CN213277027U - 一种用于演练基地模拟堤防管涌险情的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水利工程及防灾减灾技术领域，公开了一种用于演练基地模拟堤防管涌险情的装置，堤坝顶端向下一定距离水平埋设一根入口贯穿堤坝上游的通水管，堤坝上设置闸阀井，通水管贯穿闸阀井的底部，通水管上设置主控阀门，且在闸阀井内部主控阀门与堤坝下游之间的通水管上连通一设置了备用阀门的支路水管；通水管靠近堤坝下游位置设置若干个出口，每个出口连通主管道，主管道设置于堤坝下游演练土体下方，其末端设有开孔，构成开孔花管。与现有技术相比，本实用新型通过通水管并可利用上游水位与通水管入口的水位差实现堤坝下游管涌险情模拟，而且当上游无水，或水头较低时，通过闸阀井与阀门控制实现堤坝下游管涌险情模拟。

Description

一种用于演练基地模拟堤防管涌险情的装置

技术领域

本实用新型涉及水利工程及防灾减灾技术领域，特别涉及一种用于演练基地模拟堤防管涌险情的装置。

背景技术

中国幅员辽阔，江河湖泊众多。堤坝是抵御洪水的屏障，但堤坝渗漏、管涌等险情时有发生，若不及时进行抢护，将导致堤坝溃决，造成重大生命财产损失和生态环境灾难。据统计，土石堤坝溃坝事件中，管涌溃坝是土石堤坝溃坝的主要原因。

目前，土质堤坝管涌机理试验研究大多在实验室内进行，尺度小、水头低，试验结果常不符合工程实际情况，不能真实反映土质堤坝管涌机理。而且无法按有效利用上下游水位差实现管涌险情的模拟。因此，研发能逼真模拟土质堤管涌险情的大尺度试验装置，并有效提高资源利用率，对显著提升土质堤坝管涌机理研究水平，以及有效提高防汛抢险人员对管涌险情的识别和抢护能力均具有重要意义。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种用于演练基地模拟堤防管涌险情的装置，通过通水管并可利用上游水位与通水管入口的水位差实现堤坝下游管涌险情模拟，而且当上游无水，或水头较低时，通过闸阀井与阀门控制实现堤坝下游管涌险情模拟。

技术方案：本实用新型提供了一种用于演练基地模拟堤防管涌险情的装置，其设置于堤坝上，分为堤坝上游与堤坝下游，所述堤坝顶端向下一定距离水平埋设一根入口贯穿堤坝上游的通水管，所述堤坝上还设置闸阀井，所述通水管贯穿闸阀井的底部，在闸阀井内部的通水管上设置主控阀门，且在闸阀井内部主控阀门与堤坝下游之间的通水管上连通一支路水管，所述支路水管上设置备用阀门；所述通水管靠近堤坝下游位置设置若干个出口，所述每个出口连通一个主管道，所述主管道设置于堤坝下游演练土体下方，其末端设有开孔，构成开孔花管。

进一步地，所述通水管出口与主管道之间竖直设置有水箱，所述通水管出口连通水箱顶部，所述主管道连通于水箱底部，所述水箱与主管道呈L形。

进一步地，所述水箱高度为0.8-1.2m。

进一步地，所述主管道末端还连通有若干个支管道，所述支管道、主管道上均设有开孔，构成开孔花管。

进一步地，所述主控阀门与备用阀门均为蝶阀。

进一步地，所述通水管水平埋设在离堤坝顶端0.8-1.2m的位置。

进一步地，所述开孔花管上部填粗粒土厚度不大于40cm。

进一步地，所述通水管、支路水管以及主管道管道直径5-10cm。

有益效果：

1、本实用新型在堤坝顶端向下一定距离，埋设一个水平方向的通水管，利用堤坝上游水位与通水管入口之间的水位差实现堤坝下游背水侧的管涌险情模拟，当上游水位较高时，可用通过控制闸阀井内主控阀门与备用阀门，灵活控制水头差，控制水流量。

2、本实用新型当上游水位差不能实现背水侧下游管涌的时候（当上游无水，或水头较低时），通过堤坝上设置的闸阀井以及备用阀门，通过闸阀井中的水位实现下游管涌险情模拟。

3、本实用新型在堤坝下游背水侧通水管出口处设置多个主管道，多个主管道末端开孔形成开孔花管，这样管涌险情的模拟范围更大，试验结果更符合工程实际情况，可真实反映土质堤坝管涌机理。

4、本实用新型在每主管道与通水管出口位置竖直设置若干个水箱，水箱与主管道形成L形，这样可以通过水箱中存储的水位差增加支路管道中的水压，水箱可以起到缓冲作用，实现更大范围的管涌险情模拟。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型A-A剖视图；

图3为本实用新型闸阀井内部结构示意图。

其中，1-堤坝上游，2-堤坝下游，3-通水管，4-闸阀井，5-主控阀门，6-备用阀门，7-支路水管，8-水箱，9-主管道，10-支管，11-开孔，12-三通。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细的介绍。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施方式1：

本实用新型涉及水利工程及防灾减灾技术领域，公开了一种用于演练基地模拟堤防管涌险情的装置，该装置设置于堤坝上，分为堤坝上游1与堤坝下游2，堤坝上游1为迎水侧，堤坝下游2为背水侧。在离堤坝顶端0.8-1.2m的位置水平埋设一根通水管3，通水管3的入口贯穿堤坝上游1的斜坡，堤坝上游1的水可以通过通水管3流到堤坝下游2位置。正常情况下通水管3位于堤坝上游1设计水位下50cm的时候，水位差可以实现堤坝下游2的管涌险情模拟。而堤坝顶端正常也是应高于堤坝上游1设计水位0.5m以上的。所以设计通水管3水平埋设在离堤坝顶端0.8-1.2m的位置。

在堤坝上还设置一个闸阀井4，闸阀井4靠近堤坝下游2设置，由堤坝顶端向下设置。通水管3贯穿闸阀井4的底部，在闸阀井4内部的通水管3上设置主控阀门5，且在闸阀井4内部主控阀门5与堤坝下游3之间的通水管3上通过一个三通12连通一支路水管7，支路水管7上设置备用阀门6。支路水管7与闸阀井4内的水连通，通过备用阀门6控制闸阀井4内的水连通。

通水管3靠近堤坝下游2位置设置若干个出口，出口数量可根据模拟场景需要设置，本实施方式中设置3个出口，每个出口连通一个主管道9，主管道9水平设置，其位于堤坝下游2演练土体下方，其末端设有开孔11，构成开孔花管。而通水管3出口高于主管道9，所以通水管3的出口处通过连接管连接主管道9，连接管与主管道之间形成L形。开孔花管上部覆土厚度不大于40cm，开孔花管上部覆土可采用抗渗透变形能力低的粉土或粉细或者填粗粒土。

闸阀井4内的主控阀门5与备用阀门6均为蝶阀，通过蝶阀控制水量。

本实施方式中，通水管3、支路水管7以及主管道9管道直径范围为5-10cm。

实施方式2：

本实施方式是对实施方式1的进一步优化，具体优化方案为：在通水管3出口与主管道9之间竖直设置有水箱8，即将实施方式1中的连接管更换为水箱8，通水管3出口位于水箱8顶部，主管道9连通于水箱8底部，水箱8与主管道9呈L形。设置水箱8，一方面可以起到储水、缓冲作用，另外还可以利用水箱中的水位差，保持主管道9中水的压力，便于实现大范围的管涌险情模拟。水箱8的高度为0.8-1.2m。

本实施方式其他操作与实施方式1相同，此处不作赘述。

实施方式3：

本实施方式是对实施方式1的进一步优化，具体优化方案为：在主管道8末端还连通有若干个支管道10，主管道9、支管道10上均设有开孔11，构成开孔花管。这样，管涌险情模拟的范围更大，试验结果更符合工程实际情况，可真实反映土质堤坝管涌机理。

本实施方式的其他操作与实施方式1相同，此处不作赘述。

工作原理：

1、关闭闸阀井4内主控阀门5与备用阀门6，同时，上游补水，当堤坝上游1迎水侧水位上升，水位超过通水管3入口，通水管3进出口产生水头差，当迎水侧水位达到一定高度时开启主控阀门5（主蝶阀），堤坝上游1水位差的作用下，水经过通水管3进入右侧堤坝下游2的主管道9，通过主管道9与支管道10的孔11渗透进入地面，并形成管涌险情。如果堤坝上游1水位过高，可通过闸阀井4内备阀门6的启闭，以控制水头。

2、当堤坝上游1当迎水侧水位不满足要求时，可通过关闭通水管3上的主控阀门5，开启备用阀门6，向闸阀井4内注水，水通过支路水管7进入通水管3中，并经过水箱8与主管道9实现管涌险情模拟。

针对上述的用于演练基地模拟堤防管涌险情的装置，模拟出现管涌险情的情况下，模拟处理方式，可以在迎水侧（堤坝上游1）设置堵漏布，也可以在开孔花管上方设置土工滤垫+袋装土压浸或者袋装土围井或装配式围井等处理措施，用以模拟演练处置方案。本发明可为演练场合理模拟堤防漏洞及处理提供设计思路。

上述实施方式只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于演练基地模拟堤防管涌险情的装置，其设置于堤坝上，分为堤坝上游（1）与堤坝下游（2），其特征在于，所述堤坝顶端向下一定距离水平埋设一根入口贯穿堤坝上游（1）的通水管（3），所述堤坝上还设置闸阀井（4），所述通水管（3）贯穿闸阀井（4）的底部，在闸阀井（4）内部的通水管（3）上设置主控阀门（5），且在闸阀井（4）内部主控阀门（5）与堤坝下游（2）之间的通水管（3）上连通一支路水管（7），所述支路水管（7）上设置备用阀门（6）；所述通水管（3）靠近堤坝下游（2）位置设置若干个出口，所述每个出口连通一个主管道（9），所述主管道（9）设置于堤坝下游演练土体下方，其末端设有开孔（11），构成开孔花管。

2.根据权利要求1所述的用于演练基地模拟堤防管涌险情的装置，其特征在于，所述通水管（3）出口与主管道（9）之间竖直设置有水箱（8），所述通水管（3）出口连通水箱（8）顶部，所述主管道（9）连通于水箱（8）底部，所述水箱（8）与主管道（9）呈L形。

3.根据权利要求2所述的用于演练基地模拟堤防管涌险情的装置，其特征在于，所述水箱（8）高度为0.8-1.2m。

4.根据权利要求1所述的用于演练基地模拟堤防管涌险情的装置，其特征在于，所述主管道（9）末端还连通有若干个支管道（10），所述支管道（10）、主管道（9）上均设有开孔（11），构成开孔花管。

5.根据权利要求1所述的用于演练基地模拟堤防管涌险情的装置，其特征在于，所述主控阀门（5）与备用阀门（6）均为蝶阀。

6.根据权利要求1至5任一所述的用于演练基地模拟堤防管涌险情的装置，其特征在于，所述通水管（3）水平埋设在离堤坝顶端0.8-1.2m的位置。

7.根据权利要求1至5任一所述的用于演练基地模拟堤防管涌险情的装置，其特征在于，所述开孔花管上部填粗粒土厚度不大于40cm。

8.根据权利要求1至5任一所述的用于演练基地模拟堤防管涌险情的装置，其特征在于，所述通水管（3）、支路水管（7）以及主管道（9）管道直径5-10cm。

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