一种利用绿色水泵的排水系统的制作方法
【专利摘要】一种利用绿色水泵的排水系统，可使位于河畔的山地聚居区在雨季期间简易快捷地将积水排入河道中以免发生内涝。包括设置在地势较高的坡地聚居区的集水井，集水井的高程高于河堤堤坝坝顶，在集水井与河道之间设有地下排水管道，集水井内的积水通过地下排水管道向下排出形成有压水流，在靠近低处聚居区的堤后积水区地下排水管道内设有水轮机，水轮机通过转轴连接设置在地下排水管道外的绿色水泵，利用地下排水管道内的有压水流驱动水轮机不断转动，进而带动与水轮机同轴的绿色水泵连续运转，无需专人操控，也不耗费电能，当有压管道内排水时就会自动启动，实现“上下同排”。达到了自动排涝、节省能源及人力资源的效果。
【专利说明】一种利用绿色水泵的排水系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种适用于多山地区的应用绿色水泵的排水系统的新型式，可使位于河畔的山地聚居区在雨季期间简易快捷地将积水排入河道中以免发生内涝。
【背景技术】
[0002]我国河川众多，分布广泛，且河流的中上游通常位于山川峡谷之中。人们在这种依山傍水的环境下，经历长时间的发展演变，既孕育出了重庆这样的大都市，也坐落着许许多多的乡镇、村落等小规模聚居区。而对于西南地区等多雨区域，在雨季时河流水位上涨过高过快，有可能淹没两岸的聚居区，从而引发严重的涝灾，给沿岸居民造成一定的财产经济损失。由于堤坝的防洪效果明显，且其工程造价和技术要求较低，因此，在河岸修建堤坝以阻止河水蔓延到人们的生活、工作区域，成为一种简便而有效的解决方案，在实际中也得到了广泛的应用。同时，由于人口增长及可用耕地的减少，很多地区的河堤附近也形成了聚居区，成为人们的活动区域。
[0003]然而，在大暴雨、特大暴雨等降强降雨天气来袭时，山坡处的地表径流会迅速流向处于低洼地带的河堤，并在河堤附近形成积水。倘若积水无法及时排出，强降雨会使积水水位逐渐上涨并淹没河堤附近的聚居区，最终形成涝灾，如图1所示。因此，对于已修建河堤的多山地区，面对突然来袭的强降雨天气，及时排出河堤后的积水是防止涝灾发生的关键。解决堤后积水问题有两种常用的解决方案:(1)在积水区修建通往河道的排水沟渠，但由于河道内的水位有可能高于堤后的积水水位，这反而会使沟渠发生倒灌从而加剧涝灾的险情。(2)利用抽水电泵将积水排至河道内，这会耗费一定的电能，并有人员专门进行管理，且在强降雨天气下加大了漏电断电的风险。
【发明内容】
[0004]本发明正是为了解决现有技术中的问题，而提出了一种利用绿色水泵的排水系统，适用于位于河畔的多山地区及时将水排至河道内。此排水系统结构简单，排水快捷，布置完成后无需人为调控操作，也不需要消耗电能，节省了人力电力，具有较好的工程经济实用性。
[0005]本发明的目的旨在针对传统排涝措施在位于河畔的多山地区的局限性，提出了一种排水系统的新型式。该排水系统能够在减少积水、节省人力电力的同时，及时将堤后积水排至河道内，有效防止涝灾的发生。
[0006]为达到上述目的所采取的技术方案是:
[0007]一种利用绿色水泵的排水系统，适用于多山地区的河畔，在山体上具有高低地势落差的坡地聚居区，河道和坡地聚居区之间设有河堤，其特征是:还包括设置在地势较高的坡地聚居区的集水井，集水井的高程高于河堤堤坝坝顶，在集水井与河道之间设有地下排水管道，集水井内的积水通过地下排水管道向下排出形成有压水流，在靠近低处聚居区的堤后积水区地下排水管道内设有水轮机，水轮机通过转轴连接设置在地下排水管道外的绿色水泵，所述的绿色水泵上设有进水口和出水口，绿色水泵的进水口和出水口分别连接一根水管，进水管的另一端置于积水最深处，出水管固定并延伸到河道内。
[0008]以上所述的连接水轮机和绿色水泵的转轴与地下排水管道密封连接。
[0009]本发明所达到的效果是:立足于多山地区在多雨时节能够方便快捷地进行排水，提高排水效率，又能有效节省人力电力，延长使用寿命，降低维修成本。
[0010]1.这种利用绿色水泵的排水系统能够在强降雨来袭时，将山坡较高处的地表径流通过地下排水管道引至河道内，有效减少了河堤附近聚居区的积水量，降低了涝灾发生的风险。
[0011]2.这种利用绿色水泵的排水系统能够在有压管流的驱动下，通过水轮机与绿色水泵连续自动地排出河堤后部的积水，提高排水效率，无需使用外部电源对其供电，避免了降雨带来的漏电、断电风险而中断排水。
[0012]3.这种利用绿色水泵的排水系统在运行过程中无需人为操控，无需使用电力，且应用寿命长，维修费用低，可极大地节省人力电力，降低运行成本，具有较高的工程经济实用性。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1积水形成示意图；
[0014]图2利用绿色水泵的排水系统的侧视图；
[0015]图3积水区排水装置三维布置图；
[0016]图4积水区排水装置前视图；
[0017]图中:1、山体；2、尚处聚居区；3、集水井；4、低处聚居区；5、堤后积水区；6、河堤；7、河道；8、地下排水管道；9、有压水流；10、积水区排水装置；11、水轮机；12、转轴；13、绿色水泵；14、出水口 ；15、进水口。
【具体实施方式】
[0018]参见附图2，本发明立足于多山地区的河岸聚居区的排水需求而设计，结合某河道岸边的乡镇进行布置。为保证两岸居民生产生活的安全，已在河道7的河岸两侧修建30高的河堤6，有效防止河水泛滥至聚居区。但在强降雨来袭时，堤后快速积水且无法及时排出，导致积水泛滥成灾，给堤坝附近聚居区的居民造成了一定经济财产损失。为解决堤后积水问题，设计了此种利用绿色水泵的排水系统，枢纽主要由集水井3、地下排水管道8、水轮机11、绿色水泵13等组成。在高处聚居区2附近修建一集水井3，且必须保证集水井3的高程要高于河堤6堤坝坝顶。集水井3长30%宽5%深5%用于蓄存山坡的地表径流，使河堤6后部的积水量大为减少，集水井3在雨季时可将高处的部分地表径流截入其中，而在旱季时又可收集降水以供应用。在集水井3与河道7之间修建地下排水管道8，管道为方形断面，内壁净宽为600皿，壁厚为50皿。由于集水井3的高程较高，井内的水位要高出河道7水位200以上，因此集水井3内的蓄水可顺利排出，并且不会发生河水倒灌的现象。
[0019]参见附图3和附图4，水轮机11通过延至地下排水管道8外部的转轴12与一绿色水泵13同轴相连，组成积水区排水装置10，转轴12在穿过管道边壁时必须做好止水，以保证管道的密封环境。本发明中，由于地下排水管道自身水流形成的压力，使堤后积水区5的部分形成极大压力，在该有压管道内布置一水轮机11，利用地下排水管道内的有压水流9驱动水轮机11不断转动，进而带动与水轮机11同轴的绿色水泵13连续运转。绿色水泵13上设有进水口 15和出水口 14，绿色水泵13的进水口 15和出水口 14分别连接一根水管，进水管的另一端置于积水最深处，出水管的另一端置于河道中并用卡环将其固定在河堤6堤坝上，并延伸到河道7内，由于绿色水泵13就位于积水区中，从而实现其连续自动地抽水，无需外部电源对其供电。此排水系统无需专人操控，也不耗费电能，当有压管道内排水时就会自动启动，实现“上下同排”。达到了自动排涝、节省能源及人力资源的效果。
【权利要求】
1.一种利用绿色水泵的排水系统，适用于多山地区的河畔，在山体上具有高低地势落差的坡地聚居区，河道和坡地聚居区之间设有河堤，其特征是:还包括设置在地势较高的坡地聚居区的集水井，集水井的高程高于河堤堤坝坝顶，在集水井与河道之间设有地下排水管道，集水井内的积水通过地下排水管道向下排出形成有压水流，在靠近低处聚居区的堤后积水区地下排水管道内设有水轮机，水轮机通过转轴连接设置在地下排水管道外的绿色水泵，所述的绿色水泵上设有进水口和出水口，绿色水泵的进水口和出水口分别连接一根水管，进水管的另一端置于积水最深处，出水管固定并延伸到河道内。
2.根据权利要求1所述的利用绿色水泵的排水系统，其特征是:所述的连接水轮机和绿色水泵的转轴与地下排水管道密封连接。
【文档编号】E03F1/00GK104481016SQ201410791067
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月18日 优先权日:2014年12月18日
【发明者】练继建, 刘卓 申请人:天津大学前沿技术研究院有限公司