一种适用于淤地坝抗溃应急虹吸排水系统的制作方法

1.本实用新型涉及淤地坝排水技术领域，具体涉及一种适用于淤地坝抗溃应急虹吸排水系统。


背景技术：

2.在我国黄土高原地区淤地坝作为重要水利工程之一，其在调洪拦淤、淤地造田、水土保持和生态环境保护等方面发挥了重要作用，同时也是黄土高原地区治理水土流中重要水利工程措施。
3.但是，由于淤地坝多在上世纪90年初至本世纪初修建，存在设计和施工方面的缺陷，大多数淤地坝并没有修建泄洪设施，无法及时有效的进行泄洪除险。又因在近些年受大气环流(厄尔尼诺现象、拉尼娜现象等)及全球气候变暖影响，全球极端降雨天气频至，具有区域降雨持续时间长、短时降雨量大、极端性突出等特点，同时强对流天气显著，多个风暴单体先后经过同一区域，“列车效应”导致局地极端降雨超历史最大值，影响水文序列极值。这给淤地坝带了新的挑战与威胁，若其发生溃决将对下游人民群众的生命财产安全带来巨大的损失。
4.现有的泄洪排水设施的实施过程复杂，且多依靠电力完成应急泄洪功能，而在野外或无电力依托条件下，无法快速完成泄洪排水设备，来以保证水库来水及时快速的排出。


技术实现要素：

5.针对现有技术中的上述问题，本实用新型提供了一种适用于淤地坝抗溃应急虹吸排水系统，解决了现有的泄洪排水设施在野外或无电力依托条件下实施困难的问题。
6.为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
7.提供一种适用于淤地坝抗溃应急虹吸排水系统，其包括虹吸排水管，虹吸排水管包括相连通的抽水软管和排水软管，抽水软管和排水软管之间设置有虹吸阀门，且虹吸阀门位于淤地坝的顶部，抽水软管的进水端留置于淤地坝的上游蓄水中，虹吸阀门处设置有辅助虹吸排水管进行虹吸排水的辅助排水装置。
8.本实用新型采用虹吸原理，在野外或者无电力依托条件下，虹吸排水系统布置于无任何泄洪设施的淤地坝，实现淤地坝抗溃应急快速排涝，且本实用新型实施过程简单、布置速度快且重复利用率高。
9.进一步地，辅助排水装置包括柴油抽水泵，柴油抽水泵的一端通过第一软管与抽水软管连通，柴油抽水泵的另一端通过第二软管与排水软管连通。
10.本方案中，辅助排水装置包括柴油抽水泵，采用上述方案，柴油抽水泵可在无电力条件下具备自护发电抽水功能，通过柴油抽水泵抽水将虹吸排水管内注满，排出虹吸排水管内的空气，以快速实现虹吸排水功能。
11.进一步地，第一软管上设置有第一阀门，第二软管上设置有第二阀门。
12.本方案中，采用第一阀门和第二阀门可快速切断虹吸排水管与辅助排水装置之间
的连接，减少能耗。
13.进一步地，抽水软管的进水端设置有滤网式抽水装置。
14.本方案中，采用滤网式抽水装置，在满足排水系统快速抽水，可有效避免杂物堵塞排水管道，保证水库来水及时快速排出。
15.进一步地，滤网式抽水装置包括内部中空的三向进水箱，三向进水箱的底端一面均为滤网，三向进水箱的顶端中心处设置有圆形出水口，圆形出水口与抽水软管连通。
16.本方案中，滤网式抽水装置包括内部中空的三向进水箱，采用上述方案，三向进水箱既可以避免大圆盘式进水口材料消耗大、重量大等缺点，同时也避免了单向进水口进水量小、排水速度慢的缺点，同时，滤网可防止杂物进入排水管道，堵塞水流流动。
17.进一步地，抽水软管上穿设有浮于上游蓄水水面的浮板，抽水软管与浮板过盈配合。
18.本方案中，抽水软管上穿设有浮于上游蓄水水面的浮板，采用上述方案，浮板可防止抽水软管的进水端直接插进上游蓄水的底部淤积层，防止淤积层堵塞抽水软管的进水端。
19.进一步地，排水软管的出水端设置有可折叠式的柔性消力池。
20.本方案中，排水软管的出水端设置有柔性消力池，采用上述方案，由于排水软管的出水端水流具有流速高、侵蚀力大等特点，柔性消力池用于消减流速和侵蚀力，保护淤地坝坝体安全。
21.进一步地，柔性消力池包括一个矩形底面，以及设置与矩形底面上的三个侧面，其中一个侧面上设置有连接口，连接口与排水软管相连通，且排水软管上设置有第三阀门。
22.进一步地，矩形底面上均匀设置有若干消力圆墩。
23.本方案中，矩形底面上设置有消力圆墩，采用上述方案，消力圆墩可辅助消减水流流速和侵蚀力，保护淤地坝坝体安全。
24.本实用新型公开了一种适用于淤地坝抗溃应急虹吸排水系统，其有益效果为：
25.1、本实用新型实施过程简单、布置速度快且重复利用率高，虹吸排水管采用虹吸原理，可在野外或者无电力依托条件下，将虹吸排水系统布置于无任何泄洪设施的淤地坝，并通过辅助排水装置，快速实现虹吸排水功能。
26.2、本实用新型采用滤网式抽水装置，在满足排水系统快速抽水，可有效避免杂物堵塞排水管道，保证水库来水及时快速排出。
27.3、本实用新型在排水管道的出水端设置有柔性消力池，由于排水软管的出水端水流具有流速高、侵蚀力大等特点，柔性消力池用于消减流速和侵蚀力，保护淤地坝坝体安全。
附图说明
28.图1为本实用新型的一种适用于淤地坝抗溃应急虹吸排水系统的结构示意图。
29.图2为本实用新型的滤网式抽水装置的结构示意图。
30.图3为本实用新型的滤网式抽水装置的底部示意图。
31.其中，1、虹吸排水管；2、抽水软管；3、排水软管；4、虹吸阀门；5、淤地坝；6、上游蓄水；7、辅助排水装置；8、柴油抽水泵；9、第一软管；10、第二软管；11、第一阀门；12、第二阀
门；13、滤网式抽水装置；131、三向进水箱；132、滤网；133、圆形出水口；14、浮板；15、柔性消力池；151、矩形底面；152、侧面；153、连接口；154、消力圆墩；16、第三阀门。
具体实施方式
32.面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的实用新型创造均在保护之列。
33.实施例1
34.参考图1，为本实施例的一种适用于淤地坝抗溃应急虹吸排水系统的结构示意图，其目的是解决现有的泄洪排水设施在野外或无电力依托条件下实施困难的问题，下面将对本实施例中的具体结构进行详细描述。
35.一种适用于淤地坝抗溃应急虹吸排水系统，其包括虹吸排水管1，虹吸排水管1包括相连通的抽水软管2和排水软管3，抽水软管2和排水软管3之间设置有虹吸阀门4，且虹吸阀门4位于淤地坝5的顶部。
36.具体的，抽水软管2的进水端留置于淤地坝5一侧的上游蓄水6中，虹吸阀门4处设置有辅助虹吸排水管1进行虹吸排水的辅助排水装置7。
37.本实施例中，虹吸排水管1采用虹吸原理，可在野外或者无电力依托条件下，将虹吸排水系统布置于无任何泄洪设施的淤地坝5上，并通过辅助排水装置7，快速实现虹吸排水功能，快速实现对无泄洪设施、泄水设施损坏或泄水设施不满足条件的情况下的淤地坝5实现快速应急泄洪，避免其发生溃决灾害，给下游人民群众生命财产安全、生态环境造成巨大损失。
38.辅助排水装置7包括柴油抽水泵8，柴油抽水泵8的一端通过第一软管9与抽水软管2连通，柴油抽水泵8的另一端通过第二软管10与排水软管3连通。
39.本实施例中，柴油抽水泵8采用现有的便携式6寸自吸式水泵，其具体型号为dp60et，可在无电力条件下具备自护发电抽水功能，通过柴油抽水泵8抽水将虹吸排水管1内注满水，排出虹吸排水管1内的空气，以快速实现虹吸排水功能，又或者在发生特大暴雨时或洪水时，电力系统或在受到威胁时无法提供电力支持，故本实用新型可在前期使用时使用柴油抽水泵8辅助虹吸排水管1快速实现虹吸排水功能，避免因电力系统受损无法实现应急排水。
40.第一软管9上设置有第一阀门11，第二软管10上设置有第二阀门12，采用第一阀门11和第二阀门12可快速切断虹吸排水管1与辅助排水装置7之间的连接，减少能耗。
41.实施例2
42.参考图2和图3，为本实施例中的滤网式抽水装置13的结构示意图，其目的是增大排量并防止杂物进入排水管道中，本实施例给出了滤网式抽水装置13的进一步方案。
43.抽水软管2的进水端设置有滤网式抽水装置13。
44.具体的，滤网式抽水装置13包括内部中空的三向进水箱131，三向进水箱131的底端一面均为滤网132，三向进水箱131的顶端中心处设置有圆形出水口133，圆形出水口133与抽水软管2连通。
45.本实施例中，采用滤网式抽水装置13，在满足排水系统快速抽水的同时，可有效避免杂物堵塞排水管道，保证水库来水及时快速排出。
46.三向进水箱131既可以避免大圆盘式进水口材料消耗大、重量大等缺点，同时也避免了单向进水口进水量小、排水速度慢的缺点，同时，滤网132可防止杂物进入排水管道，堵塞水流流动。
47.抽水软管2上穿设有浮于上游蓄水6水面的浮板14，抽水软管2与浮板14过盈配合，浮板14可防止抽水软管2的进水端直接插进上游蓄水6的底部淤积层17，防止淤积层17堵塞抽水软管2的进水端。
48.实施例3
49.参考图1，为本实施例的一种适用于淤地坝抗溃应急虹吸排水系统的结构示意图，其目的是保护淤地坝坝体安全，防止排出的水流冲击淤地坝，本实施例给出了排水软管3的进一步方案。
50.排水软管3的出水端设置有可折叠式的柔性消力池15。
51.本实施例中，柔性消力池15采用compet土工防护材料制作而成，该材料具有优异的抗水利冲刷、抗侵蚀、抗刺破和耐老化特性，而排出的水流具有流速高、侵蚀力大等特点，故柔性消力池15用于消减流速和侵蚀力，可以有效避免因水流冲击大坝下游坝体，导致大坝下游坝体受损或发生溃坝风险，从而保护淤地坝5的坝体安全。
52.具体的，柔性消力池15包括一个矩形底面151，以及设置与矩形底面151上的三个侧面152，其中一个侧面152上设置有连接口153，连接口153与排水软管3相连通，且排水软管3上设置有第三阀门16。
53.本实施例中，柔性消力池15的一个矩形底面151和三个侧面152形成一个有开口的排水通道，在与开口对立的侧面上设置有连接口153，接受排水软管3排出的水流，是水流在排水通道内消减水流的流速和侵蚀力后，在经开口排出，从而保护淤地坝5的坝体安全。
54.矩形底面151上均匀设置有若干消力圆墩154，消力圆墩154可辅助消减水流的流速和侵蚀力，保护淤地坝5的坝体安全。
55.本方案一种适用于淤地坝抗溃应急虹吸排水系统的工作原理为：
56.本实用新型在实际应用中，参考图1-图3，首先，将本虹吸排水系统设置搬用至淤地坝5的坝顶，并将其展开，将浮板14和滤网式抽水装置13放在淤地坝5内的上游蓄水6中，并保证滤网式抽水装置13的进水口处于水面以下。
57.然后，将辅助排水装置7与抽水软管2和排水软管3连接，辅助排水装置7沿淤地坝5坝体进行布置，其中柴油抽水泵8位于坝顶，并将柔性消力池15放置于下游坝体上。
58.接着，关闭虹吸阀门4，打开第一阀门11、第二阀门12和第三阀门16，并启动柴油抽水泵8，待下游排水软管3有水流流出，并处于满流状态时，关闭第一阀门11和第二阀门12，同时关闭柴油抽水泵8，同时打开虹吸阀门4，此时水流从上游蓄水6中的水流通过虹吸排水管1流向下游的柔性消力池15中，完成虹吸排水，从而实现淤地坝5的应急抗溃泄洪需求。
59.最后，待应急泄洪完成后，将该排水设施回收保存，方便下次应急使用。
60.虽然结合附图对实用新型的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。

技术特征：
1.一种适用于淤地坝抗溃应急虹吸排水系统，其特征在于：包括虹吸排水管(1)；所述虹吸排水管(1)包括相连通的抽水软管(2)和排水软管(3)，所述抽水软管(2)和排水软管(3)之间设置有虹吸阀门(4)，且所述虹吸阀门(4)位于淤地坝(5)的顶部；所述抽水软管(2)的进水端留置于淤地坝(5)一侧的上游蓄水(6)中；所述虹吸阀门(4)处设置有辅助虹吸排水管(1)进行虹吸排水的辅助排水装置(7)。2.根据权利要求1所述的适用于淤地坝抗溃应急虹吸排水系统，其特征在于：所述辅助排水装置(7)包括柴油抽水泵(8)，所述柴油抽水泵(8)的一端通过第一软管(9)与抽水软管(2)连通，所述柴油抽水泵(8)的另一端通过第二软管(10)与排水软管(3)连通。3.根据权利要求2所述的适用于淤地坝抗溃应急虹吸排水系统，其特征在于：所述第一软管(9)上设置有第一阀门(11)，所述第二软管(10)上设置有第二阀门(12)。4.根据权利要求1所述的适用于淤地坝抗溃应急虹吸排水系统，其特征在于：所述抽水软管(2)的进水端设置有滤网式抽水装置(13)。5.根据权利要求4所述的适用于淤地坝抗溃应急虹吸排水系统，其特征在于：所述滤网式抽水装置(13)包括内部中空的三向进水箱(131)，所述三向进水箱(131)的底端一面均为滤网(132)，所述三向进水箱(131)的顶端中心处设置有圆形出水口(133)，所述圆形出水口(133)与抽水软管(2)连通。6.根据权利要求1所述的适用于淤地坝抗溃应急虹吸排水系统，其特征在于：所述抽水软管(2)上穿设有浮于上游蓄水(6)水面的浮板(14)，所述抽水软管(2)与浮板(14)过盈配合。7.根据权利要求1所述的适用于淤地坝抗溃应急虹吸排水系统，其特征在于：所述排水软管(3)的出水端设置有可折叠式的柔性消力池(15)。8.根据权利要求7所述的适用于淤地坝抗溃应急虹吸排水系统，其特征在于：所述柔性消力池(15)包括一个矩形底面(151)，以及设置于矩形底面(151)上的三个侧面(152)，其中一个所述侧面(152)上设置有连接口(153)，所述连接口(153)与排水软管(3)相连通，且排水软管(3)上设置有第三阀门(16)。9.根据权利要求8所述的适用于淤地坝抗溃应急虹吸排水系统，其特征在于：所述矩形底面(151)上均匀设置有若干消力圆墩(154)。

技术总结
本实用新型公开了一种适用于淤地坝抗溃应急虹吸排水系统，属于淤地坝排水技术领域，解决了现有的泄洪排水设施在野外或无电力依托条件下实施困难的问题，其包括虹吸排水管，虹吸排水管包括相连通的抽水软管和排水软管，抽水软管和排水软管之间设置有虹吸阀门，且虹吸阀门位于淤地坝的顶部，抽水软管的进水端留置于淤地坝的上游蓄水中，虹吸阀门处设置有辅助虹吸排水管进行虹吸排水的辅助排水装置；本实用新型采用虹吸原理，在野外或者无电力依托条件下，虹吸排水系统布置于无任何泄洪设施的淤地坝，实现淤地坝抗溃应急快速排涝，且本实用新型实施过程简单、布置速度快且重复利用率高。高。高。


技术研发人员：于沭 李苏航 刘雪英 郝建伟 韩宗军 尹鹏海 陈永胜 李颖哲
受保护的技术使用者：中国水利水电科学研究院
技术研发日：2023.04.18
技术公布日：2023/7/14