一、主要功能与先进性
新型防冰及融冰装置，利用高性能引气技术，形成微纳米掺气水流，推动底层水体、表层水体向前快速流动，并与地层水体交换热量，扰动闸前水体，使水体无法形成冰核，即使在严寒的冬季，也不会形成冰层，有效的解决水工建筑物冬季结冰问题。
该装置组成结构主要包括：高性能电机，整体不锈钢潜水式防冰侵蚀外壳和输送筒。高性能电动机将引气管和储气室压缩的空气，气体与水体快速混合，最后由高速旋转叶轮所产生强大的轴向推力和径向搅拌，将压缩的空气气体在水体中搅碎形成细小的微纳米气泡，并向水平方向经输送筒定向推出送入水体。微纳米气泡流对水体冲击、搅拌、推动水流呈扇形辐射出去。被加速的气泡扩散混合到水体中，使得水分子在寒冷的的气温下不容易凝结。
其先进性主要体现在以下几点：
（1）控制范围广
每台设备可控制20m以上的水面宽度，使得近5m的河长范围内无冰盖生成。拥有强大动力的电机可推动水流将含气水体推送到30m以外。
（2）结构紧凑，充气率高，融冰速率快
潜水推流气泡机在水中运行时，不仅能最大程度地增加溶解氧，而且可以推动水流使底层水和表层水充分交换并向前扩大交换水体。在水体交换过程中，设备所制造出的微纳米气泡，在水中停留时间更加延长，在水体中不停扰动。设备吸入空气的速率可达22000立方米/小时，保证了高效的充气速率和融冰速率。对于已结冰的河道，亦可在短时间内利用上下层水体交换及扰动，将冰层融化。
（3）安全可靠，节能环保，对水体不会造成二次污染
由于空气里含有21%氧气，加上微纳米气泡在水体中爆裂时产生的大量阴、阳离子，防冰设备可使水体在短时期内变清，从而达到净化水质功能。新型防冰及融冰设备在技术层面将压力水射流法和压缩空气吹泡法相结合，使得设备工作效率增加，能耗减少，通常一台设备的功率在3kW 以下。
（4）施工简单，运维方便
设备的安装方便简洁，仅需5名水性较高的安装工人及高压电工1名，载人船只1艘。为防止水中大型冲撞物损坏设备，仅需每逢汛期将设备捞出检修，汛期过后放回原位即可。在不涉及汛期防洪的情况下，设备可一直放在水下。日常维护只需查看线缆有无破损，电机格栅有无变形，电机是否正常运转。后期运行维护方便，省钱省力。
（5）应用范围广
在高纬度地区的冬季，河流、渠道等会出现结冰现象，形成水内冰、浮冰和冰盖。冰情常常随着气温的变化而不断变化，变化中的冰情会显著地改变水流的运动情况。如果控制不当，可能会造成一些水工建筑物，如闸门、钢坝、橡胶坝等，遭到冰压力或冰凌等破坏。本设备可用于抑制结冰、对水工建筑物起到保护作用，预防冰凌侵蚀破坏，应用前景广阔。
该技术已取得自主知识产权。
二、技术指标
主要关键技术指标如下：
1. 外壳材质：整体不锈钢潜水式防冰侵蚀外壳；
2. 重量：30kg；
3. 额定功率：0.75~3KW；
4. 额定电压：220V / 380V；
5. 推流范围：20m水面宽度，5m河长范围
6. 溶氧能力：1.1 - 4.2 kgO2/h
7. 电机马力：1~4hp;
8. 吸空气量：在水深1m情况下，吸气量可达20 - 51 m3/h；
9. 循环水量：260~780 m3/h；
10. 引起速率：22000 m3/h；
11. 安装要求：设备顶部距水面以下0.3-0.5 m效果最佳，当水深超过1.5m时，设备需配备支架和配重。
三、主要应用领域
1.应用场景一：布置于水库大坝出现冰拔现象处，防止混凝土坝体产生裂缝，危害坝体安全。
应用场景一示意图
2.应用场景二：布置于水库取水建筑物周边，以保证取水建筑物周围不结冰，冬季正常取水。
3.应用场景三：河道或渠道水工建筑物，保证建筑物进水口正常运行，根据工程实际需要选择不同安装方式。
滑道式安装 浮筒式安装
4.应用场景四：布置于水闸、桥墩、涵管周边，保护河道水工设施。
四、应用案例
1. 吉林省伊通河翻板闸前防冰冻工程
工程介绍：伊通北大桥附近，河面宽约110m，冬季气温最低可达-30℃。共布设了4台扰冰设备，每台设备控制水面宽约27.5m，闸门上游近10m范围内无冰盖生成。
未安装防冰设备后闸门运行情况
安装防冰设备前闸门运行情况
2.河北涿州南水北调北拒马河倒虹吸安装防冰设备
工程介绍：该项目在倒虹吸进水口拦污栅前，布设1台防冰设备，避免进水口因冰凌堆积只是倒虹吸进口无法吸水。
3. 北京什刹海西海湿地项目
工程介绍：北京后海湖面的水下摆放了大量的荷花缸，为了在冬季水下荷花定值大瓷缸不被冻裂，在西海沿岸安装了22台潜水防冰设备，使不结冰水面达几万平米。由于野生动物的到来，吸引了大量市民驻足参观。
4. 北京普罗旺斯别墅区景观河道项目
工程介绍：该工程于河道内共计安装26台扰冰设备，冬季1月份，别墅区内景观河道溪水长，推流水体所流之处，无结冰，四季流水。
5.北京后海野鸭岛项目
工程介绍：北京后海野鸭岛材料为玻璃钢材质，每年冬季因为受冰体侵蚀都要沉没，自从装了1台潜水防冰装置，形成近千平米不冻冰的水域，野鸭岛在也不受冰体侵蚀沉没。
北京中水科工程集团有限公司