软体坝海洋水库研发重点及技术探讨

图1　薄膜长幔断面及工况示意图

图2　新一代海洋水库群三维示意图

新一代海洋水库主要由软体坝、硬体坝或围栏和控制中心三部分组成。软体坝海洋水库方案是通过在河口或山岙建立软体坝,拦截一部分入海优质淡水,形成海洋水库,见图2。

本文着重阐述的软体坝滩涂水库,具体研究拟分两步走:先通过重点调研和分析软体坝工作机理,从理论上进一步探讨其可行性;然后从相对简单易行的已建滩涂水库内建库中库(软体坝)着手,设计和研制正态物理模型,研究各种方案,旨在取得不同工况下的设计参数和运行控制经验。在取得实验成功的基础上,为下一阶段顺利研制滩涂软体坝淡水库样板工程奠定良好的理论和实践基础。

新一代海洋水库的核心技术就是软体坝。软体坝的工作机理涉及渗透理论、波浪理论和流体力学;软体坝的设计、建造又涉及中部的大面积软坝体、顶部“浮体”和底部“坠子”三者的材料、联结加工工艺,以及安装和控制调度等。软体坝滩涂水库有以下问题需要进一步研究:(www.xing528.com)

(1)通过对国内外海洋水库的实地考察与调研,研究其水环境特点及运营状况,重点分析其蓄淡效果和“蓄淡不够淡”的原因,提交有第一手翔实资料的调研报告。

(2)研究滩涂水库内软体坝在风浪作用下防止顶部越浪的问题。已有研究表明,深水区风浪不会越过有浮子的软体坝,但波浪进入浅水区,有可能破碎,需要研究防止部分亚海水从破波带卷入软体坝淡水水库的措施。

(3)研究滩涂软体坝底部可能的局部漏水问题。对于海床底坡较平顺的水域,软体坝底部的“坠子”可以胜任,坝体两侧没有水位差,不会有咸水进入淡水区;但在海床底坡变化较大时,“坠子”带动软体膜随机应变过程中有可能导致部分咸水进入淡水。对这种特殊情况,需要深入研究。

滩涂软体坝的技术关键在于软体坝的设计和建造工艺。