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原文传递一种水库利用雨洪资源虹吸换水的设施及方法

专利名称：	一种水库利用雨洪资源虹吸换水的设施及方法
摘要：	本发明公开了一种水库利用雨洪资源虹吸换水的设施及方法，在水库堤坝的上游坝脚处设集水池，在堤坝的下游坝脚处设护坦，在堤坝上安装一排虹吸管，每根虹吸管从上游至下游由进水管道、驼峰管道、引流器和出水管道依次连接而成。在上游水位高于下游水位时，控制柜启动蓄水池和水泵为引流器输水，由引流器引发虹吸管虹吸泄水。该设施利用雨洪资源在汛期为水库换水，在虹吸管上配置负压传感器和出水传感器进行智能控制，具有安全可靠、构造简单、全天候虹吸换水、泄流量大、能耗小、操作简便和智能控制等的特点，是一种先进的水利与环保设施。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院
发明人：	王宗志;杜慧华;王坤;詹新焕;刘克琳;程亮;姜蓓蕾;叶爱玲;郭照河;张明芳;刘建光;汪哲荪
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-15T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-25T00:00:00+0800
申请号：	CN201910298980.0
公开号：	CN109930548A
代理机构：	南京利丰知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：	任立;艾中兰
分类号：	E02B1/00(2006.01);E;E02;E02B;E02B1
申请人地址：	210029 江苏省南京市广州路223号
主权项：	1.一种水库利用雨洪资源虹吸换水的设施，其特征在于包括设置在堤坝上游坝脚处的集水池、设置在堤坝下游坝脚处的护坦、设置在河岸上的蓄水池以及设置在堤坝上的一排虹吸管；所述虹吸管从堤坝上游至下游由进水管道、驼峰管道、引流器和出水管道依次连接组成；所述进水管道安装于堤坝的上游坝坡，所述驼峰管道安装于堤坝的坝顶，所述引流器安装于堤坝下游坝坡的上部；所述进水管道的进水口位于所述集水池的底部，所述出水管道的出水口位于所述护坦的底部，所述出水口设置有出水传感器；所述驼峰管道上设置有进气口，所述进气口设置有进气阀；所述引流器包括直通管、分支管a、分支管b，所述直通管的上端口与所述驼峰管道连接，下端口与所述出水管道连接，所述分支管a设置在所述直通管的上段部分，所述分支管b设置在所述直通管的下段部分；各虹吸管的分支管a分别通过阀门a与所述蓄水池的输水管连通；在堤坝坝顶各虹吸管的旁边分别设置水泵和控制柜，所述水泵的进水管的进水口位于堤坝上游水位线以下，所述水泵的出水管分别通过阀门b与对应虹吸管的分支管b连通；所述阀门a、水泵、阀门b、出水传感器和进气阀的电缆分别与对应的控制柜联接。 2.根据权利要求1所述的水库利用雨洪资源虹吸换水的设施，其特征在于所述分支管a中心线延长位置的直通管内壁上设置有挑流坑。 3.根据权利要求1所述的水库利用雨洪资源虹吸换水的设施，其特征在于所述分支管b与直通管下段部分的内壁以圆弧连接。 4.根据权利要求1所述的水库利用雨洪资源虹吸换水的设施，其特征在于各进气口分别设置有负压传感器，负压传感器的电缆与对应的控制柜联接。 5.根据权利要求1所述的水库利用雨洪资源虹吸换水的设施，其特征在于堤坝两坝肩处的河岸上分别设置蓄水池，堤坝左侧段虹吸管的引流器与左侧蓄水池连通，堤坝右侧段虹吸管的引流器与右侧蓄水池连通。 6.根据权利要求1所述的水库利用雨洪资源虹吸换水的设施，其特征在于所述河岸上安装光伏板为所述控制柜供电。 7.根据权利要求1所述的水库利用雨洪资源虹吸换水的设施，其特征在于所述集水池为梯形池，集水池的前板向上游倾斜，后板向下游倾斜；所述前板上设置有一排相互间隔的平行于堤坝轴线的滤水板，所述前板顶部设置有一道拦沙坎，所述前板与河床泥沙间铺设有反滤层；所述集水池的底板上设置有垂直堤坝轴线的数道隔墙；所述集水池的顶部设置有拦污栅罩。 8.根据权利要求1所述的水库利用雨洪资源虹吸换水的设施，其特征在于：所述出水传感器的外壳为圆筒形状，所述外壳内填有绝缘材料，所述绝缘材料与所述外壳的两个端面平齐，在所述绝缘材料内埋置有两根平行间隔的金属导线，所述两根金属导线的一端连接有各自的半圆形触头，另一端连接于所述绝缘材料后端引出的电缆，所述半圆形触头均外露于所述绝缘材料的前端面。 9.根据权利要求1所述的水库利用雨洪资源虹吸换水的设施，其特征在于：所述负压传感器的器壳为圆筒形状，所述器壳内的前端设置有弹性圆片，所述器壳与弹性圆片之间设置有止水圈；所述弹性圆片的周边设置有一圈波纹，所述弹性圆片内侧面的中心设置有磁铁圆块；所述器壳内中部设置有横向的调制板，所述调制板的中心设置有霍尔元件，所述霍尔元件与所述磁铁圆块有间隙；所述的弹性圆片、器壳和调制板围成与外界隔绝的空间，所述霍尔元件的电缆从器壳后盖引出。 10.根据权利要求1所述的水库利用雨洪资源虹吸换水的设施进行虹吸换水的方法，其特征在于包括以下步骤：步骤（一）：控制柜关闭进气阀和阀门b并开启阀门a，蓄水池内的水从输水管流入引流器分支管a；步骤（二）：控制柜开启水泵和阀门b，水流从分支管b进入引流器，出水管道形成管流；步骤（三）：水从出水管道出水口流出，出水传感器输出管流出水信号，控制柜关闭阀门a、水泵和阀门b，出水管道内的水在重力和惯性作用下继续从出水口流出，使得驼峰管道内形成负压，在大气压力作用下，堤坝上游的水从进水管道进水口压入虹吸管，进水管道内的水位逐渐升高，直至从驼峰管道流入引流器和出水管道，水流从出水管道的出水口流入护坦，使得虹吸管内形成虹吸泄水；当控制柜开启进气阀让空气进入虹吸管内，虹吸泄水停止。 11.根据权利要求10所述的水库利用雨洪资源虹吸换水的设施进行虹吸换水的方法，其特征在于：在所述分支管a中心线延长位置的直通管内壁上设置挑流坑，流入引流器的水流经挑流坑被挑起，增加出水管道内水流的压力，加大出水管道内水流的动能。
所属类别：	发明专利