CN106592544B - 一种利用波浪能辅助边坡排水的装置 - Google Patents
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Abstract
一种利用波浪能辅助边坡排水的装置，由浮体、空心浮管、活塞、连杆、虹吸管、锚索组成，波浪到来时，浮体在波浪的波峰和波谷之间上下运动，连杆带动活塞上下运动，空心浮管中的液面发生激烈震荡。当活塞向上运动时，虹吸管的出水口处的水位下降，虹吸管内真空度增加，为虹吸作用提供动力，即使当边坡地下水位下降到一定范围导致虹吸作用暂时停止，地下水位再次升高时，虹吸作用也会自行恢复，保证了边坡持续不断地排水。
Description
技术领域
本发明属于岩土工程、海岸工程领域，尤其涉及一种辅助海岸及库岸边坡排水的装置。
背景技术
我国幅员辽阔，地质地形环境复杂，地质灾害频发，其中滑坡灾害对人类生产生活构成巨大威胁。大多数滑坡灾害的发生与地下水位变化有关。地下水位的上升导致滑坡体容重增加，滑面有效应力降低，抗剪强度减小，进而导致滑坡失稳。对于边坡，当坡前水位快速下降时，坡内地下水向坡外渗流，产生渗透力，增加下滑力，促使滑坡失稳。因此及时排出边坡中的地下水，保持地下水位稳定，对防治滑坡灾害与应急处理都极为关键。
在常用的边坡排水方法中：水平重力式排水效率低，需要很长的钻孔，长时间使用会出现阻塞的问题；地下排水洞施工复杂，工程量大，成本高；集水井抽水需要持久的动力源，同时维护困难。综合上述边坡排水方法，有学者提出了虹吸排水理论，边坡虹吸排水方法具有排水孔布置方便、集水能力强、截排水效果好、需要的钻孔长度小、工程建设速度快等优点，然而在使用虹吸排水方法的工程中，遇到干旱少雨季节时，地下水位降低，坡体没有水需要通过虹吸作用排出，虹吸排水系统就会处于停止工作状态，溶解于水中的空气会以气泡的形式逐渐析出，虹吸管中就会不断累积空气，使虹吸管中的真空度降低，导致虹吸难以再次启动甚至虹吸现象消失。
发明内容
针对现有技术中使用虹吸排水方法为海岸及边坡边坡排水时，因地下水位下降虹吸作用暂停后，虹吸管内真空度降低，虹吸作用很难自行恢复的缺陷。本发明提供一种利用波浪能实时启动虹吸作用的虹吸排水装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种利用波浪能辅助边坡排水的装置，由浮体、空心浮管、活塞、连杆、虹吸管、锚索组成，浮体通过连杆与活塞相连，活塞放置在空心浮管中，空心浮管底部通过锚索与地基相连，虹吸管的一端伸入到边坡地下水位线以下，虹吸管的另一端插入空心浮管中。
所述的空心浮管没有底面，空心浮管的顶面设有开孔，连杆穿过开孔。
波浪到来时，浮体在波浪的波峰和波谷之间上下运动，连杆带动活塞上下运动，空心浮管中的液面发生激烈震荡。当活塞向上运动时，虹吸管的出水口处的水位下降，虹吸管内真空度增加，为虹吸作用提供动力，即使当边坡地下水位下降到一定范围导致虹吸作用暂时停止，地下水位再次升高时，虹吸作用也会自行恢复，保证了边坡持续不断地排水。
本发明的优点如下。
1.由于本发明空心浮管的设计，在活塞上下运动时，捕能室内的液面发生激烈震荡，当活塞向上运动时，虹吸管出水口处的水位也随着降低，增加虹吸管内的真空度，给虹吸作用提供动力，为虹吸作用的自行恢复提供保障。
2.本发明利用浮体的运动将波浪能转化启动虹吸作用的动力，将该装置防止在海岸边坡或库岸边坡前，无需借助外部动力即可保证虹吸作用持续进行。
3.该装置采用浮体、锚索等轻型结构，使得该装置造价受地基条件、水深条件影响小，并且该装置安装、拆卸简便。
附图说明
图1是本发明整体结构示意图。
图2是本发明的动力部分的局部示意图。
在图中，1边坡、2浮体、3空心浮管、4虹吸管、5连杆、6活塞、7地下水位线、8锚索。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明，本发明的目的和效果将更加明显。
如图1-2所示，一种利用波浪能辅助边坡排水的装置，由浮体2、空心浮管3、活塞6、连杆5、虹吸管4、锚索8组成，浮体2通过连杆5与活塞6相连，活塞6放置在空心浮管3中，空心浮管3底部通过锚索8与地基相连，虹吸管4的一端伸入到边坡1的地下水位线7以下，虹吸管4的另一端插入空心浮管3中。
进一步地，所述的空心浮管3没有底面，空心浮管3的顶面设有开孔，连杆5穿过开孔。
波浪到来时，浮体2在波浪的波峰和波谷之间上下运动，连杆5带动活塞6上下运动，空心浮管3中的液面发生激烈震荡。当活塞6向上运动时，虹吸管4的出水口处的水位下降，虹吸管4内真空度增加，为虹吸作用提供动力，即使当边坡1的地下水位下降到一定范围导致虹吸作用暂时停止，地下水位再次升高时，虹吸作用也会自行恢复，保证了边坡1持续不断地排水。
Claims (1)
1.一种利用波浪能辅助边坡排水的装置，其特征在于，由浮体(2)、空心浮管(3)、活塞(6)、连杆(5)、虹吸管(4)、锚索(8)组成，浮体(2)通过连杆(5)与活塞(6)相连，活塞(6)放置在空心浮管(3)中，空心浮管(3)底部通过锚索(8)与地基相连，虹吸管(4)的一端伸入到边坡(1)的地下水位线(7)以下，虹吸管(4)的另一端插入空心浮管(3)中，空心浮管(3)没有底面，空心浮管(3)的顶面设有开孔，连杆(5)穿过开孔。
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