CN216040995U - 一种输水干渠 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种输水干渠，属于水利及可再生清洁能源技术领域。该输水干渠包括开敞式输水渠、隔离装置和多组排水组件。开敞式输水渠包括底壁和两侧壁，开敞式输水渠的两侧具有隔离平台，隔离平台上具有检修平面。隔离装置包括分别设置在两个隔离平台上的第一侧墙和第二侧墙，以及两端分别与第一侧墙和第二侧墙连接的顶棚。顶棚远离开敞式输水渠的一侧面上安装有金属隔离层。每组排水组件包括集水管和两个排水管，集水管设置在金属隔离层上，排水管的一端与集水管连接，位于排水管另一端的出水口位于检修平面远离开敞式输水渠的一侧。该输水干渠能够有效避免所输送的水资源受到面源污染，同时减少水资源的蒸发量，提高输水量。

Description

一种输水干渠

技术领域

本公开涉及水利及可再生清洁能源技术领域，特别涉及一种输水干渠。

背景技术

输水干渠，特别是人工输水干渠，如南水北调中线工程总干渠，其人工渠道的宽度范围通常为80m～120m，整体距离超过1200km。具有人工渠道宽，整体距离长的特点，能够对水资源进行长距离调度。通过在河流和水库等水源地与用水地区之间建造人工输水干渠对水流进行导向和输送，为用水地区提供灌溉以及生产生活用水。

在相关技术中，输水干渠通常采用明渠型式，明渠是一种具有自由表面水流的渠道，其水面与大气接触，且水位及流量跟随横断面的变化而变化，并且水流方向由重力决定，由海拔较高的外置由高向低的方向流动。

采用明渠型式的输水干渠的流道，在其延伸方向上除节制闸等控制性建筑物外没有任何遮挡。在长距离输水情况下，其输水路径上的部分地区由于工业开发或者农业灌溉等原因，其周围环境中土壤的氮磷等营养物质含量高，且大气中颗粒污染物含量也相对较高，输水干渠受大气干湿沉降的所产生的面源污染严重，并且在气温较高的夏季，干渠内水资源的蒸发量较大，导致输水干渠所输送的水资源的水质差，且输水量低。

实用新型内容

本公开实施例提供了一种输水干渠，能够有效避免所输送的水资源受到面源污染，同时减少水资源的蒸发量，提高输水量。技术方案如下：

本公开实施例提供了一种输水干渠，该输水干渠包括：

开敞式输水渠，所述开敞式水渠在延伸方向上的两侧具有隔离平台，所述隔离平台上具有检修平面；

隔离装置，包括第一侧墙、第二侧墙、顶棚和金属隔离层，所述第一侧墙和所述第二侧墙分别设置在位于所述开敞式输水渠的两侧的所述隔离平台上，所述第一侧墙的一端和所述第二侧墙的一端与所述检修平面连接，所述顶棚的两端分别与所述第一侧墙的另一端和所述第二侧墙的另一端连接，所述顶棚在垂直于所述检修平面的方向的正投影覆盖所述开敞式输水渠，所述金属隔离层安装在所述顶棚远离所述开敞式输水渠的一侧面；

多组排水组件，每组所述排水组件包括集水管和两个排水管，所述集水管设置在所述金属隔离层上，集水管的长度方向与所述开敞式输水渠的延伸方向垂直，所述排水管包括相互连接的第一管段和第二管段，所述两个排水管的所述第一管段分别安装在所述第一侧墙和所述第二侧墙上，且分别与所述集水管的两端连接，所述两个排水管的所述第二管段分别安装在位于所述开敞式输水渠的两侧的隔离平台上，所述第二管段的出水口位于所述检修平面远离所述开敞式输水渠的一侧，所述多组排水组件沿所述开敞式输水渠的延伸方向间隔布置。

可选地，所述顶棚呈向远离所述开敞式输水渠的方向凸出的圆弧状。

可选地，所述输水干渠还包括支撑立柱，所述支撑立柱的一端与所述顶棚连接，所述支撑立柱的另一端与所述底壁连接。

可选地，所述两个侧壁之间设置有多根所述支撑立柱。

可选地，所述输水干渠还包括太阳能光伏组件，所述太阳能光伏组件包括太阳能电池板和蓄电池，所述太阳能电池板设置在所述金属隔离层上，所述蓄电池位于所述隔离平台的旁侧，所述太阳能电池板和所述蓄电池电连接。

可选地，所述太阳能光伏组件包括多个所述太阳能电池板，多个所述太阳能电池板沿所述开敞式输水渠的延伸方向均匀阵列布置。

可选地，所述输水干渠还包括变电组件，所述变电组件包括逆变器和交流升压变压器，所述逆变器与所述太阳能电池板电连接，所述交流升压变压器与所述逆变器电连接。

可选地，相邻两组所述排水组件之间的间距范围为25m至35m。

可选地，所述顶棚在所述开敞式输水渠的延伸方向上的长度范围为80m至120m。

可选地，所述输水干渠还包括绿化带，所述绿化带位于所述检修平面远离所述开敞式输水渠的一侧，且沿所述开敞式输水渠的长度方向布置。

本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

通过在用于输送水资源的开敞式输水渠的两侧设置隔离平台，工作人员可以在隔离平台的检修平面对开敞式输水渠内的状况进行观察，方便进行维护检修。同时在两个检修平面上分别设置第一侧墙和第二侧墙，并在顶部设置连接第一侧墙和第二侧墙的顶棚以组成隔离装置。实现对开敞式输水渠的上方空间进行全覆盖式的遮挡，将开敞式输水渠与外界环境相隔离。利用铺设在顶棚上的金属隔离层对阳光进行遮挡隔离，防止阳光直射造成开敞式输水渠中的水资源蒸发。在正常天气情况下，隔离装置可以防止大气中的颗粒污染物落入到开敞式输水渠所输送的水资源中；而在降雨的情况下，隔离装置也可以对雨水进行遮挡，并通过多组排水组件对位于顶棚上的雨水进行汇集和排放，避免掺杂有外界污染物的雨水在隔离装置周围堆积，防止雨水渗入到开敞式输水渠中，有效避免开敞式输水渠在环境污染较为严重的段落中所输送的水资源受到面源污染，同时减少水资源的蒸发量，提高输水量。

并且，在隔离装置的顶棚上还设置有太阳能光伏组件，利用其中太阳能电池板对照射在顶棚上的阳光进行接触，利用光生伏特效应将光能转化为电能，并通过蓄电池或者其他储能装置进行储存，方便运输到其他位置进行使用，经济效益高，提高了输水干渠的实用性。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本公开实施例提供的一种输水干渠的正视结构示意图；

图2是本公开实施例提供的一种顶棚和金属隔离层的局部结构示意图；

图3是本公开实施例提供的一种输水干渠的俯视结构示意图；

图4是本公开实施例提供的一种太阳能光伏组件和变电组件的控制结构框图。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。

在相关技术中，输水干渠通常采用明渠型式，明渠是一种具有自由表面水流的渠道，其水面与大气接触，且水位及流量跟随横断面的变化而变化，并且水流方向由重力决定，由海拔较高的外置由高向低的方向流动。

采用明渠型式的输水干渠的流道，在其延伸方向上除节制闸等控制性建筑物外没有任何遮挡。在长距离输水情况下，其输水路径上的部分地区由于工业开发或者农业灌溉等原因，其周围环境中土壤的氮磷等营养物质含量高，且大气中颗粒污染物含量也相对较高，输水干渠受大气干湿沉降的所产生的面源污染严重，并且在气温较高的夏季，干渠内水资源的蒸发量较大，导致输水干渠所输送的水资源的水质差，且输水量低。

图1是本公开实施例提供的一种输水干渠的正视结构示意图。图2是本公开实施例提供的一种顶棚和金属隔离层的局部结构示意图。图3是本公开实施例提供的一种输水干渠的俯视结构示意图。图4是本公开实施例提供的一种太阳能光伏组件和变电组件的控制结构框图。如图1至图4所示，通过实践，本发明人提供了一种输水干渠，包括开敞式输水渠100、隔离装置200和多组排水组件300。

其中，开敞式输水渠100在延伸方向上的两侧具有隔离平台130，隔离平台130上具有检修平面131。

隔离装置200包括第一侧墙210、第二侧墙220、顶棚230和金属隔离层240。第一侧墙210和第二侧墙220分别设置在位于开敞式输水渠100的两侧的隔离平台130上，第一侧墙210的一端和第二侧墙220的一端与检修平面131连接。顶棚230的两端分别与第一侧墙210的另一端和第二侧墙220的另一端连接，顶棚230在垂直于检修平面131的方向的正投影覆盖开敞式输水渠100。金属隔离层240安装在顶棚230远离开敞式输水渠100的一侧面。

每组排水组件300包括集水管310和两个排水管320。集水管310设置在金属隔离层240上，集水管310的长度方向与开敞式输水渠100的延伸方向垂直。排水管320包括相互连接的第一管段321和第二管段322，两个排水管320的第一管段321分别安装在第一侧墙210和第二侧墙220上，且分别与集水管310的两端连接，两个排水管320的第二管段322分别安装在位于开敞式输水渠100的两侧的隔离平台130上，第二管段322的出水口位于检修平面131远离开敞式输水渠100的一侧，多组排水组件300沿开敞式输水渠100的延伸方向间隔布置。

在本公开实施例中，开敞式输水渠100包括底壁110和两个侧壁120。两个侧壁120相对于底壁110对称布置且一端与底壁110连接。开敞式输水渠100的两侧具有隔离平台130，隔离平台130上具有检修平面131，检修平面131平行于底壁110且与侧壁120的另一端连接。开敞式输水渠100利用由底壁110和两个侧壁120所形成的流道对水流进行导向和输送，工作人员可以在位于开敞式输水渠100两侧的隔离平台130上对开敞式输水渠100内的状况进行观察，方便进行维护检修。而通过设置与开敞式输水渠100配套的隔离装置200。该隔离装置200包括一端分别与两个隔离平台130上的检修平面131相连接的第一侧墙210和第二侧墙220，以及两端分别与第一侧墙210的另一端以及第二侧墙220的另一端连接的顶棚230。其中顶棚230在垂直于底壁110的方向的正投影覆盖整个开敞式输水渠100，也即是能够通过第一侧墙210、第二侧墙220和顶棚230组成屋顶型结构对开敞式输水渠100的上方空间进行全覆盖式的遮挡，将开敞式输水渠100与外界环境相隔离，防止大气中的颗粒污染物落入到开敞式输水渠100所输送的水资源中，并且在降雨的过程中，隔离装置200也可以对雨水进行有效遮挡。而通过在顶棚230远离开敞式输水渠100的一侧面，也即是顶棚230的顶部再铺设一层金属隔离层240，可以对外界的阳光进行遮挡和隔离，有效防止阳光直射造成开敞式输水渠100中的水资源蒸发。最后，通过沿开敞式输水渠的延伸方向间隔布置多组由集水管310和两个排水管320所组成的排水组件300。在处于降雨量较大的季节或者气候条件下，降落在顶棚230上的雨水会汇集到集水管310中，并最终通过排水管320排放到检修平面131远离开敞式输水渠100的一侧的外界环境中，避免掺杂有外界污染物的雨水在隔离装置200的顶棚230上，以及第一侧墙210、第二侧墙220周围进行堆积，并渗入到开敞式输水渠100中造成水资源的面源污染。

本公开实施例所提供的输水干渠，通过在用于输送水资源的开敞式输水渠100的两侧设置隔离平台130，工作人员可以在隔离平台130的检修平面131对开敞式输水渠100内的状况进行观察，方便进行维护检修。同时在两个检修平面131上分别设置第一侧墙210和第二侧墙220，并在顶部设置连接第一侧墙210和第二侧墙220的顶棚230以组成隔离装置200。实现对开敞式输水渠100的上方空间进行全覆盖式的遮挡，将开敞式输水渠100与外界环境相隔离。利用铺设在顶棚230上的金属隔离层240对阳光进行遮挡隔离，防止阳光直射造成开敞式输水渠100中的水资源蒸发。在正常天气情况下，隔离装置200可以防止大气中的颗粒污染物落入到开敞式输水渠100所输送的水资源中；而在降雨的情况下，隔离装置200也可以对雨水进行遮挡，并通过多组排水组件300对位于顶棚230上的雨水进行汇集和排放，避免掺杂有外界污染物的雨水在隔离装置200周围堆积，防止雨水渗入到开敞式输水渠100中，有效避免开敞式输水渠100在环境污染较为严重的段落中所输送的水资源受到面源污染，同时减少水资源的蒸发量，提高输水量。

示例性地，在本公开实施例中，第一侧墙210、第二侧墙220和顶棚230可以采用不锈钢或者铝合金等轻质金属材料结构件进行搭接，在保证足够的自承力和机械强度的情况下，增加施工效率，减少材料成本。

示例性地，在本公开实施例中，金属隔离层240可以采用带有加强筋和伸缩波纹的铝板，铝板具有不透光，导热性能好，并且易于成型，方便进行大面积铺装，能够进一步提高了输水干渠的施工效率。

可选地，顶棚230呈向远离开敞式输水渠100的方向凸出的圆弧状。示例性地，在本公开实施例中，通过将顶棚230设置为向远离开敞式输水渠100的方向凸出的圆弧状。使顶棚230的弧顶在竖直方向上高于两侧与第一侧墙210和第二侧墙220的连接处。雨水在降落到顶棚230上后，会在重力的作用下沿顶棚230以及铺设在顶棚230上的金属隔离层240向第一侧墙210和第二侧墙220所在的两侧边滑动，并最终离开顶棚230。结构简单，能够有效避免雨水在顶棚230上堆积造成锈蚀或者渗漏，提高了输水干渠中隔离装置200的密封性和使用寿命。

可选地，输水干渠还包括支撑立柱250，支撑立柱250的一端与顶棚230连接，支撑立柱250的另一端与底壁110连接。示例性地，在本公开实施例中，通过在开敞式输水渠100的底壁110与顶棚230之间设置相互连接的支撑立柱250，利用支撑立柱250对铺设有金属隔离层240的顶棚230进行支撑，提高隔离装置200整体结构的机械强度，避免在极端天气环境下顶棚230受到雨水以及风的应力过大而出现塌陷。提高了输水干渠的整体使用寿命。

可选地，两个侧壁120之间可以设置有多根支撑立柱250。对与不同的地区，输水干渠所经过的地理环境不同，开敞式输水渠的宽度也各不相同。示例性地，在本公开实施例中，当开敞式输水渠100的宽度较宽，也即是两个侧壁120之间的间距较大时，通过在两个侧壁120之间设置多根支撑立柱250对铺设有金属隔离层240的顶棚230进行支撑，进一步提高隔离装置200整体结构的机械强度，以及输水干渠的整体使用寿命。

需要说明的是，在本公开实施例中，两个侧壁120之间仅设置有一根支撑立柱250，在其他可能实现的方式中，根据开敞式输水渠100的实际宽度，两个侧壁120之间仅设置有二根、三根或者更支撑立柱250，本公开对此实际数量不作限定。

可选地，输水干渠还包括太阳能光伏组件400，太阳能光伏组件400包括太阳能电池板410和蓄电池420，太阳能电池板410设置在金属隔离层240上，蓄电池420位于隔离平台130的旁侧，太阳能电池板410和蓄电池420电连接。示例性地，在本公开实施例中，通过设置太阳能光伏逐渐400，利用设置在金属隔离层240上的太阳能电池板410与阳光接触，利用光生伏特效应将光能转化为电能。太阳能电池板410通过直流电缆与设置在隔离平台130旁侧的蓄电池420或者其他储能装置进行电连接，将太阳能电池板410所产生电能传输储存在蓄电池420或者其他储能装置中，方便运输到其他位置进行使用，提高了输水干渠的实用性。

可选地，太阳能光伏组件400包括多个太阳能电池板410，多个太阳能电池板410沿开敞式输水渠100的延伸方向均匀阵列布置。示例性地，在本公开实施例中，通过将多个太阳能电池板410沿开敞式输水渠100的延伸方向均匀阵列布置，充分利用了顶棚230上的空间，使太阳能电池板410的覆盖率更高，能够产生更多的电能，进一步提高了输水干渠的实用性。

可选地，输水干渠还包括变电组件500，变电组件500包括逆变器510和交流升压变压器520，逆变器510与太阳能电池板410电连接，交流升压变压器520与逆变器510电连接。示例性地，在本公开实施例中，通过设置变电组件500，可以将部分由太阳能电池板410所产生的直流电利用逆变器510转变成低压的交流电，之后再利用交流升压变压器520将低压的交流电升为高压的交流电。经过升压后的高压交流电可以直接用于输水干渠上的各种用电设备，以及安全功能闸门m等的用电负荷。或者直接与地方电网n连接以进行传输，为其他地方进行供电，进一步提高了输水干渠的实用性。

示例性地，在本公开实施例中，经过逆变器510逆变后的交流电能可以从低压升为10kV、25kV或者110kV的高压。

示例性地，在本公开实施例中，在逆变器510与交流升压变压器520之间还可以设置交流控制柜530对经过逆变后的低压交流电进行安全保护控制。

可选地，相邻两组排水组件300之间的间距范围为25m至35m。示例性地，在本公开实施例中，在开敞式输水渠100的延伸方向上，相邻两组排水组件300中的集水管310之间的间距为30m，相邻两根集水管310之间可以用于设置太阳能电池板410。以该间距范围对排水组件300进行间隔分布，可以在保证对顶棚230上的雨水进行有效汇集与排放，避免堆积的基础上，减少集水管310的整体铺设数量，降低输水干渠的制造成本。

可选地，顶棚230在开敞式输水渠100的延伸方向上的长度范围为80m至120m。示例性地，由于开敞式输水渠100的长度通常为1km至2km为一个单元，并通过闸门进行隔断和导通，若建造一体连接的第一侧墙210、第二侧墙220、和顶棚230组成的隔离装置200，制造难度大且经济效益低。在本公开实施例中，在开敞式输水渠100的延伸方向上，隔离装置200被设置为多个段落依次收尾连接布置。其中每段的顶棚230长度为100m，相应的第一侧墙210、第二侧墙220的长度也可以配合设置为100m。通过将隔离装置200设置为长度范围固定的多个段落连接，减少顶棚230以及第一侧墙210、第二侧墙220的材料选取和加工难度，同时进一步降低输水干渠的制造成本。

可选地，输水干渠还包括绿化带600，绿化带600位于检修平面131远离开敞式输水渠100的一侧，且沿开敞式输水渠100的长度方向布置。示例性地，在本公开实施例中，通过在检修平面131远离开敞式输水渠100的一侧设置绿化带600，可以在绿化带600中种植植被，同时可以利用排水管320所排出的雨水对绿化带600中的植被进行灌溉，减少浪费和流失，同时能美化输水干渠的周边环境，有益于环保，进一步提高了输水干渠的实用性。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则所述相对位置关系也可能相应地改变。

以上所述仅为本公开的可选实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种输水干渠，其特征在于，包括：

开敞式输水渠(100)，所述开敞式输水渠(100)在延伸方向上的两侧具有隔离平台(130)，所述隔离平台(130)上具有检修平面(131)；

隔离装置(200)，包括第一侧墙(210)、第二侧墙(220)、顶棚(230)和金属隔离层(240)，所述第一侧墙(210)和所述第二侧墙(220)分别设置在位于所述开敞式输水渠(100)的两侧的所述隔离平台(130)上，所述第一侧墙(210)的一端和所述第二侧墙(220)的一端与所述检修平面(131)连接，所述顶棚(230)的两端分别与所述第一侧墙(210)的另一端和所述第二侧墙(220)的另一端连接，所述顶棚(230)在垂直于所述检修平面(131)的方向的正投影覆盖所述开敞式输水渠(100)，所述金属隔离层(240)安装在所述顶棚(230)远离所述开敞式输水渠(100)的一侧面；

多组排水组件(300)，每组所述排水组件(300)包括集水管(310)和两个排水管(320)，所述集水管(310)设置在所述金属隔离层(240)上，集水管(310)的长度方向与所述开敞式输水渠(100)的延伸方向垂直，所述排水管(320)包括相互连接的第一管段(321)和第二管段(322)，所述两个排水管(320)的所述第一管段(321)分别安装在所述第一侧墙(210)和所述第二侧墙(220)上，且分别与所述集水管(310)的两端连接，所述两个排水管(320)的所述第二管段(322)分别安装在位于所述开敞式输水渠(100)的两侧的隔离平台(130)上，所述第二管段(322)的出水口位于所述检修平面(131)远离所述开敞式输水渠(100)的一侧，所述多组排水组件(300)沿所述开敞式输水渠(100)的延伸方向间隔布置。

2.根据权利要求1所述的输水干渠，其特征在于，所述顶棚(230)呈向远离所述开敞式输水渠(100)的方向凸出的圆弧状。

3.根据权利要求1所述的输水干渠，其特征在于，所述开敞式输水渠(100)包括底壁(110)和两个侧壁(120)，所述两个侧壁(120)相对于所述底壁(110)对称布置且一端与所述底壁(110)连接，所述输水干渠还包括支撑立柱(250)，所述支撑立柱(250)的一端与所述顶棚(230)连接，所述支撑立柱(250)的另一端与所述底壁(110)连接。

4.根据权利要求3所述的输水干渠，其特征在于，所述两个侧壁(120)之间设置有多根所述支撑立柱(250)。

5.根据权利要求1至4任一项所述的输水干渠，其特征在于，所述输水干渠还包括太阳能光伏组件(400)，所述太阳能光伏组件(400)包括太阳能电池板(410)和蓄电池(420)，所述太阳能电池板(410)设置在所述金属隔离层(240)上，所述蓄电池(420)位于所述隔离平台(130)的旁侧，所述太阳能电池板(410)和所述蓄电池(420)电连接。

6.根据权利要求5所述的输水干渠，其特征在于，所述太阳能光伏组件(400)包括多个所述太阳能电池板(410)，多个所述太阳能电池板(410)沿所述开敞式输水渠(100)的延伸方向均匀阵列布置。

7.根据权利要求5所述的输水干渠，其特征在于，所述输水干渠还包括变电组件(500)，所述变电组件(500)包括逆变器(510)和交流升压变压器(520)，所述逆变器(510)与所述太阳能电池板(410)电连接，所述交流升压变压器(520)与所述逆变器(510)电连接。

8.根据权利要求1至4任一项所述的输水干渠，其特征在于，相邻两组所述排水组件(300)之间的间距范围为25m至35m。

9.根据权利要求1至4任一项所述的输水干渠，其特征在于，所述顶棚(230)在所述开敞式输水渠(100)的延伸方向上的长度范围为80m至120m。

10.根据权利要求1至4任一项所述的输水干渠，其特征在于，所述输水干渠还包括绿化带(600)，所述绿化带(600)位于所述检修平面(131)远离所述开敞式输水渠(100)的一侧，且沿所述开敞式输水渠(100)的长度方向布置。

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