用于干渠冰期隔热的大跨度拱形气垫结构及其使用方法
阅读说明：本技术 用于干渠冰期隔热的大跨度拱形气垫结构及其使用方法 (Large-span arched air cushion structure for insulation of main canal in ice period and use method thereof ) 是由 梁波 吴刚 谢方祥 谌睿 于 2021-07-22 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于干渠冰期隔热的大跨度拱形气垫结构,涉及水利水务领域。它包括岸基小车式底座、拱形气垫、供气总管、空压机和可折叠薄膜,拱形气垫位于岸基小车式底座上,多个拱形气垫形成拱形骨架结构。本发明采用气垫拱形骨架支撑结构,拱形气垫内部通过压缩空气保持拱形和大跨越骨架结构稳定,整个棚盖无任何硬质刚性材料,不仅重量极轻,而且易实施、易回拆回收。本发明还涉及这种用于干渠冰期隔热的大跨度拱形气垫结构的使用方法。(The invention discloses a large-span arched air cushion structure for insulation of a main canal in an ice period, and relates to the field of water conservancy and water conservancy projects. The multifunctional small-sized quay-based trolley comprises a quay-based trolley type base, an arched air cushion, an air supply main pipe, an air compressor and a foldable film, wherein the arched air cushion is positioned on the quay-based trolley type base, and the plurality of arched air cushions form an arched framework structure. The invention adopts an air cushion arch skeleton supporting structure, the interior of the arch air cushion keeps the arch and the large-span skeleton structure stable through compressed air, the whole shed cover does not contain any hard rigid material, the weight is extremely light, and the shed cover is easy to implement and disassemble and recycle. The invention also relates to a use method of the large-span arched air cushion structure for the ice-season heat insulation of the main canal.)
技术领域
本发明涉及水利水务领域，更具体地说它是一种用于干渠冰期隔热的大跨度拱形气垫结构。本发明还涉及这种用于干渠冰期隔热的大跨度拱形气垫结构的使用方法。
背景技术
输水干渠，特别是人工输水干渠，如某中线工程总干渠，由南向北采用自流方式输水，具有人工渠道宽(80m-120m)、距离长(超过1200km)的特点。某中线干渠由于距离长，纬度从33°跨越到40°，在干渠黄河以北几乎年年都发生冰冻。
目前，某中线干渠在冰期输水采用冰盖下输水方式，安全措施则是采用拦冰索。这种方式下，冰期输水效率约为正常时的一半，实际运行时因为流速等原因，冰盖形成困难，容易形成冰塞、冰坝等灾害，实际输水量严重偏低。另外，干渠冰冻会给闸门等控制性设施带来严重的安全隐患，甚至造成永久性破坏。
因此，研发一种用于干渠冰期隔热的大跨度拱形气垫结构很有必要。
发明内容
本发明的第一目的是为了克服上述背景技术的不足之处，而提供一种用于干渠冰期隔热的大跨度拱形气垫结构。
本发明的第二目的是提供这种用于干渠冰期隔热的大跨度拱形气垫结构的使用方法。
为了实现上述第一目的，本发明的技术方案为：用于干渠冰期隔热的大跨度拱形气垫结构，其特征在于：包括岸基小车式底座、拱形气垫、供气总管、空压机和可折叠薄膜，所述岸基小车式底座平行间隔布置于输水干渠两侧的马道上；
所述拱形气垫位于岸基小车式底座上，多个拱形气垫形成拱形骨架结构；
所述供气总管位于拱形气垫内部两侧，供气总管贯穿多个拱形气垫；
所述空压机与供气总管连接；
所述可折叠薄膜覆盖在多个拱形气垫上。
在上述技术方案中，还包括现地电源控制柜，现地电源控制柜与空压机连接。
在上述技术方案中，所述拱形气垫内部有内部氢气压力释放阀。
在上述技术方案中，多个所述拱形气垫之间的间距为10m-30m，拱形气垫内部压力为3000pa-5000pa，拱形气垫与水位线之间有1m-4m的高度空间。
在上述技术方案中，所述可折叠薄膜有透光或不透光的涂层。
为了实现上述第二目的，本发明的技术方案为：水面漂浮式微正压充气薄膜防冻隔热遮光装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：在马道上设置岸基小车式底座；
步骤2：将多个拱形气垫固定在岸基小车式底座上，通过现地电源控制柜控制供气总管给拱形气垫充气，充气完成后，在拱形气垫上覆盖可折叠薄膜。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
1)本发明在气垫拱形骨架结构上覆设可折叠薄膜，形成气垫框架式薄膜大棚，并在断面两侧端部设帘保证覆盖段气密；拱形气垫采用空压机供气，内部保持一定的压力，使拱形气垫呈自承鼓起状态，形成拱桥形结构；由于拱形气垫布置在渠道岸坡上，因此使水面和气垫拱形骨架上的薄膜覆盖层之间具有1m-4m的高度空间，从而在有效隔离覆盖段水面和外界大气，实现干渠水面隔热、防冰冻的目的。
2)本发明能有效防止类似某中线工程的输水干渠及更高纬度输水工程在冬季冰冻，从而能替换复杂、被动、效率低的冰盖输水方式，实现干渠冰期正常无冰冻输水，不仅能大幅提高干渠输水效率，而且保障了干渠冰期输水安全，具有显著的社会效益和经济效益。
3)本发明的可折叠薄膜可根据需要采用透光或不透光的涂层，以用于防冰冻(透光热辐射)、防蒸发(遮光)的不同场景和用途。
4)本发明采用气垫拱形骨架支撑结构，拱形气垫内部通过压缩空气保持拱形和大跨越骨架结构稳定，整个棚盖无任何硬质刚性材料，不仅重量极轻，而且易实施、易回拆回收。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的平面示意图。
其中，1-输水干渠，11-岸基小车式底座，2-拱形气垫，3-供气总管，4-空压机，5-可折叠薄膜，6-现地电源控制柜。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的实施情况，但它们并不构成对本发明的限定，仅作举例而已。同时通过说明使本发明的优点变得更加清楚和容易理解。
参阅附图可知：用于干渠冰期隔热的大跨度拱形气垫结构，在输水干渠1冰期输水条件下使用，
包括岸基小车式底座11、拱形气垫2、供气总管3、空压机4和可折叠薄膜5，所述岸基小车式底座11平行间隔布置于输水干渠1两侧的马道12 上；
所述拱形气垫2位于岸基小车式底座11上，多个拱形气垫2形成拱形骨架结构；
所述供气总管3位于拱形气垫2内部两侧，供气总管3贯穿多个拱形气垫2；
所述空压机4与供气总管3连接；
所述可折叠薄膜5覆盖在多个拱形气垫2上，并在可折叠薄膜5断面两侧端部设帘保证覆盖段气密。
还包括现地电源控制柜6，现地电源控制柜6与空压机4连接。
所述拱形气垫2内部有内部压力释放阀。
多个所述拱形气垫2之间的间距为10m-30m，拱形气垫2内部压力为 3000pa-5000pa，拱形气垫2与水位线之间有1m-4m的高度空间。
所述可折叠薄膜5有透光或不透光的涂层。
水面漂浮式微正压充气薄膜防冻隔热遮光装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：在马道12上设置岸基小车式底座11；
步骤2：将多个拱形气垫2固定在岸基小车式底座11上，通过现地电源控制柜6控制供气总管3给拱形气垫2充气，充气完成后，在拱形气垫2 上覆盖可折叠薄膜5，从而能有效隔离覆盖段水面和外界大气，实现干渠水面隔热、防冰冻的目的。
实际使用中，输水干渠1位开敞式明渠，渠道为人工混凝土衬砌流道，上方无遮盖；输水干渠1两侧设有运行巡视及运输检修设备用的马道12，马道12为混凝土或沥青路面，马道12两侧设有缓冲保护林带，用以封闭式管理和保障水质安全。
当拱形气垫2内的压力达到超设定值时通过拱形气垫2安全的释放压力，保护拱形气垫2结构的安全。
冰期结束后，可将可折叠薄膜5折叠收回，将拱形气垫2收回，和现地电源控制柜6成套仓库保管，待下一个冰期使用。
本发明相当于给一段输水干渠1加上了“无骨棚盖”，从而能有效隔离外界大气和干渠水面之间的热交换，防止输水干渠1在冰期冰冻，极大提高输水干渠1冰期输水效率，同时防止输水干渠1冰冻、解冻带来的次生灾害，保障输水干渠1及其控制性闸门等设施的安全；由于采用气垫拱形骨架支撑结构，拱形气垫2内部通过压缩空气保持拱形和大跨越骨架结构稳定，整个棚盖无任何硬质刚性材料，不仅重量极轻，而且易实施、易回拆回收。
其它未说明的部分均属于现有技术。