CN103233448B - 虹吸式自动控制水位堰 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种虹吸式自动控制水位堰，包括对水流进行截流并形成上游河道及下游河道的堰坝和设置在堰坝上的水管；所述水管贯穿堰坝，其中，所述水管包括上游管身及下游管身，所述上游管身具有位于上游河道的进水口，所述下游管身具有位于下游河道的出水口；所述水管具有一顶端，该顶端相对于堰坝底部的高度大于水管任意位置相对于堰坝底部的高度，且所述顶端高于所述进水口、低于堰坝的溢水位；所述进水口高于出水口。本发明能够实现自动控制河流水位，自动溢洪并且降低河流管理成本。
Description
技术领域
本发明涉及水利和流体控制工程领域，尤其涉及一种虹吸式自动控制水位堰。
背景技术
城市内的景观河道或者内河在枯水期需要对河流进行截流蓄水，蓄水后的河流对城市能起到美化环境、调节城市湿度等作用；而在丰水期的时候则需要开闸放水，防止内涝。对河流水位的控制一般通过安排工作人员上坝工作，但是这样却增加了劳动和管理成本，并且，对于经常在堰坝上工作的人员而言并不安全。
因此，提供一种能有效实现自动水位控制堰闸十分必要。但是，目前控制水位堰坝存在的问题为排水闸门及其控制装置在实现运转的过程中依赖电力等外部能源，成本较高，并且排水闸门及其控制装置经常需要安排技术人员进行保养维修。另外，当河流水位暴涨时，不能实现自动溢洪，依然需要人工进行开闸放水。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种虹吸式自动控制水位堰，旨在实现自动控制河流水位，自动溢洪并且降低河流管理成本。
本发明提供一种虹吸式自动控制水位堰，包括对水流进行截流并形成上游河道及下游河道的堰坝和设置在堰坝上的水管；所述水管贯穿堰坝，其中，所述水管包括上游管身及下游管身，所述上游管身具有位于上游河道的进水口，所述下游管身具有位于下游河道的出水口；所述水管具有一顶端，该顶端相对于堰坝底部的高度大于水管任意位置相对于堰坝底部的高度，且所述顶端高于所述进水口、低于堰坝的溢水位；所述进水口高于出水口。
优选地，所述水管的顶端位于堰坝顶部且低于堰坝顶部的溢水位。
优选地，所述水管上设有控制水流关断及/或流量的控制阀。
优选地，所述控制阀为设置在水管上的放空螺丝。
优选地，所述堰坝上设有至少一个安装水管的通孔。
优选地，所述通孔内设有滑轮。
优选地，所述堰坝上设有控制水管移动的驱动件。
优选地，所述水管为虹吸管。
本发明包括对水流进行截流并形成上游河道及下游河道的堰坝和设置在堰坝上的水管；所述水管贯穿堰坝，其中，所述水管包括上游管身及下游管身，所述上游管身具有位于上游河道的进水口，所述下游管身具有位于下游河道的出水口；所述水管具有一顶端，该顶端相对于堰坝底部的高度大于水管任意位置相对于堰坝底部的高度，且所述顶端高于所述进水口、低于堰坝的溢水位；所述进水口高于出水口。本发明能够实现自动控制河流水位，自动溢洪并且降低河流管理成本。
附图说明
图1为本发明虹吸式自动控制水位堰的一实施例的结构示意图；
图2为本发明虹吸式自动控制水位堰的一实施例中水位的一状态结构示意图；
图3为本发明虹吸式自动控制水位堰的一实施例中水位的另一状态结构示意图；
图4为本发明虹吸式自动控制水位堰的一实施例中水位的又一状态结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例就本发明的技术方案做进一步的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供一种虹吸式自动控制水位堰。
参照图1、图2、图3及图4，图1为本发明虹吸式自动控制水位堰的一实施例的结构示意图；图2为本发明虹吸式自动控制水位堰的一实施例中水位的一状态结构示意图；图3为本发明虹吸式自动控制水位堰的一实施例中水位的另一状态结构示意图；图4为本发明虹吸式自动控制水位堰的一实施例中水位的又一状态结构示意图。
本实施例提供的虹吸式自动控制水位堰包括对水流进行截流并形成上游河道及下游河道的堰坝10和设置在堰坝10上的水管20；所述水管20贯穿堰坝10，其中，所述水管20包括上游管身及下游管身，所述上游管身具有位于上游河道的进水口201，所述下游管身具有位于下游河道的出水口202；所述水管10具有一顶端203，该顶端203相对于堰坝10底部的高度大于水管20任意位置相对于堰坝10底部的高度，且所述顶端203高于所述进水口201、低于堰坝的溢水位；所述进水口201高于出水口202。本实实例中，上述堰坝10将河道进行截流，并行成上游河道和下游河道。上述水管20贯穿堰坝10的贯穿位置可根据实际需要进行设置。优选地，将贯穿位置靠近堰坝10顶端203设置，且低于堰坝10最高蓄水位置（溢水位）。进一步地，通过设定进水口201的高程，以实现控制水位在进水口201位置与水管20的最高位置（水管20的顶端203）之间变化。
当溢涨或河道水流蓄满时，如图2所示，水管20的最高位置低于河流水位，水流将从水管20的进水口201流入管内，并蓄满整个水管20，从出水口202流出。此时，由于进水口201的位置高于出水口202的位置，从而使得水管20内的水产生虹吸作用。当水位置下降至低于水管20的最高位置、且高于进水口201位置时，如图3所示，水管20内的水在虹吸作用下，仍然从水管20流出，直至水流下降至进水口201下时，如图4所示，空气进入水管20，虹吸作用消失，水管20停止排放。这样实现了河流水满后自动排放的目的。当河道内水位逐步抬高，直至水位漫过水管202顶端203再次产生压力满流时，虹吸作用又开始发生，如此反复，使河道水位在设定的最低水位和溢水位间变动，不需要人力干预，实现了水位的自动控制。
应当理解的是，还可以在堰坝10上同时设置多根不同管径和高程的水管20，达到灵活控制水流量，常水位高程等作用。另外，即使河流水位低于水管20的最高的位置，通过堵住水管20的出水口202，再对水管20注满水，同样也可产生虹吸作用，从而实现排水。
本实施例中，水管20上设有控制水流关断及/或流量的控制阀30。具体地，水管20上设有控制阀30，可以在虹吸作用产生时，为了维持河流一定的蓄水量或只需排放一定的水量时，则可控制控制阀30关断水管20或者放掉水管20里面的空气，即可停止水管20的虹吸作用，进而停止排水。优选地，控制阀30为安装在水管20上的放空螺丝，通过拧紧或松开放空螺丝可实现对水管内虹吸现象的控制，从而控制坝前的水位高度。另外，还可以在水管20上设置过孔，该过孔形状不限，通过一与过孔形状、大小适配的塞子插入管身，堵塞管身也可以实现虹吸作用的控制。当干旱季节时，可松开放空螺丝或拔出塞子，使空气进入放水管20，水管20则不能产生虹吸作用，从而保证堰坝10的截水和蓄水功能。当洪涝季节时，拧紧放空螺丝或插入塞子，保证水管的完整性，当水位超过水管的顶端时，上游河道的水流可从水管流出，当上游河道的水位低于水管的顶端时，水管内的水流会产生虹吸现象，从而会继续从水管流出。其中放空螺丝和活塞具有结构简单、价格便宜等优点。
在上述实施例中，堰坝10上设有至少一个安装水管20的通孔。堰坝10上可修建多个用于安装水管20且高程不同的通孔，该通孔一般沿河道水流的方向设置，这样水管20安装好后，可以移动水管20改变进水口201的高度位置，实现灵活控制水位的变化。
在上述实施例中，通孔内设有滑轮。将滑轮设置在通孔的槽底，水管20放置在滑轮上，可在改变进水口201的位置时，方便水管20的移动。
在上述实施例中，堰坝10上设有驱动水管20移动的驱动件。该驱动件可为电力控制的传动装置，或着为手摇式升降装置。通过将水管20与升降装置连接，可实现水管20的移动，从而可改变水管20的进水口201的高度位置，实现控制河流的水位变化，也降低了操作的难度。
在上述实施例中，水管20为虹吸管。虹吸管是专门用来控制水流实现虹吸作用的水管20，可以在水位低于水管20的顶端203位置时，通过控制虹吸管也可实现虹吸作用，实现排水，对河道进行水位控制。
本发明包括对水流进行截流并形成上游河道及下游河道的堰坝10和设置在堰坝10上的水管20；所述水管20贯穿堰坝10，其中，所述水管20包括上游管身及下游管身，所述上游管身具有位于上游河道的进水口201，所述下游管身具有位于下游河道的出水口202；所述水管10具有一顶端203，该顶端203相对于堰坝10底部的高度大于水管任意位置相对于堰坝10底部的高度，且所述顶端203高于所述进水口201、低于堰坝的溢水位；所述进水口201高于出水口202。本发明能够实现自动控制河流水位，自动溢洪并且降低河流管理成本。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (5)
1.一种虹吸式自动控制水位堰，包括对水流进行截流并形成上游河道及下游河道的堰坝，其特征在于，该自动控制水位堰还包括设置在堰坝上的水管；所述水管贯穿堰坝，其中，所述水管包括上游管身及下游管身，所述上游管身具有位于上游河道的进水口，所述下游管身具有位于下游河道的出水口；所述水管具有一顶端，该顶端相对于堰坝底部的高度大于水管任意位置相对于堰坝底部的高度，且所述顶端高于所述进水口、低于堰坝的溢水位；所述进水口高于出水口；所述堰坝上设有至少一个安装水管的通孔，所述通孔内设有滑轮，所述堰坝上设有与所述水管连接，且驱动所述水管移动，以使所述水管的进水口高度位置变化的驱动件。
2.根据权利要求1所述的虹吸式自动控制水位堰，其特征在于，所述水管的顶端位于堰坝顶部且低于堰坝顶部的溢水位。
3.根据权利要求2所述的虹吸式自动控制水位堰，其特征在于，所述水管上设有控制水流关断及/或流量的控制阀。
4.根据权利要求3所述的虹吸式自动控制水位堰，其特征在于，所述控制阀为设置在水管上的放空螺丝。
5.根据权利要求1所述的虹吸式自动控制水位堰，其特征在于，所述水管为虹吸管。
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