CN208965510U

CN208965510U - 一种引水明渠防渗排水系统

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Publication number: CN208965510U
Application number: CN201821657319.1U
Authority: CN
Inventors: 邵明广; 刘春婷
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-10-12
Filing date: 2018-10-12
Publication date: 2019-06-11
Anticipated expiration: 2028-10-12

Abstract

一种引水明渠防渗排水系统，属于渠道排水技术领域。其特征在于：包括设在渠底复层结构下方的渗水装置，渗水装置包括设置在渠底的渗水井（18）和设置在渠底及两侧渠坡下的纵向渗水管，渠坡两侧的侧部纵向渗水管（7）一端部通过横向连通管（9）共同连通渠底中心处设置的中部纵向渗水管（11），并通过中部纵向渗水管（11）连通渗水井（18），渗水井的顶部设有钢制篦子（14）。本实用新型将排水设计的改造作为切入点，采用大管径渗水管和渗水井的方案进行减压排水，通过汇集渠道内渗水量来降低渠道内外的水位差，有效解决了现有技术中渠道在实际运行中存在的起鼓、破损、坍塌等各种问题。

Description

一种引水明渠防渗排水系统

技术领域

一种引水明渠防渗排水系统，属于渠道排水技术领域。

背景技术

引黄明渠（以下简称渠道）是引黄供水工程的第一道工序，渠道设计流量25m³/s，横断面分段采取梯形单式断面和梯形复式断面。渠道在投入使用一段时间之后，出现了不同程度的损坏情况，主要表现：渠底范围内存在起鼓，砼板竖立、移位现象；戗台下两侧边坡滑坡，渠底局部塌方，总面积达4050 m²；渠西边坡滑坡；渠底不同程度开裂、起鼓106m；渠底起鼓现象。渠底和边坡破损造成渠道阻水，过流能力降低，致使原水漏损率逐年增大。

以上情况经过计算可知，如果地下水位上升或者渠道内运行水位下降，致使水位差△H＞0.204m，渠底最终受到向上的力导致渠底起鼓，破裂。而渠道受地下水位、运行方式和防渗排水设计等方面的原因，极易造成水位差超过正常范围。

造成这些问题的原因如下：（1）渠道作为地下渠，沿途周边地下水位较高，尤其是渠道末段，渠底深度较大（最深处为8.55m），地下水位远高于渠道运行水位，渠道扬压力过高，加速了渠道在浮托力作用下的损坏。特别在汛期大量降雨时，地下水位较高造成渠道长边坡滑坡。

（2）渠道采用间歇运行模式，当水库水位较低时，集中进行大流量、高水位引水，引水结束后，上游关闭闸门，造成渠道内水位在短时间内骤降，水位降落速度较快，对渠道边坡和渠底造成冲击损坏。

（3）渠道设计采用两布一膜防渗，防渗性能良好，恰好造成了边坡内外较高的水位差，而渠道衬砌板100mm较薄，在水位差的作用下极易上浮。设计中有透水管，但位置偏高，虽然沿渠坡设置了两排逆止式排水阀（间距40m），但其实际运用可靠性欠佳，一是淤堵问题严重，二是存在关闭不严、阀体破损、球体丢失等问题，最终导致渠道水反向渗漏，抬高渠道两侧地下水位。

而与之对应的，目前在渠道设计中，往往过多注重了防渗设计，而排水设计不合理，不能有效排出渗水，造成渠道内外水位差，最终造成渠道扬压力过高，起鼓、破损、坍塌等各种问题接踵而来。若运行方式受限，运行水位变化频繁，则会加速这种损坏。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种能有效排出渗水，减小渠道内外水位差的引水明渠防渗排水系统。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：该引水明渠防渗排水系统，其特征在于：包括渠底复层结构、两侧渠坡复层结构及设在渠底复层结构下方的渗水装置，渗水装置包括设置在渠底的渗水井和设置在渠底及两侧渠坡下的纵向渗水管，渠坡两侧的侧部纵向渗水管一端部通过横向连通管共同连通渠底中心处设置的中部纵向渗水管，并通过中部纵向渗水管连通渗水井，伸入渗水井内的端部上设有控制水流单向流动的拍门，渗水井的顶部设有钢制篦子。

本实用新型将排水设计的改造作为首要切入点，将渗水管应用到渠道排水系统中，采用大管径渗水管和渗水井组合形式实现内排入渠。当地下水位高于渠道运行水位或渠道停运水位骤降时，在渠道内外水位差作用下，渗水管集水至渗水井，使内外水位平压；而对于渠道运行水位高于地下水位的渠段，拍门的逆止作用可有效防止渠内水外流，避免原水渗漏率增加。通过此排水方式来降低渠道内外的水位差，彻底解决渠道损坏现象，有效解决了现有技术中渠道在实际运行中存在的起鼓、破损、坍塌等各种问题。渠道维修改造后，运行状态良好，原水漏损率大大减少。

所述的中部纵向渗水管和侧部纵向渗水管外部包覆有土工布层，在土工布层的外部设有渗水管碎石包覆层，中部纵向渗水管和侧部纵向渗水管上分别设有多个渗水孔。

所述的渠坡复层结构以运行水位为分界点分成两组，运行水位以下从上到下依次包括砼预制板、碎石垫层一、复合土工膜、保温板及碎石垫层二，运行水位以上从上到下依次包括砼预制板、碎石垫层一、复合土工膜和保温板。

所述的渠底底部设有多组渗水井，渠底两侧设有齿墙。

所述的钢制篦子上设有3mm橡胶板。

所述的复合土工膜包括两层隔水布和一层防水膜，防水膜设置在两层隔水布之间。

所述的渗水井顶部的钢制篦子的四周设有现浇混凝土层。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：

本实用新型将排水设计的改造作为首要切入点，将渗水管应用到渠道排水系统中，采用大管径渗水管和渗水井组合形式实现内排入渠，通过汇集渠道内渗水量来降低渠道内外的水位差，彻底解决渠道损坏现象，有效解决了现有技术中渠道在实际运行中存在的起鼓、破损、坍塌等各种问题。渠道维修改造后，运行状态良好，原水漏损率大大减少。

附图说明

图1为引水明渠防渗排水系统典型断面示意图。

图2为侧部纵向渗水管安装关系示意图。

图3为中部纵向渗水管安装关系示意图。

图4为渗水井结构示意图。

图5为引水明渠防渗排水系统平面布置图。

其中，1、砼预制板 2、碎石垫层一 3、复合土工膜 4、保温板 5、碎石垫层二6、运行水位 7、侧部纵向渗水管 8、齿墙 9、横向连通管 10、现浇混凝土层 11、中部纵向渗水管 12、渗水管碎石包覆层 13、土工布层 14、钢制篦子 15、渗水孔 16、拍门17、渠顶路 18、渗水井。

具体实施方式

图1~5是本实用新型的最佳实施例，下面结合附图1~5对本实用新型做进一步说明。

参照附图1~5：一种引水明渠防渗排水系统，包括渠底复层结构、两侧渠坡复层结构及设在渠底复层结构下方的渗水装置，渗水装置包括设置在渠底的渗水井18和设置在渠底及两侧渠坡下的纵向渗水管，渠坡两侧的侧部纵向渗水管7一端部通过横向连通管9共同连通渠底中心处设置的中部纵向渗水管11，并通过中部纵向渗水管11连通渗水井18，伸入渗水井18内的端部上设有控制水流单向流动的拍门16，渗水井的顶部设有钢制篦子14。

中部纵向渗水管11和侧部纵向渗水管7外部包覆有土工布层13，在土工布层13的外部设有渗水管碎石包覆层12，中部纵向渗水管11和侧部纵向渗水管7上分别设有多个渗水孔15。

渠坡复层结构以运行水位为分界点分成两组，运行水位以下从上到下依次包括砼预制板1、碎石垫层一2、复合土工膜3、保温板4及碎石垫层二5，运行水位以上的渠坡复层结构包括从上到下依次包括砼预制板1、碎石垫层一2、复合土工膜3和保温板4。复合土工膜3为两布一膜的结构，包括两层隔水布和一层防水膜，防水膜设置在两层隔水布之间。

渠底底部设有多组渗水井18，渠底两侧设有齿墙。钢制篦子14上设有3mm橡胶板。渗水井顶部的钢制篦子14的四周设有现浇混凝土层10。

井体砌筑材料：砖采用Mu7.5机制砖，M5水泥砂浆砌筑，混凝土均采用C30。井室内外壁采用1：2水泥砂浆抹面，厚20mm。盖板采用钢制篦子，现场焊制；篦子上安装一层3mm的橡胶板。拍门采用塑料材质。

工作原理与工作过程：解决渠道损坏现象关键在于消除其内外水位差，除调整渠道运行方式外，排水设计的改造作为首要切入点，将渗水管应用到渠道排水系统中，采用大管径渗水管和渗水井组合形式实现内排入渠。当地下水位高于渠道运行水位或渠道停运水位骤降时，在渠道内外水位差作用下，渗水管集水至渗水井，使内外水位平压；而对于渠道运行水位高于地下水位的渠段，拍门的逆止作用可有效防止渠内水外流，避免原水渗漏率增加。通过此排水方式来降低渠道内外的水位差，彻底解决渠道损坏现象，有效解决了现有技术中渠道在实际运行中存在的起鼓、破损、坍塌等各种问题问题。渠道维修改造后，运行状态良好，原水漏损率大大减少。

渠底：拆除原防渗结构，敷设完渗水系统后按原设计恢复，即按C30预制砼板100mm+碎石垫层100mm+复合土工膜+保温板30mm结构敷设。

边坡：与正常运行水位交接线以下1米处为界，以上部分原护坡及防渗结构不变，以下部分护坡及逆止阀全部拆除，在敷设完渗水系统后按C30预制砼板100mm+碎石垫层50mm+复合土工膜+保温板30mm+碎石垫层50~80mm结构敷设。

排水系统由若干单元组成，沿渠长依次布置。每单元由3条平行设置的渗水管DN200，长50m和1座渗水井18组成。渗水管采用PVC材质，外包一层土工布反渗透，渠底中间设1条中部纵向渗水管11，两侧边坡底各设1条图中侧部纵向渗水管7。两侧边坡的侧部纵向渗水管7在末端用横向连通管9连接至中间中部纵向渗水管11，然后接至渗水井18。

渠底中间渗水管敷设在500*500沟槽内，管外填充2~4cm碎石，槽顶设复合土工膜，与沟槽外复合土工膜成一体，沟槽上部现浇混凝土与渠底平。两侧边坡底沿齿墙设沟槽，渗水管设沟槽内，管外填充2~4cm碎石，再按要求恢复护坡。

渗水井18采用砖砌结构，盖板采用钢制篦子，其上安装一层3mm的橡胶板。渗水管末端接直管伸入渗水井18内，设塑料拍门防止水倒灌，排水系统施工难度较大，一是受运行方式影响，渠道停水时间较短，维修改造工期短；二是地下渗水量较大，降水工作量大，地下水不能有效排出情况下，无法砌筑渗水井，也不能有效解决渗水井自身防渗问题；三是施工作业面小，施工难度大。

针对以上施工难题，在维修改造过程中，可采用场外砌好渗水井再进行吊装的方法；另外，可将砖砌渗水井改为钢管焊接井身并内置Φ200法兰，这样在不增加成本的情况下，既减轻渗水井自重，方便吊装及拍门安装，又完全解决了井子自身渗漏问题。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims

1.一种引水明渠防渗排水系统，其特征在于：包括渠底复层结构、两侧渠坡复层结构及设在渠底复层结构下方的渗水装置，渗水装置包括设置在渠底的渗水井（18）和设置在渠底及两侧渠坡下的纵向渗水管，渠坡两侧的侧部纵向渗水管（7）一端部通过横向连通管（9）共同连通渠底中心处设置的中部纵向渗水管（11），并通过中部纵向渗水管（11）连通渗水井（18），伸入渗水井（18）内的端部上设有控制水流单向流动的拍门（16），渗水井的顶部设有钢制篦子（14）。

2.根据权利要求1所述的一种引水明渠防渗排水系统，其特征在于：所述的中部纵向渗水管（11）和侧部纵向渗水管（7）外部包覆有土工布层（13），在土工布层（13）的外部设有渗水管碎石包覆层（12），中部纵向渗水管（11）和侧部纵向渗水管（7）上分别设有多个渗水孔（15）。

3.根据权利要求1所述的一种引水明渠防渗排水系统，其特征在于：所述的渠坡复层结构以运行水位为分界点分成两组，运行水位以下从上到下依次包括砼预制板（1）、碎石垫层一（2）、复合土工膜（3）、保温板（4）及碎石垫层二（5），运行水位以上从上到下依次包括砼预制板（1）、碎石垫层一（2）、复合土工膜（3）和保温板（4）。

4.根据权利要求1所述的一种引水明渠防渗排水系统，其特征在于：所述的渠底底部设有多组渗水井（18），渠底两侧设有齿墙。

5.根据权利要求1所述的一种引水明渠防渗排水系统，其特征在于：所述的钢制篦子（14）上设有3mm橡胶板。

6.根据权利要求3所述的一种引水明渠防渗排水系统，其特征在于：所述的复合土工膜（3）包括两层隔水布和一层防水膜，防水膜设置在两层隔水布之间。

7.根据权利要求1所述的一种引水明渠防渗排水系统，其特征在于：所述的渗水井顶部的钢制篦子（14）的四周设有现浇混凝土层（10）。