CN103953013A - 一种水位感应自动升降的堤防装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水位感应自动升降的堤防装置及其方法，包括框体、浮体、进水腔。框体的上部和下部开口，浮体置于框体内，可以上下运动。浮体顶部安装一闸板。当浮体位于框体的底部时，闸板的顶端与框体的上部开口齐平；当浮体位于框体的上部时，闸板的顶端高于框体的上部开口。当汛期来临时，河水水位上涨后流入进水腔，浮体在水浮力的作用下随之升高并带动闸板上升；上升的闸板对高于河堤的水进行拦截，实现河堤的自动升降。本发明技术手段简便易行，实施方便，构思巧妙的解决了堤坝防潮\洪与景观需求之间的矛盾，具有突出的实质性效果。

Description

一种水位感应自动升降的堤防装置及其方法

技术领域

本发明涉及堤坝防洪工程，尤其涉及一种水位感应自动升降的堤防装置及其方法。

背景技术

针对原堤岸高度不足的情况，传统方法有两种：一是直接永久加高堤岸，但此方法会严重影响周边的景观及亲水条件；二是在潮、洪水来临时用土、砂壤土或装土麻袋、草袋、编制袋等堆砌形成临时堤岸，但此方法作业效率低，劳动强度大，环境要求高，防渗困难，安全系数小，财物浪费严重，还可能造成一定的环境污染。

为保证堤岸加高不影响周边环境景观，近年来不断有新的方法提出，但其思路都离不开人工临时加高堤岸，不同的是，各种新措施使临时加高堤岸更加省时便捷，安全系数也相对增大。如板坝式应急挡水子堤，应急挡水子堤等，但其使用方法都是把挡水部分在非汛期拆卸专用库房保养,在主汛期安装进行防汛抢险。

全国多座城市均存在原有堤防高度不足，当潮水上涨或洪水来临时河水漫灌上岸的问题。又由于该部分地区对景观及亲水性的要求比较高，而直接加高堤岸将会破坏景观及人们的亲水活动，因此是不可行的。如某城市临江一代，存在着潮水周期性上涨漫灌上岸的问题，严重影响人们的生活及安全。但由于考虑到亲水及景观因素，该问题至今仍未合理解决。

可见，现有的技术存在着诸多不足之处：首先，需要配设一专用库房，在非汛期时存放挡水材料；其次，在汛期来临时又须调集大量人力物力进行材料的运输及临时堤防的搭建等。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种既美观、又能自动拦截高出堤坝水位的、水位感应自动升降的堤防装置及其方法。

本发明通过下述技术方案实现：

一种水位感应自动升降的堤防装置，框体3、浮体4，框体3的上部和下部开口，浮体4以上下运动的方式置于框体3内，浮体4上有一闸板2；

当浮体4位于框体3的底部时，闸板2的顶端与框体3的上部开口齐平；

当浮体4位于框体3的上部时，闸板2的顶端高于框体3的上部开口；

所述框体3的下部开口为进水口6，其位置设置在框体3的侧板与底板交界处；所述框体3的上部开口为闸板2的升降口，其位置设置在框体3的顶板中部。

所述闸板2的升降口一侧设置有橡胶条1。

所述框体3为分体结构或者一体结构。

利用水位感应自动升降堤防的方法，包括如下步骤：

(1)、根据堤坝8的长度开挖槽坑；槽坑的尺寸与权利要求1所述的堤防装置的外框3尺寸相应；

(2)、将堤防装置埋设于预先开挖好的槽坑内，用混凝土填充槽坑周围与堤防装置之间的缝隙；

(3)、在堤坝8的下方、对应于框体3下部的进水口6开挖一条水平进水通道9；

(4)随着堤坝8内的水不断流入进水腔时，浮体4随外框3内的水位升高，并推动闸板2上升；上升的闸板2对高于堤坝的水进行自动拦截。

本发明相对于现有技术，具有如下的优点及效果：

本发明在正常水位下，闸板隐藏在框体3内，相当于隐藏在堤坝8内，因此不影响周围的环境景观；水位上涨超过感应水位时，浮体4推动闸板则随同水位上升，使闸板高出堤坝，直至上升至设计高度，有效阻挡水流漫灌；当堤坝内的水位下降后，闸板又下落恢复至原堤坝高度，即闸板2的顶端与框体3齐平，或者说与堤坝的高度齐平。

本发明合理地解决了堤坝防潮\洪与景观需求之间的矛盾，满足城市发展对景观及亲水的需求。同时，本发明能完全自动感应运行，在汛期来临时无需人工操作；巧妙利用水能，无二次能源消耗。

本发明框体3可以采用分体(单元体)结构，也可以采用一体结构；同样，浮体4及其闸板2也可以分体或者一体结构。根据堤坝的实际需要，可采用单元体组装结构，让实际的生产、施工和维护更为便利，尤其满足城市对景观的需求。

框体3采用分体式、多单元体结构时，各相邻单元体的侧板可相互嵌合，组装形成不透水的防护整体。

如上所述，本发明技术手段简便易行，实施方便，构思巧妙的解决了堤坝防潮\洪与景观需求之间的矛盾，具有突出的实质性效果。

附图说明

图1为本发明闸板未升高时的结构示意图。

图2为本发明闸板升高时的结构示意图。

图3为本发明与堤坝结合后，河堤内水位处于正常时的状态示意图。

图4为本发明与堤坝结合后，河堤内水位高过堤坝时的状态示意图，高出堤坝的水位被闸板拦截。

图5为本发明在闸板2上升阶段受力示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步具体详细描述。

实施例

如图1至图4所示。本发明公开了一种水位感应自动升降的堤防装置，其包括框体3、浮体4，框体3的上部和下部开口，浮体4以上下运动的方式置于框体3内，浮体4上有一闸板2；

当浮体4位于框体3的底部时，闸板2的顶端与框体3的上部开口齐平；当浮体4位于框体3的上部时，闸板2的顶端高于框体3的上部开口；

所述框体3的下部开口为进水口6，其位置设置在框体3的侧板与底板交界处；

所述框体3的上部开口为闸板2的升降口，其位置设置在框体3的顶板中部。

所述闸板2的升降口一侧设置有橡胶条1。橡胶条1与闸板2相互挤压不留空隙，可有效防止水在水头的作用下往上渗透。

框体3可以采用分体结构，也可以采用一体结构；同样，浮体4及其闸板2也可以分体或者一体结构。根据堤坝的施工情况而定。框体3以及闸板2的形状也可根据实际情况制成各种形状。

框体3和/或浮体4及其闸板2，还可采用倒模工艺进行标准化及批量生产，浮体4可采用轻型工程塑料空心箱型结构。

利用堤坝内的水位感应，自动升降堤防的方法，可通过如下步骤实现：

(1)、根据堤坝8的长度开挖槽坑；槽坑的尺寸与堤防装置的外框3尺寸相应；

(2)、将堤防装置埋设于预先开挖好的槽坑内，用混凝土填充槽坑周围与堤防装置之间的缝隙；

(3)、在堤坝8的下方、对应于框体3下部的进水口6开挖一条水平进水通道9；

(4)随着堤坝8内的水位7升高时(漫过堤坝8，如图4)，堤坝8内的水不断流入进水腔6时，浮体4随之升高并推动闸板2上升；上升的闸板2对高于河堤的水进行自动拦截。

如图5所示，闸板2上升阶段受力时：F浮＝f+G

式中，f——浮体所受总摩擦力

G——浮体所受重力

当水位处于感应水位(如正常江水位)时，浮体4受浮力等于其重力及总摩擦力的总和。当江水位上升时，浮体4的浮力开始大于其重力及总摩擦力的总和，浮体4受力上升。下降阶段，只要满足浮体4重力大于总摩擦力，就能在水退时降落。

本发明有别于传统的直接永久加高或临时加高堤坝，所带来的缺点和不足。利用了水的浮力，因实际需要自动调节堤防高度。在正常水位时期不影响原有堤坝景观的需要，在水位高涨时期能及时、有效阻挡水流漫顶。

如上所述，便可较好地实现本发明。

本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种水位感应自动升降的堤防装置，其特征在于包括：框体、浮体，框体的上部和下部开口，浮体以上下运动的方式置于框体内，浮体上有一闸板；

当浮体位于框体的底部时，闸板的顶端与框体的上部开口齐平；当浮体位于框体的上部时，闸板的顶端高于框体的上部开口。

2.根据权利要求1所述的水位感应自动升降的堤防装置，其特征在于，

所述框体的下部开口为进水口，其位置设置在框体的侧板与底板交界处；

所述框体的上部开口为闸板的升降口，其位置设置在框体的顶板中部。

3.根据权利要求2所述的水位感应自动升降的堤防装置，其特征在于，所述闸板的升降口一侧设置有橡胶条。

4.根据权利要求1所述的水位感应自动升降的堤防装置，其特征在于，所述框体为分体结构或者一体结构。

5.一种利用水位感应自动升降堤防的方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)、根据堤坝的长度开挖槽坑；槽坑的尺寸与权利要求1所述的堤防装置的外框尺寸相应；

(2)、将堤防装置埋设于预先开挖好的槽坑内，用混凝土填充槽坑周围与堤防装置之间的缝隙；

(3)、在堤坝的下方、对应于框体下部的进水口开挖一条水平进水通道；

(4)随着堤坝内水的不断流入进水腔时，浮体随外框内的水位升高，并推动闸板上升；上升的闸板对高于堤坝的水进行自动拦截。