砺

2021.2.21





吴砺,桐城人,生于1963年,1979年就读中国科技大学物理系。大学毕业后在中国科学院从事科研工作,1997年曾在美国加州理工学院任访问学者,其后在硅谷工作。回国后一直在公司从事研发工作,已申请了五百多项国内外专利,并于2004年由海峡文艺出版社出版过第一本散文集《西海岸之》。2011年由中国文联出版社出版散文集《瞬间》。
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