CN102312420A

CN102312420A - 虹吸水位控制装置

Info

Publication number: CN102312420A
Application number: CN201110185585A
Authority: CN
Inventors: 殷国玺; 闫宝迎; 吕振东
Original assignee: Hohai University HHU
Current assignee: Hohai University HHU
Priority date: 2011-07-04
Filing date: 2011-07-04
Publication date: 2012-01-11
Anticipated expiration: 2031-07-04
Also published as: CN102312420B

Abstract

一种虹吸水位控制装置，包括两个U形弯曲结构，第一U形弯曲结构通过具有伸缩弯曲性的虹吸管道与进水口连接，第二U形弯曲结构通过具有伸缩弯曲性的虹吸管道与出水口连接，上述两个U形弯曲结构通过管道连接；所述进水口包括浮箱、管道和单向止水阀，浮箱套于管道外，单向止水阀设于管道内；所述出水口设于高度调节装置上。1）启动不需动力形成虹吸流，启动时间短，视管径及管道长度定；2）使用寿命内，一次加满水启动虹吸，实现水位的调节并保持；3）进水口在浮箱作用下离液面近，有利于泥沙等颗粒的沉淀，减少下游河流湖泊的淤积。4）出水口高度可调节，进而可以维持上游水位，满足水位需求，比如作物不同生长期所需的不同水位。

Description

虹吸水位控制装置

技术领域

本发明属于农业水土工程技术领域，具体涉及一种重力致动的虹吸管，尤其涉及一种可以调节水位的虹吸水位控制装置。

背景技术

利用虹吸管的虹吸现象输水，其突出的优点就是不需外加动力就可自动输送，在工程上有诸多应用，但应用在输水过程中的控制水位虹吸的装置缺乏。

目前国内沟道中控制输水的装置主要是闸或堰，它们都存在很大的缺陷，闸的缺点是：很难精确控制上游水位，且容易将上游泥沙和污染物排放到下游。固定高度的堰无法调节水位，而可调节水位的多层堰也存在技术缺陷，如堰板间容易漏水等。针对上述问题，本发明提出一种利用虹吸原理输水的装置。

发明内容

解决的技术问题：在于提供一种排水沟水位虹吸控制装置，克服现有技术存在的缺陷，无安全隐患，使用寿命长，能保持虹吸不断流，可以调节上游水位并可保持在固定高度。

技术方案：一种虹吸水位控制装置，包括两个U形弯曲结构，第一U形弯曲结构通过具有伸缩弯曲性的虹吸管道与进水口连接，第二U形弯曲结构通过具有伸缩弯曲性的虹吸管道与出水口连接，上述两个U形弯曲结构通过管道连接；所述进水口包括浮箱、管道和单向止水阀，浮箱套于管道外，单向止水阀设于管道内；所述出水口设于高度调节装置上。

所述进水口下方设有积水槽，当上游无水时，进水口落入积水槽中。

所述第一U形弯曲结构上设有排气阀。

所述第二U形弯曲结构设于管道防进气凹槽内，所述管道防进气凹槽的深度是管道外径的1.2倍。

所述浮箱内充有气体。

所述高度调节装置包括两个垂直固定杆和两个水平固定杆，水平固定杆设于垂直固定杆上，两个水平固定杆之间设有一对多圆弧连接滑杆，两个多圆弧连接滑杆通过拉力弹簧连接，多圆弧连接滑杆间设有可滑动的凹槽，凹槽上设有高度调节杆，凹槽套于出水管外。

有益效果：同现有技术比较，本发明的突出优点是：1）启动不需动力形成虹吸流，启动时间短，视管径及管道长度定；2）使用寿命内，一次加满水启动虹吸，实现水位的调节并保持；3）进水口在浮箱作用下离液面近，有利于泥沙等颗粒的沉淀，减少下游河流湖泊的淤积。4）出水口高度可调节，进而可以维持上游水位，满足水位需求，比如作物不同生长期所需的不同水位。

附图说明

图1是虹吸水位控制装置结构示意图；1虹吸管道、2进水口、3排气阀、4管道防进气凹槽、5出水口、6高度调节装置、7积水槽、a第一U形弯曲结构、b第二U形弯曲结构。

图2是高度调节结构示意图；5出水口、61拉力弹簧、62多圆弧连接滑杆、64高度调节杆、65水平固定杆。

图3是进水口结构示意图；21浮箱、22单向止水阀。

图4是出水口结构示意图；51凹槽、52出水管、62多圆弧连接滑杆。

具体实施方式

实施例1：

一种排水沟水位虹吸控制装置，其结构如图1-图4所示。假设该装置上下游沟底水平，水深是指水面离沟底（进水口下方积水槽7和管道防进气凹槽4除外）的垂直距离。管道外径为10cm，排水沟深（1.8m），排水沟中堰顶离沟底的垂直高度为1.6m，根据作物某一生长阶段对地下水位的要求，需要保持排水沟中的水深为1.2m，而排水沟中水深为1.5m。进水口2置于上游，进水口下方设有积水槽7，打开排气阀3，固定出水口高度调节装置6，将管道出水口凹槽51置于多圆弧连接滑杆62间，用力拉动高度调节杆64，将出水管52置于出水口高度调节装置6的最高位置，从管道出水口处注水，当虹吸管道1充满水时，关闭排气阀3，形成虹吸通道。若根据作物某一生长阶段，对排水沟中的水深需要为1.2m时，下压高度调节杆64，将出水管52的内径下沿置于离沟底垂直距离的1.2m处，弹簧拉力使管道出口维持该高度。上游的水经过管道流出，当上游水深降到1.2m时，管道水流停止流动，即可实现对上游水位的调节。管道内仍充满水，下次在调节水位时，无需再次向管道内注水，即可实现虹吸现象。

实施例2

一种排水沟水位虹吸控制装置，包括虹吸管道1、进水口2、排气阀3、管道防进气凹槽4、出水口5、高度调节装置6、积水槽7，具有伸缩和弯曲性的虹吸管道1有U形弯曲部分，第二U形段最低端固定在管道防进气凹槽4处；进水口2包括：空气浮箱21和单向止水阀22，当上游无水时，进水口2在积水槽7的水中；出水口5包括：出水管52和管道出口外径两侧可滑动的凹槽51，凹槽51可在多圆弧连接滑杆62间滑动；出水口高度调节装置6包括：拉力弹簧61、多圆弧连接滑杆62、水平固定杆65、高度调节杆64，拉力弹簧61环套在水平固定杆65上，多圆弧连接滑杆62与拉力弹簧61两端固定连接，水平固定杆65固定在支柱上，当出水口5置于某一高度时，弹簧拉力能够保持出水口5稳定在某一高度。进水口下方积水槽7和管道防进气凹槽4的作用是防止虹吸管出现进气现象。

本装置的启动方式为：利用高度调节杆64将出水口5调至最高端，打开排气阀3，从出水管52处向虹吸管内加水，当水加满时，关闭排气阀3。利用高度调节杆64将出水口5调至高度低于上游水位的位置，虹吸流形成，当上游水位与出水管52水位相同时，水流停止，实现对上游水位的调控。

实施例3

一种虹吸水位控制装置，包括两个U形弯曲结构，第一U形弯曲结构a通过具有伸缩弯曲性的虹吸管道1与进水口2连接，第二U形弯曲结构b通过具有伸缩弯曲性的虹吸管道与出水口5连接，上述两个U形弯曲结构通过管道连接；所述进水口2包括浮箱21、管道和单向止水阀22，浮箱21套于管道外，单向止水阀22设于管道内；所述出水口5设于高度调节装置6上。所述进水口2下方设有积水槽7，当上游无水时，进水口落入积水槽中。所述第一U形弯曲结构a上设有排气阀3。所述第二U形弯曲结构b设于管道防进气凹槽4内，所述管道防进气凹槽的深度是管道外径的1.2倍。所述浮箱21内充有气体。所述高度调节装置包括两个垂直固定杆和两个水平固定杆65，水平固定杆65设于垂直固定杆上，两个水平固定杆之间设有一对多圆弧连接滑杆62，两个多圆弧连接滑杆通过拉力弹簧61连接，多圆弧连接滑杆62间设有可滑动的凹槽51，凹槽上设有高度调节杆64，凹槽51套于出水管52外。

Claims

1.一种虹吸水位控制装置，其特征在于包括两个U形弯曲结构，第一U形弯曲结构（a）通过具有伸缩弯曲性的虹吸管道（1）与进水口（2）连接，第二U形弯曲结构（b）通过具有伸缩弯曲性的虹吸管道与出水口（5）连接，上述两个U形弯曲结构通过管道连接；所述进水口（2）包括浮箱（21）、管道和单向止水阀（22），浮箱（21）套于管道外，单向止水阀（22）设于管道内；所述出水口（5）设于高度调节装置（6）上。

2.根据权利要求1所述的虹吸水位控制装置，其特征在于所述进水口（2）下方设有积水槽（7），当上游无水时，进水口落入积水槽中。

3.根据权利要求1所述的虹吸水位控制装置，其特征在于所述第一U形弯曲结构（a）上设有排气阀（3）。

4.根据权利要求1所述的虹吸水位控制装置，其特征在于所述第二U形弯曲结构（b）设于管道防进气凹槽（4）内，所述管道防进气凹槽的深度是管道外径的1.2倍。

5.根据权利要求1所述的虹吸水位控制装置，其特征在于所述浮箱（21）内充有气体。

6.根据权利要求1所述的虹吸水位控制装置，其特征在于所述高度调节装置包括两个垂直固定杆和两个水平固定杆（65），水平固定杆（65）设于垂直固定杆上，两个水平固定杆之间设有一对多圆弧连接滑杆（62），两个多圆弧连接滑杆通过拉力弹簧（61）连接，多圆弧连接滑杆（62）间设有可滑动的凹槽（51），凹槽上设有高度调节杆（64），凹槽（51）套于出水管（52）外。