本發(fā)明涉及水利工程流體力學和環(huán)境保護技術相結合的生物防控，尤其是涉及一種用于水體中沼蛤幼蟲滅殺的脈沖射流裝置及方法。

背景技術：

1、在水利工程和水體管理中，污損生物的附著問題普遍存在，其預防治理困難，工程影響巨大。其中，淡水貽貝沼蛤(limnoperna?fortunei)在眾多水利工程中造成了嚴重的污損問題。在水利工程中，沼蛤附著不僅會對設施的表面造成機械性損壞，還可能導致管道堵塞、水流阻力增大，進而影響整個水利工程的運行效率。此外，沼蛤的大量繁殖還可能對受水區(qū)的水生態(tài)系統(tǒng)造成生物入侵，破壞生態(tài)平衡，威脅本地物種的生存。然而，大型工程中停水檢修困難，沼蛤一旦附著就難以清理。因此，有效防控沼蛤幼蟲在早期階段的附著與擴散是解決沼蛤污損的最為有效的途徑。

2、相關技術中，傳統(tǒng)的沼蛤幼蟲滅殺方法主要依賴于化學藥劑，如氯化物和銅制劑。然而，這類化學藥劑雖然在一定程度上能夠有效殺死幼蟲，但其使用也帶來了許多問題。首先，在大范圍水體中化學藥劑的使用劑量難以控制，受水體擴散能力等限制，藥劑停留時間和有效濃度難以保證，難以精準控制用量。其次，化學藥劑的使用可能對其他如魚類、浮游生物等非目標生物造成傷害，長期使用甚至可能破壞水體的自凈能力，破壞水體的生態(tài)平衡。此外，化學藥劑滅殺效果往往受到諸如水流速度、水溫、藥劑濃度等環(huán)境因素的顯著影響，這使其滅殺效果表現(xiàn)出不穩(wěn)定和不一致的特點，且處理效率低，資源、成本消耗巨大。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術中存在的技術問題之一。為此，本發(fā)明的目的在于提出一種用于水體中沼蛤幼蟲滅殺的脈沖射流裝置及方法，脈沖射流裝置可以形成周期性脈沖射流，能夠有效破壞沼蛤幼蟲的生理結構，實現(xiàn)高效滅殺。

2、本申請?zhí)岢隽艘环N用于水體中沼蛤幼蟲滅殺的脈沖射流裝置，脈沖射流裝置包括主體、控制件，主體內部形成有容腔，主體形成有與容腔連通的進水口和第一噴水孔，進水口適于向容腔內通入高壓水流；控制件可移動地設置于主體上且控制件的部分伸入容腔內，控制件形成有阻水部和第二噴水孔，阻水部與第一噴水孔正對時封閉第一噴水孔，第二噴水孔與第一噴水孔的至少部分正對時進行射流以適于對沼蛤幼蟲進行滅殺。

3、根據(jù)本申請的脈沖射流裝置，可以利用高壓射流產生強剪切力和紊動效應，通過物理方式破壞沼蛤幼蟲的生理結構，實現(xiàn)沼蛤幼蟲的有效滅殺，有利于減少沼蛤數(shù)量，防止沼蛤擴散；同時強剪切流還有利于清理附著在設施表面的沼蛤，減輕沼蛤附著問題。在高效滅殺的同時，不會對水體和生態(tài)環(huán)境產生污染，有利于保護非目標生物及生態(tài)平衡。此外，脈沖射流裝置的射流孔的孔徑和射流頻率可變，通過調整相關參數(shù)可以使得脈沖射流裝置適應不同水流條件，提高脈沖射流裝置對水體環(huán)境的適應性；同時通過調整相關參數(shù)可優(yōu)化滅殺效果。

4、根據(jù)本申請的一些實施例，控制件包括控制板和驅動件；控制板形成有阻水部和第二噴水孔；驅動件設置于主體上，驅動件形成有活動端，活動端與控制板連接以適于帶動控制板相對主體移動。

5、根據(jù)本申請的一些實施例，容腔內形成有第一限位槽和第二限位槽，第一限位槽與第二限位槽的開口正對，且第一限位槽與第二限位槽的一側與主體的側壁齊平；控制板可移動地設置于第一限位槽和第二限位槽之間，且控制板朝向第一噴水孔的一側與主體的側壁緊貼。

6、根據(jù)本申請的一些實施例，第一噴水孔構造為多個，多個第一噴水孔沿主體的延伸方向間隔設置；第二噴水孔構造為與第一噴水孔一一對應的多個，多個第二噴水孔沿控制板的延伸方向間隔設置，相鄰兩個第二噴水孔之間限定阻水部。

7、根據(jù)本申請的一些實施例，驅動件包括絲桿和套筒，絲桿外周形成有外螺紋，絲桿適于與驅動部件連接；套筒內形成有與外螺紋相配合的內螺紋，套筒與控制板連接。

8、根據(jù)本申請的一些實施例，主體包括：配合件，配合件適于與套筒滑動連接。

9、根據(jù)本申請的一些實施例，主體包括：密封件，密封件適于對容腔進行密封。

10、根據(jù)本申請的一些實施例，主體形成有耳板，耳板形成有多個安裝孔。

11、本申請還提出了一種用于水體中沼蛤幼蟲滅殺的方法，采用上述脈沖射流裝置，包括以下步驟：獲取目標水體區(qū)域的環(huán)境參數(shù)；根據(jù)環(huán)境參數(shù)確定脈沖射流裝置的脈沖射流參數(shù)，并根據(jù)脈沖射流參數(shù)運行脈沖射流裝置。

12、根據(jù)本申請的一些實施例，用于水體中沼蛤幼蟲滅殺的方法還包括：監(jiān)測脈沖射流裝置的紊動特征和滅殺效果；根據(jù)監(jiān)測結果優(yōu)化脈沖射流裝置的脈沖射流參數(shù)。

13、本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。

技術特征：

1.一種用于水體中沼蛤幼蟲滅殺的脈沖射流裝置，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權利要求1所述的用于水體中沼蛤幼蟲滅殺的脈沖射流裝置，其特征在于，所述控制件包括：

3.根據(jù)權利要求2所述的用于水體中沼蛤幼蟲滅殺的脈沖射流裝置，其特征在于，所述容腔內形成有第一限位槽和第二限位槽，所述第一限位槽與所述第二限位槽的開口正對，且所述第一限位槽與所述第二限位槽的一側與所述主體的側壁齊平；

4.根據(jù)權利要求2所述的用于水體中沼蛤幼蟲滅殺的脈沖射流裝置，其特征在于，所述第一噴水孔構造為多個，多個所述第一噴水孔沿所述主體的延伸方向間隔設置；所述第二噴水孔構造為與所述第一噴水孔一一對應的多個，多個所述第二噴水孔沿所述控制板的延伸方向間隔設置，相鄰兩個所述第二噴水孔之間限定所述阻水部。

5.根據(jù)權利要求2所述的用于水體中沼蛤幼蟲滅殺的脈沖射流裝置，其特征在于，所述驅動件包括：

6.根據(jù)權利要求5所述的用于水體中沼蛤幼蟲滅殺的脈沖射流裝置，其特征在于，所述主體包括：

7.根據(jù)權利要求1所述的用于水體中沼蛤幼蟲滅殺的脈沖射流裝置，其特征在于，所述主體包括：

8.根據(jù)權利要求1所述的用于水體中沼蛤幼蟲滅殺的脈沖射流裝置，其特征在于，所述主體形成有耳板，所述耳板形成有多個安裝孔。

9.一種用于水體中沼蛤幼蟲滅殺的方法，其特征在于，采用如權利要求1-6任一項所述的脈沖射流裝置，其特征在于，包括以下步驟：

10.根據(jù)權利要求9所述的用于水體中沼蛤幼蟲滅殺的方法，其特征在于，還包括：

技術總結
本發(fā)明公開了一種用于水體中沼蛤幼蟲滅殺的脈沖射流裝置，脈沖射流裝置包括主體、控制件，主體內部形成有容腔，主體的側壁形成有與容腔連通的進水口和第一噴水孔，進水口適于向容腔內通入高壓水流；控制件可移動地設置于主體上且控制件的部分伸入容腔內，控制件形成有阻水部和第二噴水孔，阻水部與第一噴水孔正對時封閉第一噴水孔，第二噴水孔與第一噴水孔的至少部分正對時進行射流以適于對沼蛤幼蟲進行滅殺。本發(fā)明的脈沖射流裝置，可以利用高壓射流產生強剪切力和紊動效應，通過物理方式破壞沼蛤幼蟲的生理結構，實現(xiàn)沼蛤幼蟲的有效滅殺。

技術研發(fā)人員：徐夢珍,肖新宗,郭芳,楊奇,周心怡
受保護的技術使用者：清華大學
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/4/6