CN220908440U - 一种高地下水位渠道管、井耦合联动排水系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高地下水位渠道管、井耦合联动排水系统，涉及渠道灌溉技术领域，包括沿垂向间隔设置的若干层排水单元，若干层排水单元位于渠坡内和渠底内；排水单元包含若干具有过滤渗透功能的横向集水暗管和若干具有过滤渗透功能的纵向集水暗管，纵向集水暗管沿第一方向间隔设置，横向集水暗管第二方向间隔设置，第一方向与第二方向夹角设置；纵向集水暗管与横向集水暗管于交叉处连通。本实用新型在地下水位高于渠底时，可将地下水通过纵向集水暗管和横向集水暗管排到渠道中；当地下水位低于渠底时，可将地下水通过纵向集水暗管、横向集水暗管和集水井引入排水管。
Description
技术领域
本实用新型涉及渠道灌溉技术领域，尤其涉及一种高地下水位渠道管、井耦合联动排水系统。
背景技术
渠道输水是缓解中国北方寒旱区水资源紧缺、发展农业灌溉的主要手段，灌溉用的渠道一般用混凝土衬砌。然而中国北方寒旱区大多处于季节性冻土区，在停灌期，渠道在渗漏与冻融耦合作用下形成的渗－冻互馈恶性循环破坏机制，导致衬砌工程冻胀破坏普遍且严重，常出现鼓胀、隆起、翘起、架空、失稳滑塌等破坏形式，渠系水利用系数较低。特别是高地下水位的渠道，渠道由于冻融和地下水渗蚀等因素，造成渠道衬砌冻胀破坏严重。高地下水位和由此引起的多种物理化学作用是导致渠道衬砌破坏的主因，因此首先要解决降排地下水的问题。
目前常见的渠道地下水排水设施可降低地下水位至渠底，这种排水设施可减缓渠坡衬砌结构的冻胀破坏，但是冻胀破坏还能对渠底的衬砌结构进行损伤。
如何提供一种保证渠底的衬砌结构也不被冻胀破坏的排水系统成为本技术领域亟需解决的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种能够保证渠底的衬砌结构也不被冻胀破坏的排水系统。
为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
一种高地下水位渠道管、井耦合联动排水系统，包括：
沿垂向间隔设置的若干层排水单元，若干层所述排水单元位于渠坡内和渠底内；
所述排水单元包含若干具有过滤渗透功能的横向集水暗管和若干具有过滤渗透功能的纵向集水暗管，若干所述纵向集水暗管沿第一方向间隔设置，若干所述横向集水暗管第二方向间隔设置，所述第一方向与所述第二方向夹角设置；所述纵向集水暗管与所述横向集水暗管于交叉处连通。
进一步的，所述第一方向为渠道延伸方向，所述第二方向与所述第一方向垂直设置。
进一步的，还包括：
衬砌板，所述衬砌板设置在渠道表面；
位于渠坡内的所述横向集水暗管与所述衬砌板交汇处设有第一逆止阀；
若干集水井，所述集水井沿所述第一方向间隔设置在渠底内，且所述集水井位于所述衬砌板下方，所述集水井与所述衬砌板的交汇处设有第二逆止阀，所述集水井通过所述第二逆止阀与渠道连通，所述集水井远离所述第二逆止阀的一端连通有排水管；
位于渠坡内的所述横向集水暗管通过所述第一逆止阀与渠道连通；位于渠底内的所述横向集水暗管与所述集水井连通。
进一步的，所述第一逆止阀和所述第二逆止阀均为鸭嘴型。
进一步的，所述集水井位于渠底中线上；所述横向集水暗管的第一端位于渠坡顶边缘垂线上，其中，位于渠坡内的横向集水暗管的第二端与所述第一逆止阀连接，位于渠底内的所述横向集水暗管的第二端与所述集水井连通。
进一步的，所述横向集水暗管的比降为1‰-2‰。
进一步的，所述纵向集水暗管位于所述横向集水暗管上方，且所述纵向集水暗管与所述横向集水暗管于交叉处通过三通管连通。
进一步的，所述纵向集水暗管的周围和所述横向集水暗管的周围均设置有砂卵石反滤层。
有益效果
相比于现有技术，本实用新型的有益效果在于：当地下水位高于渠底时，可将地下水通过纵向集水暗管和横向集水暗管和逆止阀排到渠道中；当地下水位低于渠底时，可将地下水通过纵向集水暗管和横向集水暗管和集水井引入排水管排至适当地点，降低渠底基土地下水位。
本实用新型通过设置纵向集水暗管和横向集水暗管，可有效收集渠道基土内水分，进入到渠道内的地下水，渠道内因为有混凝土衬砌的保护，排入到渠道内的地下水不会渗漏到渠道外。渠底的纵向集水暗管和横向集水暗管、集水井和排水管道可有效降低渠底基土地下水位，减缓冬季渠底基土的冻胀。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。
图1为一种高地下水位渠道管、井耦合联动排水系统的横截面图；
图2为一种高地下水位渠道管、井耦合联动排水系统的俯视图。
图中：1、纵向集水暗管；2、横向集水暗管；3、第一逆止阀；4、集水井；5、排水管；6、衬砌板；7、渠坡；8、渠底；9、渠坡顶；10、第二逆止阀。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。
参照图1－图2，一种高地下水位渠道管、井耦合联动排水系统，包括：
沿垂向间隔设置的若干层排水单元，若干层排水单元位于渠坡内和渠底内；
排水单元包含若干具有过滤渗透功能的横向集水暗管2和若干具有过滤渗透功能的纵向集水暗管1，若干纵向集水暗管1沿第一方向间隔设置，若干横向集水暗管2第二方向间隔设置，第一方向与第二方向夹角设置；纵向集水暗管1与横向集水暗管2于交叉处连通。
在本实施例中，纵向集水暗管1与横向集水暗管2为白色包布纤维状多孔隙中空塑料管，其中，纵向集水暗管1与横向集水暗管2的外部有土工布包裹，周围用中粗砂填充返滤。
在其他优选的实施例中，纵向集水暗管1与横向集水暗管2为强渗软式透水管，具体的，强渗软式透水管为经防腐处理并外覆聚氯乙烯(PVC)或其他材料作保护层的弹簧钢丝圈作为骨架，以渗透性土工织物及聚合物纤维编织物为管壁包裹材料组成的一种复合型土工合成管材；其中，纵向集水暗管1与横向集水暗管2的外部有土工布包裹，周围用中粗砂填充返滤。
在其他优选的实施例中，纵向集水暗管1和横向集水暗管2上均设有若干过滤孔，纵向集水暗管1和横向集水暗管2的外壁上均设有过滤网。
当地下水水位高于渠底8时，超过纵向集水暗管1的地下水被收集到纵向集水暗管1中，被收集到纵向集水暗管1中的地下水流入横向集水暗管2中，位于渠坡7内的横向集水暗管2将地下水通过第一逆止阀3排到渠道中；当地下水位高于渠底8时，位于渠底8集水井4中水的水由于压力差通过第二逆止阀10排到渠道中。第一逆止阀3是为了防止渠道中的水回流到横向集水暗管2中，第二逆止阀10是为了防止渠道中的水回流到集水井4中。
与现有技术相比，本实用新型地下水位高于渠底8时，可将地下水通过纵向集水暗管1和横向集水暗管2排到渠道中；当地下水位低于渠底8时，可将渠底下方的地下水通过纵向集水暗管1、横向集水暗管2和集水井4引入排水管5，降低渠底8下的地下水位。
本申请通过设置纵向集水暗管1和横向集水暗管2，可有效收集渠道基土内水分，进入到渠道内的地下水，渠道内因为有衬砌板6的保护，排入到渠道内的地下水不会渗漏到渠道外；位于渠底8的纵向集水暗管1、横向集水暗管2、集水井4和排水管5，可有效降低渠底8基土地下水位，减缓冬季渠底8基土的冻胀。
在其他优选的实施例中，第一方向为渠道延伸方向，第二方向与第一方向垂直设置。
在其他优选的实施例中，还包括：衬砌板6，衬砌板6设置在渠道表面；位于渠坡7内的横向集水暗管2与衬砌板6交汇处设有第一逆止阀3；若干集水井4，集水井4沿第一方向间隔设置在渠底8内，且集水井4位于衬砌板6下方，集水井4与衬砌板6的交汇处设有第二逆止阀10，集水井4通过第二逆止阀10与渠道连通，集水井4远离第二逆止阀10的一端连通有排水管5；位于渠坡7内的横向集水暗管2通过第一逆止阀3与渠道连通；位于渠底8内的横向集水暗管2与集水井4连通。
本实用新型通过设置衬砌板6，可以防止渠道中的水渗入到渠道下基土中，减少了水进入渠道下基土的途径；通过设置集水井4，可以将纵向集水暗管1和横向集水暗管2中水导向排水管5中。
在其他优选的实施例中，第一逆止阀3和第二逆止阀10优选为鸭嘴型。本实用新型通过设置鸭嘴型逆止阀，可以防止泥沙堵塞逆止阀。
在其他优选的实施例中，横向集水暗管2的比降为1‰-2‰。本实用新型通过设置横向集水暗管2的比降为1‰-2‰，有利于地下水在横向集水暗管2中被导向第一逆止阀3或集水井4，防止出现地下水残留流在横向集水暗管2中的情况。
在其他优选的实施例中，集水井4位于渠底8中线上；横向集水暗管2的第一端位于渠坡顶9边缘垂线上，其中，位于渠坡7内的横向集水暗管2的第二端与第一逆止阀3连接，位于渠底8内的横向集水暗管2的第二端与集水井4连通。
本实用新型通过设置横向集水管的范围，可以在控制成本的同时能达到降低渠道下基土中地下水水位的效果。
在其他优选的实施例中，纵向集水暗管1位于横向集水暗管2上方，且纵向集水暗管1与横向集水暗管2于交叉处通过三通管连通。
在其他优选的实施例中，纵向集水暗管1的周围和横向集水暗管2的周围均设置有砂卵石反滤层。
本实用新型通过在集水暗管周围设置砂卵石反滤层，有利于渠体中地下水的渗出，方便了纵向集水暗管1和横向集水暗管2对地下水的收集，防止渠体中泥土堵塞集水暗管。
施工案例
在渠坡7沿垂向每隔第一间隔50cm设置一根纵向集水暗管1，在渠底8沿垂向每隔第一间隔50cm设置一根纵向集水暗管1；在渠坡7沿渠道沿水平方向每隔第二间隔50cm设置一根纵向集水暗管1，在渠底8沿渠道水平方向每隔第二间隔50cm设置一根纵向集水暗管1；纵向集水暗管起端和终端根据降低水位的渠道长度确定；
在渠坡7沿垂向每隔第一间隔50cm设置一根横向集水暗管2，在渠底8沿垂向每隔第一间隔50cm设置一根横向集水暗管2；横向集水暗管2第一端位于渠坡顶9边缘垂线，横向集水暗管2第二端在渠坡7通向第一逆止阀3，横向集水暗管2第二端在渠底8通向集水井4，横向集水暗管比降在1‰-2‰；
在渠坡7沿渠道延伸方向每隔第三间隔100cm设置一根横向集水暗管2，在渠底8沿渠道延伸方向每隔第三间隔100cm设置一根横向集水暗管2；
纵向集水暗管1位于横向集水暗管2之上，纵向集水暗管和横向集水暗管相交处通过三通管件连通，纵向集水暗管和横向集水暗管可以为直径10cm的白色包布纤维状多孔隙中空塑料管，纵向集水暗管和横向集水暗管周围设置有10cm厚砂卵石反滤层。纵向集水暗管1和横向集水暗管2可汇集地下水，砂卵石反滤层可过滤地下水泥沙，避免堵塞集水暗管。
集水井4可以是一个直径30cm钢筋混凝土圆柱形管道，集水井4上端与第二逆止阀10相连通，集水井4底端与排水管5相连通。集水井4沿渠道延伸方向每隔第三间隔100cm设置一个，集水井4与渠底8的横向集水暗管2相连通；
排水管5可以是一个直径30cm钢筋混凝土圆柱形管道。排水管5位于渠底8中间以下100cm处，排水管5与集水井4连通；排水管5沿渠底8中间纵向布设，可通至适当地点，如地上渠；
第一逆止阀3和第二逆止阀10均为鸭嘴型，第一逆止阀3开口端在渠坡7与横向集水暗管2相连通，第二逆止阀10开口端在渠底8与集水井4相连通；第一逆止阀3和第二逆止阀10另一端与混凝土衬砌板相贯；第一逆止阀3和第二逆止阀10优选为鸭嘴型。
衬砌板6可以为钢丝网混凝土衬砌板，钢丝网混凝土衬砌板可以位于渠底8之上，与渠底8平面平行；混凝土衬砌板可以位于渠坡7之上，与渠坡7平面平行。
当地下水位高于渠底时，纵向集水暗管1和横向集水暗管2可收集下水，通过第一逆止阀3将地下水排入渠道，集水井4中的地下水由于压力差通过第二逆止阀10排入渠道；当地下水位低于渠底时，纵向集水暗管1和横向集水暗管2可收集渠底下的地下水，并经过集水井4导流到排水管5，通过排水管5将地下水输送至适当地点，降低渠底地下水位。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种高地下水位渠道管、井耦合联动排水系统，其特征在于，包括：
沿垂向间隔设置的若干层排水单元，若干层所述排水单元位于渠坡内和渠底内；
所述排水单元包含若干具有过滤渗透功能的横向集水暗管和若干具有过滤渗透功能的纵向集水暗管，若干所述纵向集水暗管沿第一方向间隔设置，若干所述横向集水暗管第二方向间隔设置，所述第一方向与所述第二方向夹角设置；所述纵向集水暗管与所述横向集水暗管于交叉处连通。
2.根据权利要求1中所述的一种高地下水位渠道管、井耦合联动排水系统，其特征在于，所述第一方向为渠道延伸方向，所述第二方向与所述第一方向垂直设置。
3.根据权利要求1中所述的一种高地下水位渠道管、井耦合联动排水系统，其特征在于，还包括：
衬砌板，所述衬砌板设置在渠道表面；
位于渠坡内的所述横向集水暗管与所述衬砌板交汇处设有第一逆止阀；
若干集水井，所述集水井沿所述第一方向间隔设置在渠底内，且所述集水井位于所述衬砌板下方，所述集水井与所述衬砌板的交汇处设有第二逆止阀，所述集水井通过所述第二逆止阀与渠道连通，所述集水井远离所述第二逆止阀的一端连通有排水管；
位于渠坡内的所述横向集水暗管通过所述第一逆止阀与渠道连通；位于渠底内的所述横向集水暗管与所述集水井连通。
4.根据权利要求3中所述的一种高地下水位渠道管、井耦合联动排水系统，其特征在于，所述第一逆止阀和所述第二逆止阀均为鸭嘴型。
5.根据权利要求3中所述的一种高地下水位渠道管、井耦合联动排水系统，其特征在于，所述集水井位于渠底中线上；所述横向集水暗管的第一端位于渠坡顶边缘垂线上，其中，位于渠坡内的横向集水暗管的第二端与所述第一逆止阀连接，位于渠底内的所述横向集水暗管的第二端与所述集水井连通。
6.根据权利要求1中所述的一种高地下水位渠道管、井耦合联动排水系统，其特征在于，所述横向集水暗管的比降为1‰-2‰。
7.根据权利要求1中所述的一种高地下水位渠道管、井耦合联动排水系统，其特征在于，所述纵向集水暗管位于所述横向集水暗管上方，且所述纵向集水暗管与所述横向集水暗管于交叉处通过三通管连通。
8.根据权利要求1中所述的一种高地下水位渠道管、井耦合联动排水系统，其特征在于，所述纵向集水暗管的周围和所述横向集水暗管的周围均设置有砂卵石反滤层。
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