一种便于生态保育可自动控制的三面光渠道

1.本实用新型涉及农业水利工程技术领域，具体是一种便于生态保育可自动控制的三面光渠道。


背景技术：

2.目前我国灌区传统的灌溉渠道受到建造成本、输水功能等条件的限制，往往采用“三面光”形式以及硬质化衬砌，这些灌溉渠道在有效提升灌溉水利用系数的同时却带来了一系列生态破坏，割裂了当地生态系统，造成生境破碎化问题：一方面渠底硬化后引起的水温和局部小环境变化，难以为在灌水过程中随水流进入沟渠内的鱼类、鳅类等水生生物提供荫蔽；另一方面光滑无空隙的边坡影响生物正常迁徙，让落入渠中的蛙类、蜥蜴类等两栖动物无法顺利爬出，夏季非灌水期渠内水干涸后，大量生物脱水死于渠中，严重影响两栖水生动物的栖息和繁衍，破坏了当地农业生物多样性，同时渠道内的动物尸体增加了清淤的工作量，不利于渠道维持良好的输配水功能。
3.申请号为cn201620537122.9的中国实用新型专利公开了一种带生态池的灌溉渠道，并具体公开如下内容：包括渠道本体、沿渠道纵向等距布置在渠道本体下方的生态池；在渠道本体下方的生态池顶部设置与渠底齐平的第一混凝土盖板，第一混凝土盖板设置有系列通孔；生态池根据渠道两侧的可利用空间向一侧或两侧延伸布置；向一侧或两侧延伸的侧池体部分与渠道本体之间设置实心或带通孔的第二混凝土盖板，第二混凝土盖板与渠道原护坡和渠顶齐平；侧池体部分的顶部与渠顶齐平，且侧池体部分顶部设置带系列通孔的第三混凝土盖板。且上述盖板与渠道本体衔接为一体，保持渠道的原有断面形式。本实用新型改善了传统渠道的生物栖息环境，创造出适宜的生态空间和避难场地，维持了生物多样性，增强了灌溉渠道的生态功能。但该实用新型在渠道长期不予灌水补充池内水分以及高温曝晒的情况下，生态池内的水分也会逐渐干涸，涵养在池内的生物依旧面临生命威胁。
4.申请号为cn201810651673.1的中国发明专利申请公开了一种便于动物逃生的光滑河岸生态修复与植物浮床耦合装置，并具体公开如下内容：包括铰链、橡胶软体边框、聚烯烃塑料网、种植孔和种植花盆；铰链设于橡胶软体边框一端，边框内设有若干聚烯烃塑料网，上设多个种植孔，种植花盆安装于种植孔内；水位高时，装置整体浮于水面形成植物浮床；水位低时，装置整体铺在河岸上形成生态修复草毯；水位中等时，装置部分浮于水面形成植物浮床，部分铺在河岸上形成生态修复草毯。优点：一、生物连通与逃生效果好，制作和搬运方便，易于推广。二、没有基建工程，成本较低。三、功能多样，能够对河流水体进行生态修复，具有净化水质、美化水面景观、提供水生生物栖息空间的众多功能，而且不受水位限制，不会造成河道淤积。但该发明专利申请同样存在非灌水期渠道内完全干涸后，其上种植的植物无法生存，亦无法为渠内生物提供荫蔽和逃生通道的缺点。
5.申请号为cn201710248605.6的中国发明专利公开了两栖类穿越沟渠的生态模块，并具体公开如下内容：包括：沟体通道、渠底攀附板、反光隔热板、支架、引导护板；所述的沟体通道前后两端设有固定装置，固定在沟渠两岸；所述的沟体通道为槽形，槽内设有吸水材
料，所述的吸水材料为棉、麻、丝棉、毡和/或干草；所述的反光隔热板为漏斗形，下方设有储水箱，漏斗形反光隔热板收集雨水，向储水箱补充水，储水箱通过出水管向沟体通道槽内的吸水材料滴加水，保持吸水材料湿润，沟体通道两侧设置土质基底，边缘摆放枯树枝与乱石构成隐蔽、栖息场所，诱导两栖类顺利通过。然而该发明中的出水管无法实现自动控制，只能人为开启或关闭阀门，一方面可能存在不必要的耗水情况，另一方面人为管理成本较高。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种便于生态保育可自动控制的三面光渠道，以解决现有技术中三面光渠道生态保育能力较差，且不能进行自动控制的问题。
7.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
8.本实用新型提供了一种便于生态保育可自动控制的三面光渠道，包括渠道本体，渠道本体的渠道底部开设有保育池，渠道本体至少一侧的渠道护岸上开设有与保育池相对应的蓄水箱；蓄水箱上靠近保育池的第一侧板内壁上，以及与第一侧板相邻的第二侧板内壁上均密封连接有挡板，两个挡板相交叉，且两个挡板为一体成型，两个挡板均与蓄水箱底部密封连接，第一侧板、第二侧板和两个挡板之间形成水位控制井；第一侧板上开设有进出水口，进出水口设置于水位控制井的外部，蓄水箱和保育池之间设有管道，管道一端与保育池连通，另一端分为两支，分别与水位控制井和进出水口连通；第一侧板内壁上设有两个支点，一个支点设置于水位控制井的内部，另一个支点设置于水位控制井的外部，位于水位控制井外部的支点设置于进出水口的正上方，两个支点之间设有尼龙绳，尼龙绳一端连接有球体，另一端连接有与进出水口相适配的闸门，球体自由吊于水位控制井中，闸门在尼龙绳的牵引下进行上下垂直移动，实现对进出水口的关闭和打开。
9.进一步的，两个支点在第一侧板内壁上位于同一高度，球体的重量大于闸门的重量。
10.进一步的，蓄水箱的底部和保育池的底部齐平，管道与保育池连通处、管道与水位控制井连通处以及管道与蓄水箱的进出水口连通处均处于同一高度。
11.进一步的，两个挡板均沿蓄水箱高度方向设置，水位控制井的深度值小于蓄水箱的深度值。
12.进一步的，渠道本体的渠道底部开设有多个保育池，多个保育池沿渠道本体的长度方向设置，渠道本体至少一侧的渠道护岸上开设有多个与保育池相对应的蓄水箱。
13.进一步的，蓄水箱的顶部设有与蓄水箱的顶部开口相适配的盖板，盖板与渠道本体的渠道护岸铰接。
14.进一步的，盖板上开设有多个小孔，均匀分布于盖板上，小孔的形状为圆形或梅花形。
15.进一步的，保育池的底部设有卵石、砂砾、土壤作为水生、两栖动物生存的生态基底，且生态基底上种植有水生植物。
16.进一步的，管道与保育池连通处、管道与水位控制井连通处以及管道与蓄水箱的进出水口连通处均设有拦污罩。
17.进一步的，拦污罩采用不锈钢丝网材质制成。
18.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
19.本实用新型提供的一种便于生态保育可自动控制的三面光渠道，当保育池内的水位由于水分蒸发而下降时，与其通过管道连通的水位控制井内的水位也会同时降低，浮于水位控制井中的球体的高度也会随之下降，且球体在水中淹没的体积越来越小，所受到的浮力越来越小，当球体的重力和浮力之和大于闸门的重力时，受尼龙绳长度的限制，闸门便会通过尼龙绳在球体的拉动下垂直向上移动，闸门开启，蓄水箱内的蓄水便可通过管道进入保育池和水位控制井中，随着保育池和水位控制井中的水位不断上升，球体的高度也会随之上升，且球体在水中淹没的体积越来越大，所受到的浮力越来越大，当球体的重力和浮力之和小于闸门的重力时，受尼龙绳长度的限制，闸门便会垂直向下移动，当闸门完全堵住蓄水箱上的进出水口时，水量补充停止，如此往复循环，只要蓄水箱中存在蓄水，便可对保育池实现自动补充水量、维持固定水位的功能，在夏季非灌水期，渠道内的水分完全干涸后，保育池内依旧能够维持小范围内的湿度，为落入渠道内的生物提供一个临时的避难场所，避免因脱水暴晒而死，本实用新型无需输入任何外界能源进行驱动，节省能源，节省人力，持久运行，自动控制，保护了农业生物多样性，一定程度上减轻了传统灌溉渠道对当地生态系统的破坏，符合生态文明建设的要求；
20.本实用新型提供的一种便于生态保育可自动控制的三面光渠道，仅对传统的硬质化灌溉渠道作出局部改造，而非拆除重建，施工扰动小，建设成本低，渠道断面形式变动较小，不影响其输配水能力，且该渠道使用寿命长，维护成本低；蓄水箱开设于渠道护岸上，不占用更多的农田，符合节水节地、控制干扰程度的要求。
附图说明
21.图1是本实用新型实施例提供的一种便于生态保育可自动控制的三面光渠道的结构示意图；
22.图2是本实用新型实施例提供的一种便于生态保育可自动控制的三面光渠道的俯视图；
23.图3是本实用新型实施例提供的一种便于生态保育可自动控制的三面光渠道的剖视图；
24.图4是本实用新型实施例提供的一种便于生态保育可自动控制的三面光渠道中保育池和蓄水箱通过管道连接时的结构示意图；
25.图5是本实用新型实施例提供的一种便于生态保育可自动控制的三面光渠道中保育池的结构示意图；
26.图6是本实用新型实施例提供的一种便于生态保育可自动控制的三面光渠道中管道的结构示意图。
27.图中：1
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渠道本体、2
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渠道底部、3
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保育池、4
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渠道护岸、5
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蓄水箱、6
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第一侧板、7
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第二侧板、8
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挡板、9
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水位控制井、10
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进出水口、11
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管道、12
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支点、13
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尼龙绳、14
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球体、15
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闸门、16
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盖板、17
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小孔、18
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生态基底、19
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拦污罩。
具体实施方式
28.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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.如图1至图6所示，是本实用新型实施例提供的一种便于生态保育可自动控制的三面光渠道，包括渠道本体1，渠道本体1为三面光式衬砌的梯形断面硬质化渠道，渠道本体1的渠道底部2开设有保育池3，保育池3能够在夏季非灌水期、渠道内完全干涸后为落入渠道内的水生和两栖动物提供避难所，避免生物因暴晒干渴而死，渠道本体1至少一侧的渠道护岸4上开设有与保育池3相对应的蓄水箱5，蓄水箱5通过积存雨水或人工注水来进行蓄水，当保育池3中水位处于较低状况时，能够及时为保育池3补充水量，维持保育池3内适宜的生态环境；蓄水箱5上靠近保育池3的第一侧板6内壁上，以及与第一侧板6相邻的第二侧板7内壁上均密封连接有挡板8，两个挡板8相交叉，且两个挡板8为一体成型，两个挡板8均与蓄水箱5底部密封连接，第一侧板6、第二侧板7和两个挡板8之间形成水位控制井9；第一侧板6上开设有进出水口10，进出水口10设置于水位控制井9的外部，蓄水箱5和保育池3之间设有管道11，管道11一端与保育池3连通，另一端分为两支，分别与水位控制井9和进出水口10连通，进出水口的直径为0.05m，管道11的直径为0.05m；第一侧板6内壁上设有两个支点12，一个支点12设置于水位控制井9的内部，另一个支点12设置于水位控制井9的外部，位于水位控制井9外部的支点12设置于进出水口10的正上方，两个支点12之间设有尼龙绳13，尼龙绳13一端连接有球体14，另一端连接有与进出水口10相适配的闸门15，球体14自由吊于水位控制井9中，闸门15在尼龙绳13的牵引下进行上下垂直移动，实现对进出水口10的关闭和打开。
30.两个支点12在第一侧板6内壁上位于同一高度，球体14的重量大于闸门15的重量。
31.蓄水箱5的底部和保育池3的底部齐平，管道11与保育池3连通处、管道11与水位控制井9连通处以及管道11与蓄水箱5的进出水口10连通处均处于同一高度。
32.两个挡板8均沿蓄水箱5高度方向设置，水位控制井9的深度值小于蓄水箱5的深度值。
33.渠道本体1的渠道底部2开设有多个保育池3，多个保育池3沿渠道本体1的长度方向设置，渠道本体1至少一侧的渠道护岸4上开设有多个与保育池3相对应的蓄水箱5。
34.蓄水箱5的顶部设有与蓄水箱5的顶部开口相适配的盖板16，盖板16的厚度为0.03m，盖板16与渠道本体1的渠道护岸4铰接，盖板16上开设有多个小孔17，均匀分布于盖板16上，小孔17的形状为圆形或梅花形，将盖板16盖上时，不仅可以通过盖板16上的小孔17来向蓄水箱5中收集降雨，而且在非降雨期，盖板16能够减少蓄水箱5内蓄水的蒸发量，蓄水箱5内的蓄水较多时，也可用于农业灌溉；另外在长时间无降雨的特殊时期，可以将盖板16打开，通过人工向蓄水箱5内进行注水操作。
35.保育池3的底部设有卵石、砂砾、土壤作为水生、两栖动物生存的生态基底18，且生态基底18上种植有水生植物，保育池3内营造出了适宜水生生物和两栖动物生存的空间，当渠道内水干涸时，为落入渠道内的生物提供一个临时的避难场所。
36.管道11与保育池3连通处、管道11与水位控制井9连通处以及管道11与蓄水箱5的进出水口10连通处均设有拦污罩19，拦污罩19的设置能够防止异物进入管道11中而造成管道11的堵塞，拦污罩19采用不锈钢丝网材质制成，不锈钢丝网的孔径为5mm。
37.具体的工作原理如下：
38.在降雨期，将盖板16盖上，通过盖板16上的小孔17来向蓄水箱5中收集降雨，在非降雨期，盖板16的设置能够减少蓄水箱5中蓄水的蒸发量，当保育池3内的水位由于水分蒸发而降低后，与其通过管道11连通的水位控制井9内的水位也会同时降低，浮于水位控制井9中的球体14的高度也会随之下降，且球体14在水中淹没的体积越来越小，所受到的浮力越来越小，当球体14的重力和浮力之和大于闸门15的重力时，受尼龙绳13长度的限制，闸门15便会通过尼龙绳13在球体14的拉动下垂直向上移动，闸门15开启，蓄水箱5内的蓄水便可通过管道11进入保育池3和水位控制井9中，随着保育池3和水位控制井9中的水位不断上升，球体14的高度也会随之上升，且球体14在水中淹没的体积越来越大，所受到的浮力越来越大，当球体14的重力和浮力之和小于闸门15的重力时，受尼龙绳13长度的限制，闸门15便会垂直向下移动，当闸门15完全堵住蓄水箱5上的进出水口10时，水量补充停止，如此往复循环，只要蓄水箱5中存在蓄水，便可对保育池3实现自动补充水量、维持固定水位的功能，当在长时间无降雨的特殊时期，可以将盖板16打开，通过人工向蓄水箱5内进行注水操作，保持蓄水箱5中一直存在蓄水，不管是通过收集降雨还是人工注水向蓄水箱5中进行一次水量补充后，便可使该沟渠持续运行较长一段时间，不仅节省人力，而且节约水资源。
39.本实用新型提供的一种便于生态保育可自动控制的三面光渠道，在夏季非灌水期，渠道内的水分完全干涸后，保育池内依旧能够维持小范围内的湿度，为落入渠道内的生物提供一个临时的避难场所，避免因脱水暴晒而死；本实用新型无需输入任何外界能源进行驱动，节省能源，节省人力，持久运行，自动控制，保护了农业生物多样性，一定程度上减轻了传统灌溉渠道对当地生态系统的破坏，符合生态文明建设的要求；本实用新型仅对传统的硬质化灌溉渠道作出局部改造，而非拆除重建，施工扰动小，建设成本低，渠道断面形式变动较小，不影响其输配水能力，且该渠道使用寿命长，维护成本低。
40.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。