TWI521121B

TWI521121B - Flood control system

Info

Publication number: TWI521121B
Application number: TW103139731A
Authority: TW
Inventors: Wu-Xiong Wu
Original assignee: Wu-Xiong Wu
Priority date: 2014-11-17
Filing date: 2014-11-17
Publication date: 2016-02-11
Also published as: TW201619471A

Description

防洪系統

本發明係關於一種防洪系統，尤指一種可以清除河道與水庫淤泥，並且在大雨來臨前預先抽出河道內之水，而預留出雨水容置的空間之防洪系統。

由於全球暖化所造成的氣候極端化，降雨量更是異常莫測，而常有超大豪雨產生，導致區域排水不及造成淹水，而嚴重威脅著人民生命財產安全。此外，河川或水庫會因為泥沙淤積而降低蓄水量，以水庫來說，泥沙淤積的量越來越多，最終會造成水庫無法使用，再者，由於水庫的水深的緣故，因此當水庫內有蓄水時，幾乎無法有效地清理水庫底部的淤泥，而河川則因為水流的關係，在清除淤泥的過程中，部分的淤泥容易受到水流沖刷而回流至河川內，造成清除河川淤泥的效率很低，進一步需要耗費鉅額的金錢進行清理河川淤泥的工程。

為解決此問題，本發明提供一種防洪系統，包括一水庫，用來儲水，設置在水庫中的一分隔島，將水庫區隔為一第一區間以及一第二區間，分隔島進一步包括由一側面延伸至另一側面的一通道，分隔島令包括設置於通道中的一閘門，閘門可在一關閉位置與一開啟位置之間位移，當閘門位於關閉位置，第一區間與第二區間隔開，當閘門位於開啟位置，第一區間與第二區間連通，一第一供水管路，與第一區間連接，一第二供水管路，與第二區間連接。

當閘門位於關閉位置，由第一供水管路供應用水，第二供水管路不供應用水造成第一區間之水位降低至露出第一區間內之水庫淤泥。

當第一區間露出水庫淤泥後，關閉第一供水管路，由第二供水管路供水，並且清除第一區間內之水庫淤泥。

當第一區間內之水庫淤泥被清除之後，控制閘門由關閉位置位移至開啟位置，造成第二區間的水通過通道全部引流至第一區間之後控制閘門由開啟位置位移至關閉位置，因而第二區間之水庫淤泥外露，並且清除第二區間內之水庫淤泥。

本創作透過有效地清除水庫的水庫淤泥，造成水庫恢復或加大容水的容積，可以有效降低水災發生的機率。

防洪系統進一步包括一河川，包括與水庫連接的一上游段以及與一外海連接的一下游段，河川的下游段包括鄰接外海的一出海口，可受控制開啟或關閉的一水庫閘門，設置於河川與水庫之間，複數個分隔閘門，設置於河川中，將河川區隔成介於相鄰的兩個分隔閘門之間以及水庫閘門與鄰近之分隔閘門之間的複數個容水區間，各分隔閘門可在開啟的第一位置與關閉的第二位置之間位移。

當各閘門位於封閉位置時，係要被用來於退潮前攪動河底的河川淤泥，造成河川淤泥散佈在河水之中。

當河川淤泥散佈在河水之中，係打開各閘門造成混有河川淤泥的河水被排至外海。

本創作透過有效地清除河川的河川淤泥，造成河川恢復容水的容積，可以有效降低水災發生的機率。

防洪系統進一步包括一外壩體，設置在出海口分隔河川與外海，外壩體包括一第一部分以及一第二部分，設置於第一部分的一海口閘門，海口閘門係可受控制的在連通位置與阻隔位置之間位移，複數個抽水機，設置於第二部分。

當海口閘門位於連通位置，河川與外海連通。

當海口閘門位於阻隔位置，河川與外海不連通。

當海口閘門位於阻隔位置時，係可啟動各抽水機將河川之河水送往外海，造成河川的水位降低係要被用來因應強降雨。

本案利用複數台抽水機配合海口閘門關閉且依據天氣預報，在發生豪雨前先將水庫與河川的水位降低，提供容水的容積，此外在降下豪雨的同時抽水機運作將與水送往外海，能夠有效降低水災發生的機率。

10‧‧‧防洪系統

12‧‧‧水庫

12A‧‧‧分隔島

12B‧‧‧第一區間

12C‧‧‧第二區間

12D‧‧‧通道

12E‧‧‧閘門

12F‧‧‧第一供水管路

12G‧‧‧第二供水管路

12H‧‧‧水庫閘門

14‧‧‧外海

20‧‧‧河川

22‧‧‧上游段

24‧‧‧下游段

28‧‧‧出海口

32‧‧‧分段閘門

38‧‧‧容水區間

39‧‧‧外壩體

40‧‧‧攔截斗

41‧‧‧第一部分

42‧‧‧升降裝置

43‧‧‧第二部分

44‧‧‧海口閘門

46‧‧‧抽水機

48‧‧‧發電設備

50‧‧‧水庫淤泥

52‧‧‧河川淤泥

第1圖顯示本發明防洪系統的示意圖。

第2圖係沿第1圖2-2線所取的剖視圖。

第3圖顯示水庫之第一區間水位降低至露出水庫淤泥的狀態圖。

第4圖係顯示在第3圖所示的狀態下清除第一區間之水庫淤泥後的狀態圖。

第5圖係顯示將分隔島的閘門開啟後，第二區間之儲水引流至第一區間後並造成第二區間內之水庫淤泥外露的狀態圖。

第6圖係顯示在第5圖狀態下清除第二區間內之水庫淤泥後的狀態圖。

第7圖係顯示河道底部沉積河川淤泥且部分土石被各攔截斗攔阻的狀態圖。

第8圖係顯示在第7圖所示的狀態下，將各攔截斗由下降位置位移至上升位置後的狀態圖。

第9圖係顯示在第8圖所示的狀態下清除各攔截斗內之土石且各攔截斗由上升位置位移至下降位置後的狀態圖。

第10圖係顯示在第9圖顯示的狀態下攪動河川底部的河川淤泥，造成河川淤泥散佈在河水中的狀態圖。

第11圖係顯示在河川淤泥散佈於河水中後配合退潮打開各分段閘門，造成混有河川淤泥的河水排到外海的狀態圖。

以下所有圖式係僅便於解釋本發明基本教導而已，圖式中將對構成較佳實施例之元件的數目、位置、關係、及尺寸之延伸將有所說明，在閱讀及了解本創作的敎導後相關之變化實施屬於業界技能。另外，在閱讀及了解本創作的敎導後，配合特定力量、重量、強度、及類似要求之精確尺寸及尺寸比例之改變亦屬業界技能。

在不同圖式中係以相同標號來標示相同或類似元件，另外請了解文中諸如“第一”、“第二”、“內”、“外”、”上”、”下”、”高”、“低”等等及類似用語係僅便於看圖者參考圖中構造以及僅用於幫助描述本創作而已。

依據圖式所示，本創作的防洪系統10係建置在一水庫12以及連接水庫12與一外海14的一河川20上，其中河川20包刮與水庫12連通的一上游段22以及與外海14連通的一下游段24，下游段24包括鄰近外海14的一出海口28。

依據圖式所示，本創作的防洪系統10進一步包括設置於水庫12內的一分隔島12A，分隔島12A橫越水庫12，將水庫12分隔為獨立的一第一區間12B與一第二區間12C，分隔島12A進一步包括由位於第一區間12B之側面延伸至位於第二區間12C之側面的一通道12D，分隔島12A設置可以在開啟位置(如第5圖所示)與關閉位置(如第2~4、6圖所示)之間活動的一閘門12E，當閘門12E位於關閉位置，通道12D被封閉，如此第一與第二區間12B、12C被分隔無法連通，當閘門12E位於開啟位置，通道12D被開啟，如此第一與第二區間12B、12C藉由通道12D連通，此外水庫12與河川20之上游段22之間設置可受控制開啟或關閉的一水庫閘門12H。

水庫12的第一區間12B設置一第一供水管路12F，第二區間12C設置一第二供水管路12G，如此水庫12可以選擇單獨或同時有第一或第二供水管路12F、12G供應民生、工業、農業以及畜牧業的用水。

依據圖式所示，本創作的防洪系統10進一步包括設置在河川20中的複數個分段閘門32，各分段閘門32可以在開啟的第一位置(如第2~8、11圖所示)以及關閉的第二位置(如第9、10圖所示) 之間位移，各分段閘門32較佳的高度係介於河川20的高水位高度與河川20周圍之地面高度之間，河川20被相鄰的兩個分段閘門32之間以及位於上游段22之分段閘門32及水庫閘門12H之間區隔出複數段容水區間38。防洪系統10進一步包括分別設置於各分段閘門32的複數組升降裝置42，各升降裝置42與一攔截斗40結合而連動，各升降裝置42能單獨推動所結合之攔截斗40在上升位置(如第8圖所示)與下降位置(如2~7、9~11圖所示)之間位移。

依據圖式所示，本創作的防洪系統10進一步包括設置在河川20之出海口28的一外壩體39，外壩體39包括一第一部分41以及一第二部分43，第一部分41設置一海口閘門44，第二部分43設置複數台抽水機46以及分別與各抽水機46電連接的複數台具有蓄電池的發電設備48，各發電設備48可為風力發電機或太陽能發電機，在平時儲存各抽水機46運作時所需的電力，海口閘門44可受控制在連通位置與阻隔位置之間樞轉(如第1圖所示)，當海口閘門44位於連通位置，河川20與外海14相互連通，當海口閘門44位於阻隔位置，河川20與外海14被外壩體39所阻隔而不連通。

為了方便說明，係假設水庫12之第一與第二區間12B、12C的底部淤積了許多水庫淤泥50，在這樣的狀態下係控制分隔島12A的閥門12E位移至關閉位置(如第2圖所示)封閉通道12D，造成第一區間12B與第二區間12C不連通，並且關閉第二供水管路12G的供水，只由第一供水管路12F供水，如此，水庫12的第一區間12B之水位將會應為用水而逐漸降低。

參閱第3圖所示，當第一區間12B的水位降低至接近或者露出第一區間12B內的水庫淤泥50時，將第一供水管路12F關閉改由第二供水管路12G供水，如此就可以開始利用諸如挖土機清除第一區間12B內的水庫淤泥50(如第4圖所示)，當第一區間12B內的水庫淤泥50清除之後控制分隔島12A之閘門12E由關閉位置位移至開啟位置(如第5圖所示)，如此，位於第二區間12C的儲水通過通道12D引流至第一區間12B內，並且關閉第二供水管路12G改由第一供水管路12F供水，再將分隔島12A的閥門12E由開啟位置位移至關閉位置，如此第二區間12C的水位降低至接近或露出第二區間12C內之水庫淤泥50，就可以使用諸如挖土機清除第二區間12C內的水庫淤泥50(如第6圖所示)，清除完第二區間12C內之水庫淤泥50後，就可以恢復水庫12原本的蓄水量，進一步達到延長水庫12使用壽命的好處。

為了方便說明，再假設河川20的底部淤積許多河川淤泥52(如第7圖所示)，而隨著河水流動的一部分土石受到各攔截斗40攔截而堆積在攔截斗40內，如此係控制各攔截斗40由下降位置位移至上升位置(如第8圖所示)，便於將各攔截斗40內的土石清除，清除各攔截斗40內的土石之後，再控制各攔截斗40由上升位置位移至下降位置，控制各分段閘門32由第一位置位移至第二位置(如第9圖所示)，並且控制外壩體39的海口閘門44位移至阻隔位置，在這樣的狀態之下，河川20的河水於一定時間內被控制無法流向外海14，由於各分段閘門32的高度介於河川20之高水位與其周邊地面之間，因而各分段閘門32位移至第二位置後，各容水區間38的水位會應為支流或其他河川匯入或水庫 12洩水的緣故造成河川20由最靠近上游段22的容水區間38開始逐漸地水位上升，但是當最靠近上游段22的容水區間38水位上升高於其分段閘門32後，河水越過該分段閘門32流向下一個容水區間38，造成該容水區間38的水位上升，因而不會因為各分段閘門32位移至關閉的第二位置，造成河川20的河水氾濫至周圍的地區。

各分段閘門32位於第二位置之後，利用諸如具有噴水設備的船隻，分別在各容水區間38中朝河川20底部之河川淤泥52噴水，造成河川淤泥52被水流攪動而散佈於河水當中(河水變的混濁)，配合退潮的時間，在退潮時將各分段閘門32由第二位置位移至第一位置，並且將海口閘門44由阻隔位置樞轉至連通位置，造成河川20的河水加快速度地排入外海14，如此就能夠逐漸清除河川20底部的河川淤泥52，使得河川20恢復原有的容積。

本創作透過有效地清除水庫12的水庫淤泥50以及河川20的河川淤泥52，造成水庫12與河川20恢復或加大容水的容積，可以有效降低水災發生的機率。

為了方便說明本創作另一個防洪功能，係假設依據天氣預報，一天之後將會降下豪雨，如此係先控制海口閘門44樞轉至阻隔位置，將外海14與河川20隔開，將水庫閘門12H開啟進行洩洪，同時啟動各抽水機46將河川20內的河水抽往外海14，造成水庫12以及河川20的水位降低，提高容納雨水的能力，此外，在降雨的過程中也能視情況，驅使各抽水機46持續運轉，保持河川20之水位不致氾濫至周圍地區，達到降低水災發生的機率。

本創作防洪系統10除了具備有效率清除水庫淤泥50及河川淤泥達到提高水庫12與河川20之容水量降低水災發生機率之外，當發生豪雨時，能利用數量眾多的抽水機46配合外壩體39的海口閘門44，將河川20及水庫12的水位降低，或者在豪雨發生的同時將雨水抽往外海，也能降低水災發生的機率。

本發明的基本教導已加以說明，對具有本領域通常技能人仕而言，許多延伸和變化將是顯而易知者，例如，清除水庫12之第一或第二區間12B、12C之淤泥之後，也可以繼續向下挖深，造成水庫12的第一或第二區間12B、12C的容量加大，如此可以增加水庫12的蓄水量。

由於說明書揭示的本創作可在未脫離本創作精神或大體特徵的其它特定形式來實施，且這些特定形式的一些形式已經被指出，所以，說明書揭示的實施例應視為舉例說明而非限制。本創作的範圍是由所附的申請專利範圍界定，而不是由上述說明所界定，對於落入申請專利範圍的均等意義與範圍的所有改變仍將包含在其範圍之內。