本发明季风雨水自动化控制系统涉及的梯级地下水库，属于全国性超级水利工程。尤其涉及水体自动化网络调度领域。本发明季风雨水自动化控制系统涉及的梯级地下水库的简称是“……梯级地下水库”。本发明……梯级地下水库是该超级工程的基础。
背景技术：
本发明……梯级地下水库，是中国未来超级水利工程的组成部分，是开拓性发明。本发明……梯级地下水库，是季风雨水自动化控制系统的第一申请。第二申请的名称是季风雨水自动化控制系统涉及的变态虹吸工程。第三申请是季风雨水自动化控制系统涉及的新型虹吸船。
由于气候变化的原因，近年来中国东南沿海一带的大面积强降雨一场接着一场，它所造成的灾害是有史以来最为猛烈的。经过几年的观察，此种自然现象毫无减弱的迹象，已经发展成为南北方同时出现强降雨的态势，愈演愈烈。使用本发明人的一项实用技术基础研究成果可以圆满解决上述问题。
这项实用技术基础研究成果的名称是：海浪能量收集储存方法及其压力海水调度系统，简称是：压力海水调度系统。在这项基础研究成果中我们只取一个原理结构，再加上新的创造即可出现又一个震惊世界的十分宏大的超级工程。本发明……梯级地下水库是新发明，含有该基础研究成果的结构，同时未来宏大超级工程涉及的介质和结构关系，展示了基础研究成果涉及的宏观重力流体力学原理。
本项技术的实质是：互联网+季风雨水自动化控制系统。本发明人所提供的技术是基础工程的硬件系统链接、系统结构、制造方法、原理描述。涉及互联网技术的信息化，传感器、淡水储量记录、淡水用量记录、等等由国家组织专家配置。
传统水利工程已经无法满足现代农业对淡水的需求；传统水利工程也无法大规模储存、调度巨量淡水资源，因此巨量淡水资源白白流入大海。
本发明……梯级地下水库是一项全新的治水方法，没有对比技术文件。
技术实现要素：
一要解决的技术问题
本发明季风雨水自动化控制系统，是针对人类当前还没有能力处理强降雨带来的自然灾害，没有能力将洪水灾害立即化解为“灌溉甘露”的困难而提出来的。本发明……梯级地下水库，是上述系统涉及的淡水容量载体，是基础工程。当本发明季风雨水自动化控制系统在全中国的广大地域建成之后，可以解决的问题包括：
第一，及时大规模就地收储、转移各地的强降雨雨水。
第二，及时大规模就地收储、转移各条江河的超警戒水位的流量。
第三，控制江河入海淡水的总量，保证黄金水道航运。
第四，逐步实现全国耕地及时自动化喷淋灌溉。
二技术方案
(一)结构的功能
本发明……梯级地下水库机构链接包括：1大径盾构隧道的功能。2小径盾构隧道的功能。3转向盾构井的功能。4载体盾构井的功能。5连通器盾构井的功能。
1大径盾构隧道的功能
大径盾构隧道是梯级地下水库的蓄水容器和输水通道。发达国家为了解决城市内涝问题常常在城市的地下构建水库，该种解决方案由密集的钢筋混凝土柱体支撑顶板结构而成。
我们的创新方法是：在地下50米深处的负海拔平面上构建大径盾构隧道，隧道由转向盾构井(盾构始发井或到达井)链接，蜿蜒曲折，其连续长度达到数万公里。最长的盾构隧道从广西壮族自治区的百色市——黑龙江省的黑河市。然后配置与主体地下盾构隧道南北走向平行一致的地方大径盾构隧道联通，结构成一级梯级地下水库。
大径盾构隧道既是蓄水容器又是输水通道，很好地解决了地下水库的安全结构问题。我国的大江大河是东西走向，如果配置以整体南北走向的地下水库，那么东南沿海的季风雨水瞬间通过一级地下水库到达北方各地。当然从黑龙江调度的江水或者从松花江调度的江水瞬间也会到达南方各地。因为同级大径盾构隧道的轴线在相同的负海拔高度上。
从内蒙古自治区的浑善达克沙地向西构建一条东西走向的梯级地下水库，至甘肃省的红石山分流，一股走新疆维吾尔自治区的北疆，另一股走南疆。然后配置与主体地下盾构隧道整体走向平行一致的地方大径盾构隧道联通，结构成二级地下水库。上述南北走向的一级梯级地下水库蓄水，通过构建在内蒙古自治区的浑善达克沙地的众多变态自动虹吸工程，日夜不停地向东西走向的二级梯级地下水库调水。新疆维吾尔族自治区的南疆和北疆也可以及时使用上东南沿海的季风雨水。中国地域广大如何设计其它地区的超级工程参考以上描述。
2小径盾构隧道的功能
小径盾构隧道是联通大径盾构隧道与连通器盾构井连接的结构。当大径盾构隧道充满季风雨水后，都会通过小径盾构隧道的输水能力进入遍布中国大地的连通器盾构井储存。而连通器盾构井都会通过小径盾构隧道自动平衡水位。
小径盾构隧道将连通器盾构井与载体盾构井连接，用以为载体盾构井中安装的变态自动虹吸工程的运行供水。
3转向盾构井的功能
转向盾构井(盾构隧道始发井——到达井)是连接两条大径盾构隧道的节点。一口转向盾构井的底部，可以向两个方向盾构大径盾构隧道。该井口便成了盾构工程出渣口和进料口。工程完工后改建成连通器盾构井，承担连通器盾构井的功能。
两个井位之间的距离正好是大径盾构隧道机掘进的寿命长度。转向盾构井与大径盾构隧道配置后，盾构隧道的轴线呈“之”字形，蜿蜒曲折。其实际距离要比从广西壮族自治区的百色市——黑龙江省的黑河市的直线距离多出好多倍。
山区转向盾构井是沿着河流的自然走向，一边一个间隔排列的。两个井位之间的距离正好是大径盾构隧道机掘进的寿命长度。当转向盾构井与大径盾构隧道配置后，大径盾构隧道的轴线长度比本级河流的主体长度长了许多。
4载体盾构井的功能
载体盾构井分布在一级梯级地下水库与二级梯级地下水库链接的过渡地域，该井的体内空间安装着上升管组合体，因此而得名。上升管组合体从初级盾构井的底部升起，露出地面后通过埋设在平地和连续的坡地中的压力管道输送至另一级载体盾构井组合。另一级载体盾构井距离初级盾构井的距离比较远。系统通过多级载体盾构井组合的链接，形成阶梯状。上山后与构建在附近的变态虹吸工程链接。
上升管组合体和变态虹吸工程的完美结合，形成了季风雨水自动化调度的机器。该机器主要由钢筋混凝土、钢结构等材料构筑、安装而成。其功能主要是将一级梯级地下水库的蓄水向上调度至二级梯级地下水库。集中调水的区域连续设置几座变态虹吸工程。接纳成千上万个载体盾构井组合的供水。该工程可以为附近的低山、高地的耕地提供喷淋灌溉。
5连通器盾构井的功能
连通器盾构井以四方连续图案的节点方式，均布在中国的广大地域上。它能使农村的较为平整的耕地囊括在其中，目的是使灌溉、排涝都方便。井与井之间的距离相等，保持在1～0.8km之间。
城市中配置的连通器盾构井的位置确定，不能严格按照四方连续图案的节点设置，只能见缝插针。南方城市中的连通器盾构井配置较为密集，北方城市中的连通器盾构井配置较为稀疏，山区中配置的连通器盾构井的位置也不能严格按照四方连续图案的节点设置，而是以江河的走势来确定。一般都是设置在下一级支流的出口处，并且将连通器盾构井隐藏在沟口内。这样的设置不会与大川争地，不会影响大川道路的行驶。山城中配置的连通器盾构并要以小微流域为单位设置，不受密度影响。因为根据陕西省榆林市2017年7月份发生的强降雨，以小微流域的地形设置连通器盾构井最合理，通过小微流域的地面引导强降雨瞬间进入连通器盾构井后，强降雨不会大面积聚集，更不会引发山洪。因此山城中的房屋、道路、设施就是安全的。
(二)结构的原理
本发明……梯级地下水库机构的原理包括：1自由液面自动平衡原理。2洪水重力流高速转移原理。3变态虹吸原理的复杂组合。4自动控制江河流量原理。5改变自然河流走向原理。6调度季风雨水原理。
1自由液面自动平衡原理
在创新的过程中我们要牢记“顺应自然规律，才能利用自然力量为人类服务”的道理。“自由液面自动平衡原理”就是一个最基本的自然规律，利用好了它可以创造无限价值。传统水利工程利用水体重力流的自然规律，只能解决局部的灌溉问题。并不是“只要利用自然规律就能获得最大收益”。这中间存在一个针对自然规律的适应选择问题，也存在一个针对自然规律的优化组合问题。
本发明……梯级地下水库就是针对自然规律进行了适应选择和优化组合。要利用好“自由液面自动平衡原理”就必须将该水利工程设置在地下-50米的深处，若配置几百亿个连通器盾构井，能使巨量季风雨水瞬间就地“消失”。这样就能充分发挥“自由液面自动平衡原理”的优势。
2洪水重力流高速转移原理
中国东南沿海地区这几年为什么屡屡遭遇内涝灾害？除了气候变化的原因造成的强降雨外，很重要的一个原因是，排水不畅。我们知道传统的洪水在重力流动状态下，会连续不断侵害沿途所有的地形、地貌、地物，流动的距离越远汇集的水力越强，造成的灾害越大。如果大地上到处设置“连通器盾构井”，强降雨再多，不出400-500m就地重力流进入梯级地下水库，洪水液面高速自动平衡转移。那么，永远都不会发生洪水灾害。为什么同样是洪水重力流原理，在地面上使用与在地下使用其效果截然不同。地面洪水重力流的水体是流过去的，其运行轨迹是集合力量单线型汇集运动。地下水体是分散收集、分散运行压过去的，其运行轨迹就地分散削弱水体力量、自由液面高速平衡。传统洪水的载体是河道，而多数河道是由土质构成的，其刚性非常脆弱；而梯级地下水库是由钢筋混凝土构筑的，其刚性十分强大。就全国而言，因为下雨的面积始终小于不下雨的面积。使用水体的面积永远大于下雨的面积。这就是针对自然规律的适应选择和优化组合的效果。
3变态虹吸原理的复杂组合
首先要求回忆一下自然虹吸原理。我们知道自然虹吸原理的特征是：先将一条橡胶管灌满水，使管道两端封闭。然后将橡胶管的一端插入水源，再将橡胶管翻越高地，最后将橡胶管的出水管口置于较水源低的地方，同时打开橡胶管两端的管口，水流则会自动从水源处翻越高地，流进水源另一侧需要水的地方。这是变态虹吸原理需要利用的唯一的自然规律。
接下来讲一下创造组合的几个原理：第一个原理是直角三角形原理。现在我们以30°直角三角形塑料模板为教具，形象地说明该原理的实质。规定：当30°直角三角形模具板的长直角边紧靠桌面，使短直角边竖立时，直角三角形的顶角为a、直角为b、底角为c。直角边ab是上升管组合体的轴线；直角边bc是供水管道的(盾构隧道的)轴线；斜边ac是斜面管道的轴线。根据几何原理，30°直角三角形的ab＝1/2·ac。如果我们选择25°或20°的直角三角形的话，ac与ab的比例数就会扩大。
当ac的长度是ab长度的3倍以上时，管道ac的水体质量就是管道ab水体质量的3倍以上。当管道ac的水体向下坡重力流时，它所产生的负压可以轻而易举地将管道ab中一节组合上升管的水体抽出来，于是发生每一节上升管水体的高速上升连锁反应现象。
接着讲一下第二个原理——上升管原理。一节6m长度的上升管内水体的自由压力是微不足道的。若干节上升管组合在一起，管道内水体的自由压力是不可小视的。若干组合上升管连接在一起，群体管道内水体总质量是十分可观的。斜面管道ac的水体是否能将管道ab中的水体拉起来？人们百分之百的怀疑。
上升管原理的结构圆满地解决了这个关键性的技术问题。发明人给两节上升管之间夹持了一组隔板法兰片和空心金属球，空心金属球封闭在隔板法兰片的中心圆孔上。空心金属球的排水量略小于它的质量。当潜水泵的压力超过一节上升管内自由水体的压力时，压力水体冲开空心金属球上升至上面一节上升管。瞬间所有的上升管结构都会发生相同的压力水体运动现象。当潜水泵停止运行后，每一节管道内的空心金属球在重力的作用下密封在隔板法兰片的圆孔上，水不会倒流。因为隔板法兰片是由一定厚度的金属材料制成，所以，上升管无论连接有多高，只要每一个配置的空心金属球，都能够封闭在对应的隔板法兰片中心圆孔上。水体的压力都不会向下线性叠加，而是将水体的压力分散、分割支撑在隔板法兰片上。
再接着讲一下第三个原理——斜面虹吸原理。上述原始的自然虹吸原理、直角三角形原理、上升管原理共同结构成斜面虹吸原理。斜面虹吸原理结构成的——宏观斜面虹吸发电系统及其组合方法，专利申请号：201510014003.5，已经由国家试验成功，准备组合安装在南海人工岛屿的泻湖中，为人工岛屿供电。因为这几年美国“航行自由”的干扰这一组合安装工程暂停。有人将这项技术应用在码头上为塔吊供电，为在码头等待装货、卸货的船舶供电收到非常成功的经济效益、环保效益。这就是船舶“岸电”。国家计划到2020年完成全国绿色电力改造50％的船舶岸电。
宏观斜面虹吸发电系统及其组合方法，利用了上升管结构，将自由水面提升到可以实现的高度，从而创造出前所未有的高水头，通过斜面管道产生巨大的水利惯性。该装置是由水力机械和砼体连接装配的水力发生系统。当系统充满水后，形成新型虹吸现象，人们可以在不使用任何能源的情况下，连续不断地收获制造电力所创造的无限价值。
第四个原理——螺旋虹吸原理。该原理是将宏观斜面虹吸发电系统涉及的斜面管道，改变为缠绕在上升管组合体外壁面的螺旋管道。从而将静态水力发电系统改变为动态新型水力发电系统。螺旋虹吸原理结构成的——宏观螺旋虹吸发电系统及其使用方法，专利申请号：201510014002.0，已经由国家试验成功，确定使用在50-60万吨的巨型船泊上。2016年——2017年船泊制造成功，配套的专用码头建造成功。开始试航，不久正式投入使用。
宏观螺旋虹吸发电系统及其使用方法，当系统充满水后，新兴虹吸现象形成，人们可以在不使用任何能源的情况下，连续不断地为大型船泊电力推进器提供电力源动力配置。这意味着大型船泊永久航行不用油，大幅度降低了航运成本。
第五个原理——拆分结构原理。该原理是将宏观螺旋虹吸发电系统涉及的上升管组合体与缠绕在其外壁面的螺旋管道分离构建。因为未来的载体盾构井比较深，而露出地面的上升管组合体的高度所缠绕的螺旋管道，其长度不够。解决问题的唯一方法是增加螺旋管道轴线的直径。增加了螺旋管道的轴线直径后，它与载体盾构井中升起的上升管组合体的直径不相匹配。将螺旋虹吸原理的复杂组合结构拆分后，这个问题就容易解决。虽然构筑物的形体变化增加了一倍多，但是与斜面虹吸原理的结构的机械相比较，还是小了许多许多。
第六个原理——变态虹吸原理。该原理首先将原理四、原理五简化掉，换成一个顶部封闭的圆柱体钢筋混凝土容器——密封海库盆，在该容器中心构建一个供水塔。供水塔由18根巨型钢管柱体组成，钢管柱体内设置上升管结构和下降管结构，其顶部设置水体容积空间为密封海库盆供水。当密封海库盆充满水提后，启开设置在底部的出度阀门，巨量水体产生的位能、动能、压力能、负压能可以轻而易举地将一级梯级地下水库的蓄水抽上来。这种变态虹吸原理，将会使本容器内的水体具备相当高的新型虹吸能力。
4非自动控制江河流量原理。
非自动控制江河流量原理所形成的船体组合过程简单，结构组成也简单，船体组合的制造能实现大规模的工厂化生产。非自动控制江河流量原理所涉及的船体组合分两部分，一部分是倒立的圆锥台体盆状圆形船体。另一部分是安装在船体中心的上升管、下降管组合体。当该系统充满水体后自动虹吸的条件立即形成，打开出度端管道阀门即可。该水力机械船体浮动在水中，只要江河的水量不影响行船，多余的流量全部采集。当该水力机械系统充满水后，打开江河大堤外引出管道的出度阀门，江水自动虹吸流入导流管道进入梯级地下水库。
非自动控制江河流量原理所形成的船体组合，都漂浮在江河的中、下游边沿。通过成千上万个这样的船体组合的控制，足以限制一条江河入海淡水的流量。当然需要保证黄金水道的航运。非自动控制江河流量原理所形成的船体组合，还可以使用在水库、湖泊，为梯级地下水库供水。
5改变自然河流走向原理。
一个国家的水资源丰富程度决定了这个国家经济是否发达，一个国家的江河走向更是经济发达的重要因素。美国比中国农业发达的一个原因是：美国的河流是南北走向，中国的河流是东西走向。美国本土的西边、西北是太平洋，东北是大西洋，南边是墨西哥湾、加勒比海，刮东西南北风都可能下雨。中国的西边远离海洋，刮东南风才有可能下雨。中国在江河中、上游构建大坝蓄水，只能解决防洪、航运、发电问题，解决不了北方干旱季节农业灌溉问题。这就是要命的差别。改变自然河流走向原理，可以圆满地解决这个要命的差别。凡事均有利弊。将东西走向江河接纳的巨量淡水资源，立即转交给南北走向的梯级地下水库，化解由季风雨水带来的重大自然灾害。
改变自然河流走向原理使用在中国，能使中国的淡水资源扩大若干倍。试想一下中国珠江的入海流量是黄河入海流量的6倍。如果我们将1/2的珠江水体利用自然虹吸原理注入梯级地下水库，那么，就相当于中国硬增三条黄河的淡水入海流量。而且这些淡水将会全部使用在工农业生产上，我们何乐而不为呢？中国东南沿海有许多独流河，其长度大多数在1000km左右，这些独流河丰沛的淡水资源都白白流入大海。大海本来就不缺水，我们为什么让它流走呢？如果将所有独流河1/2的流量注入梯级地下水库，中国的淡水资源又能增加多少呢？
6调度季风雨水平均水权原理。
中国是大陆性季风特征的气候，每年1月份季风雨水从东南亚形成进入中国。按照常规季风降水逐步从南向北移动，至8、9月份到达北方。但是由于气候变化的原因，季风降水的规律虽然没有改变，然而却形成长期季风降水滞留的情形。当然它也与数次强台风有关。中国的黄土高原、内蒙古高原每年5、6月份是春季播种时间。因为季风雨水8、9月份才能到达，所以，常常是“干种子种等雨来”。因为土地墒情不好，苗不全，苗不壮、年年歉收，当然贫困人口特别多，成了国家的沉重负担。使用上述原理能够随时大规模收集、调度季风雨水，时时刻刻构成利用自然力量平均水权的状态。因此，季风雨水自动化控制系统的构建能够为中国现代农业的腾飞插上翅膀。
(三)结构和数据
本发明……梯级地下水库结构组成包括：1转向盾构井。2大径盾构隧道。3平行盾构隧道。4连通器盾构井。5小径盾构隧道。
1转向盾构井
本发明……梯级地下水库，以转向盾构井的圆心为阵点，在地图纸上设计梯级地下水库轴线的走向。“之”字形盾构井的连线，从广西壮族自治区的百色市——黑龙江省的黑河市。中途避开所有的城市、工厂、矿山、旅游区、军事设施等建筑群体，盾构井的连线基本行径在农田、低山、丘陵之间的地下。由上述“之”字形盾构井连线结构成的东西走向梯级地下水库的蓝图，是所涉及的地方、区域设计平行盾构隧道轴线和连通器盾构井阵点的基础依据。
本发明……梯级地下水库，涉及的转向盾构井(盾构隧道始发井——到达井)是连接两条大径盾构隧道的节点。一口转向盾构井的底部，可以向基本相反方向的两个方向盾构大径盾构隧道。其夹角的度数可以大于90°亦可以小于90°。该井口便成了盾构工程出渣口和工程进料口。工程完工后改建成连通器盾构井，承担连通器盾构井的功能。
本发明……梯级地下水库，涉及的转向盾构井，两个井位之间的距离正好是大径盾构隧道机掘进的寿命长度。转向盾构井与大径盾构隧道配置后，盾构隧道的轴线呈“之”字形，蜿蜒曲折。其轴线的实际距离要比从广西壮族自治区的百色市——黑龙江省的黑河市的直线距离多出好多倍。因此可以创造出十分浩大无比的地下水库。
本发明……梯级地下水库，由于地形地貌的不同，各地的盾构井的深度不同。针对每一口盾构井，请利用卫星测量深度，使“之”字形盾构隧道处于相同的负海拔高度。本发明……梯级地下水库，涉及的转向盾构井属于已知工程技术。发明人不描述具体施工过程，不描述尺寸数字。
2大径盾构隧道
本发明……梯级地下水库，是以转向盾构井和大径盾构隧道为基础的地下水利工程。根据各地的地质结构不同，因地制宜，适宜使用机械掘进的，使用相匹配的盾构机；适宜人工掘进的，进行人工掘进。大径盾构隧道的截面形状不一定统一；大径盾构隧道直径不一定相同。因为它是过水的通道，不是火车的通道。地下岩体品质优良可以让其直径大一点，否则小一点。因为梯级地下水库的运行是依靠自然水体的压力，所以不存在直径小会出现瓶颈问题。我们要以施工安全和工程安全为第一要义，至于水体的容积量大小那是建立在工程安全基础上的。
本发明……梯级地下水库，大径盾构隧道与转向盾构井的连接处需要将口子做小一点。小口子改变了原来大径盾构隧道的截面形状，统一改制成长度6米，直径2.5米的管道形状。在靠近转向盾构井一侧，水平筑入一节4米长度的法兰管。法兰露出井壁面0.2米，距基础高度1.5米。每一大径盾构隧道的两端都设置相同的结构。每一法兰管上都配置相同的法兰板存放在地面库房中备用。
本发明……梯级地下水库，大径盾构隧道口经过改建后，增强了大径盾构隧道两端的刚性；增强了转向盾构井的刚性。改建工程是转向盾构井改建成连通器盾构井的一部分。当本发明……梯级地下水库运行时，水体通过2.5米的小口出入，足够通融。因为常规流体力学原理告诉我们：“管道截面小流速快，管道截面大压强大。”
当本发明……梯级地下水库运行时，小型无人潜水艇经常在大径盾构隧道中穿行，用以查看大径盾构隧道的安全变化。及时发现，及时处理。处理的方法是：两组潜水员分别潜入问题大径盾构隧道两端的两口转向盾构井底部；分别使用一块法兰板封闭相关转向盾构井涉及的大径盾构隧道。一块封闭在问题大径盾构隧道的前(后)端；另一块封闭在无问题大径盾构隧道的前(后)端，从相关(中间)的转向盾构井抽出水后。针对问题大径盾构隧道进行维修，或者大修。不要以为在问题大径盾构井维修阶段水体运行会被割断，水体可以通过周围许多连通器盾构井联通。本发明……梯级地下水库，涉及的大径盾构隧道属于已知工程技术。发明人不描述具体施工过程，不描述尺寸数字。
3平行盾构隧道
本发明……梯级地下水库，需要设置平行盾构隧道。平行盾构隧道是地方盾构隧道，其长度不同，条数不定，根据地貌空间而定。平行盾构隧道的走向与本地区南北走向的大径盾构隧道偏离方向一致。设置平行盾构隧道的目的是扩大梯级地下水库的库容。
本发明……梯级地下水库，涉及的平行盾构隧道基本形式是由转向盾构井连接的大径盾构隧道结构而成。其整体轴线呈直线形状，因为这样的间隔相间，便于连通器盾构井的阵点布局。
本发明……梯级地下水库，涉及的平行盾构隧道，其施工方法、相同于1转向盾构井，2大径盾构隧道。该工程链接属于已知工程技术，本发明人不描述具体施工过程，不描述尺寸数字。
4连通器盾构井
本发明……梯级地下水库，需要设置连通器盾构井。连通器盾构井的井筒属于已知工程技术；井筒内部结构、井筒外部结构、井筒因涉及不同地貌的变化属于未知工程技术。针对所有未知工程技术，都要详细描述其结构组成、尺寸数字、施工方法、运行特征、操作规程、维修程序等等。
本发明……梯级地下水库，涉及的连通器盾构井其结构种类包括：(1)供水类连通器盾构井。(2)综合类连通器盾构井。(3)梯级类连通器盾构井。(4)对转向盾构井的改造。(5)连通器盾构井的维修。
(1)供水类连通器盾构井
本发明……梯级地下水库，涉及的供水类连通器盾构井，因为阵点位置的地形高不能收集雨涝重力流雨水而设置。因此，该盾构井只能为周围1km半径内的耕地提供灌溉用水。该井周围的耕地可以是坡洼耕地，使用的是蓄水池液面高度水压喷灌方式。
本发明……梯级地下水库，涉及的供水类连通器盾构井结构包括：①盾构井的外部结构。②盾构井的内部结构。③盾构井的运行。
①盾构井的外部结构
供水类连通器盾构井的外部结构决定了它内部结构的位置、尺寸变化。根据这一特征，要求设计图纸编号一井一图，大同小异。供水类连通器盾构井外部结构包括：a盾构井的外观。b环形蓄水池。
a盾构井的外观
供水类连通器盾构井的外径13m，内径12m，壁厚500mm，高度(距地坪)10m。盾构井的外壁面距地坪1400mm的高度上开设一个大圆孔，该圆孔是工人进出口，维修材料输入孔。大圆孔φ2010mm，未来要与环形蓄水池合体完成该通道。
供水类连通器盾构井的外壁面，距离地坪5m高度圆周均布开设6个小圆孔，该圆孔是环形蓄水池的进水孔。小圆孔直径300mm，未来要与环形蓄水池合体完成该进水孔。6个小圆孔与内部6个上升管对位。并且通过90°弯管和柔性橡胶管连接，为环形蓄水池供水。
供水类连通器盾构井的顶部，构筑一次混凝土连接的环形支撑平台，平台宽度1000mm，厚度400mm。该平台由盾构井壁面顶部圆周均布的32根短节垛口插入式支持体内外等分支撑，外观具有建筑美学感。平台上面的环形平面是安装半球形网架结构的位置。半球形网架结构的空间安装着厚玻璃。
供水类连通器盾构井涉及的半球形网架结构，是一个由已知技术结构成的屋顶。该屋顶在地面水平场地焊接组成，喷漆制作完成后安装玻璃，使用塔吊安置在环形平面上。不固定的原因是该结构质量可观，不易被风吹掉。再者，该盾构井的维修可能要调离半球形网架结构。半球形网架结构的作用是：保温、采光、防尘、美观。
b环形蓄水池
供水类连通器盾构井的外壁面，需要构筑环形蓄水池。环形蓄水池的作用是：储存供水连通器盾构井泵出的淡水；利用环形蓄水池液面的高度(自然压力)实现针对附近耕地的自动化喷灌。环形蓄水池工程结构包括：(a)建筑桩基和基础。(b)环形蓄水池的钢筋绑扎。(c)钢管通道。(d)环形蓄水池的顶板处理和内部防水处理。
(a)建筑桩基和基础
环形蓄水池是建立在建筑桩基上的封闭容器。建筑桩基的阵点确定落实在16条圆周均布轮辐划线上，每条轮辐线设置两个机井井位，共设置机井井位16×2＝32个；外侧圆周轮线设置16×2＝32个机井井位，其中16个阵点分别在轮辐划线的外端；环形蓄水池的轮辐划线和外圆周轮线共计设置机井井位32+32＝64个。环形蓄水池的外径28m，每条轮辐划线的长度是7.5m。建筑桩基长度8m，直径750mm。
环形蓄水池的建筑桩基凝固后，向下挖掉500mm的地坪母土，打破建筑桩基头接长竖立钢筋后，准备与环形蓄水池的钢筋绑扎一次完成。使用砂砾石三合土夯填300mm的基础，使用素混凝土抹平200mm厚度。在该基础上做一层防水后绑扎钢筋。
在未夯填砂砾石三合土之前要做好供水管阀门控制坑。供水管阀门坑位于环形蓄水池基础的外沿，具体位置在轮辐线外端头圆周线上，与轮辐线间隔布局。供水管阀门控制坑是对外提供灌溉用水的机关，共计设置圆周均布16个。供水管阀门控制坑使用砖砌而成下面的φ1500mm，上面φ800mm，深度1.5m，设盖保护。坑内筑入一节90°弯管，弯管端头设置法兰。弯管的竖直部分向上直通并露出环形蓄水池的地板上面一段。直管口填入阻塞物质防止浇筑混凝土掉入凝固。
(b)环形蓄水池的钢筋绑扎
环形蓄水池是一个封闭容器，其截面呈矩形结构。环形蓄水池的内外壁面上分别开设一个大圆孔，圆孔φ2010mm。该圆孔与盾构井壁面的大圆孔呈轮辐向轴线对位。该圆孔是安装插入式钢管通道的圆孔。施工期是模具板、支撑架、脚手架的进出圆孔通道；环形蓄水池的顶部外沿开设一个小圆孔，圆孔φ800mm，该圆孔是泵水放气孔，还是工人施工安装、维修进出口。
环形蓄水池的钢筋绑扎一次完成。呈截面矩形结构的四角两层主钢筋(前后立筋和上下横筋)要求90°弯钩。主钢筋实施闪光对焊连接后，形成两种边长不等的相似形矩形框体。较大框体在外，较小框体在内，使用横向筋(纵向筋)绑扎成体。因为环形平面的内外两个环形圆周长度不同，等分后节点距离不同，所以矩形框体被横向钢筋(纵向钢筋)绑扎成体后，环形的内侧立筋较密，环形的外侧立筋较疏。立筋(平筋)在内；横向钢筋(纵向钢筋)在外绑扎。立筋与横筋使用“凵”构件钢筋钩挂绑扎。“凵”构件的钩口向下。
环形蓄水池的大圆孔和小圆孔在整体钢筋绑扎完成后，使用切割工具割掉开孔部位的钢筋，安装焊接预制的圆管状钢筋框架加以规范焊接。主钢筋使用φ32mm螺纹钢筋；横钢筋使用φ25mm的螺纹钢筋；“凵”构件钢筋使用φ6mm的圆钢筋。
环形蓄水池的壁面包括：外环墙体、内环墙体、地板、顶板四面统一厚度400mm。环形蓄水池的截面包括：外宽度7500mm，内宽度6700mm，外高度7000mm，内高度6200mm。
环形蓄水池的模具支撑，混凝土浇筑过程：首先浇筑地板。混凝土泵的出度管口悬空至环形蓄水池的顶部，从钢筋绑扎空间泵入混凝土向下漏入地板钢筋绑扎网格，振动抹平。然后支撑内外墙壁模具板；支撑顶部模具板。内外墙体和顶部一次浇筑完成。不要忘记夹持安装内外壁面两个大圆孔，和环形顶部一个小圆孔的钢板模具。
在构筑环形蓄水池的外墙时，针对与该顶部的圆柱体井口对位的墙体内外，插入固定架梯的小径钢管组件。待墙体的模具壳体拆除后，从小径钢管插入“凵”型架梯组件钢筋角焊连接。
(c)钢管通道
插入水平钢管工序比较简单：水平钢管是从外部直接通向盾构井内部环形平台的通道。工人们通过该通道进入盾构井内部，针对盾构井内部的机构实施安装、操作，或者维修。水平钢管φ2000mm，长度8.6m，壁厚6mm。水平钢管的外端设置法兰，法兰上配置法兰盖板；水平钢管的内端插入盾构井预留大圆孔，钢管与大圆孔之间的缝隙被密封后，使用半圆锚圈实施内外角焊连接锚定。
盾构井水平钢管通道的完善工序包括：水平钢管内外喷塑处理；钢管外壁面与墙体的圆周缝隙处理：钢管与地板的3个支撑点的混凝土浇筑；钢管外端法兰板的安装实验。
(d)环形蓄水池的顶板处理和内部防水处理
环形蓄水池顶板的处理主要作用是防止漏雨，其次是为了建筑美观。首先，是确定外圆周均布安装16个出水pvc管的位置，pvc管的上端90°弯管部分穿入现浇顶预设聚水坑；接着铺设外圆周顶部的一圈水泥预制板。水泥预制板的内端略微窄一点，形成条状等腰梯形状态；水泥预制板规格：700+600×1000×50mm。水泥预制板铺设超出环形蓄水池外圆周120mm。水泥预制板外圆周使用解放砖砌5层，水泥包裹。使用碎石混凝土找出环形蓄水池顶部的坡度后，使用两油两毡铺面处理。
环形蓄水池的内部防水处理是已知技术操作，本发明人不予描述。
②盾构井的内部结构
盾构井内部结构的作用是：支撑盾构井的井壁面防止坍塌；为维修井壁面提供固定架梯；为上升管机构设置安装固定架体；为更换潜水泵提供上下通道；为连通器设置供水联通管道；为清理盾构井底部沉积物提供作业条件；为维修梯级地下隧道提供通道。盾构井的内部结构包括：a顶管联通。b圆周均布柱体。c环形井壁支撑结构。d上升管结构。
a顶管联通
顶管联通的作用是：将若干口供水连通器盾构井采用顶管工艺方法实施管道联通。被联通的盾构井能够实现大面积、远距离井水水位自然平衡现象。虽然本地有一口井，但是使用起来你就一定会获得拥有亿万口井的蓄水量的效果，真可谓：取之不尽用之不竭。
顶管工艺施工法于1896年发源于美国，中国从上世纪50年代在北京、上海开始试用。中国创造了钢管顶管世界纪录：一次最大顶进距离为1743m，1997年上海黄浦江上游引水工程的长桥支线顶管，钢管φ3.5m。现在日本、德国等国顶管直径可达4-5m。目前最小直径可达75mm。(摘自网络资料)
已知技术的顶管工艺，为梯级地下水库涉及的连通器盾构井联通提供了绝佳的技术支持。再加上中国北斗卫星的导航技术，立刻指示出所有相关盾构井底部是否在一个相同的负海拔高度上。红外线立即指示出顶管轴线的准确方向。如果使用钢管，顶管的φ800-1500mm，长度1000-1500m足够了。
供水类连通器盾构井，与综合类连通器盾构井之间的联通都是依靠顶管工艺实现的。连通后能够保证系统功能完全覆盖；独立后可以针对某一盾构井进行维修。因此，当顶管连通后，给联通管道的两端钢管口外壁面焊接法兰；给法兰配置法兰盖体。每一口盾构井必须使用至少3个顶管与3口盾构井联通，当使用法兰板封闭了某一口盾构井涉及的所有顶管管口后，其它盾构井的作业不会受影响。平常法兰板保存在地面库房，使用时吊下去。
封闭顶管管口的法兰板中心开设一个小圆孔，小圆孔上焊接一个球阀。当某口井需要清理底部沉积物时，使用法兰板密封管口，关闭球阀。井底部的沉积物清除干净后，打开所有的球阀让连通器盾构井的水位平衡后，才能拆卸掉顶管的封闭法兰板。否则，瞬间水压太大不安全。
b圆周均布柱体
圆周均布柱体的作用是：构建环形井壁支撑结构的载体；是安装螺旋梯的载体。圆周均布柱体从盾构井底部升起。为了使井底部拥有一定深度的沉积物容量体积，顶管作业完成后再将井底向下挖掘1.5m深度。
圆周均布柱体由6根圆形截面的钢筋混凝土柱体组成。6个圆形截面的圆心结构成的圆直径是6m，换句话说是6根圆周均布柱体的圆周直径是6m。每根柱体的φ600mm。从井底部起，顶管以上适当高度构建第一个环形井壁支撑结构。再以上5-6m构建一个环形井壁支撑结构。调节设计好环形井壁支撑结构的距离，保证其中一个环形井壁支撑结构正好设置在水平钢管通道的下面。构建圆周均布柱体时，柱体的根基打桩3m。或者采用500mm厚度的钢筋混凝土板基组合固定6根柱体的根基。采用后者施工比较容易。
圆周均布柱体的外侧是安装螺旋梯的位置。工程设计时应当在每一个安装切点位置上插入一根φ60mm的厚壁钢管。钢管的轴线就是柱体的直径线。安装螺旋梯时，从钢管中插入圆钢角焊连接。螺旋梯的结构是已知技术，恕不祥叙。
c环形井壁支撑结构
环形井壁支撑结构是承载在6根圆周均布柱体上的构件。环形井壁支撑结构的细节包括：(a)内环梁体。(b)外环梁体。(c)轮辐状梁体。(d)环形板面。
(a)内环梁体
内环梁体的构建直接载体是6根轮辐状梁体的内端头。内环梁体在这里起一个组合轮辐状梁体的作用；同时，由于内环梁体向上设置了足够的高度，因此，内环梁体起一个安全栏杆作用。内环梁体的截面呈竖立矩形，其下部与轮辐状梁体齐平；上面露出轮辐梁体800mm的高度。内环梁体的总高度是800+600＝1400mm，其中600mm是轮辐梁体的高度。内环梁体的宽度240mm。
(b)外环梁体
外环梁体的构建直接载体是6根轮辐状梁体的外端头，并且紧紧水平支撑在盾构井的壁面上。外环梁体截面的规格是：240×600mm。
(c)轮辐状梁体
轮辐状梁体由6根圆周均布柱体中径向引出，内端梁体露出柱体径向长度400mm。轮辐状梁体的轴线(中线)都在每根柱体截面的圆心点上。每两根对位的轮辐状梁体的中线，都在盾构井圆截面的直径线上。轮辐状梁体的截面规格：240×600mm。
(d)环形板面
环形板面是铺设在环形井壁支撑结构上面的钢筋混凝土板面，板面厚度140mm。该板面与几种梁体、柱体结构的钢筋绑扎、混凝土浇筑同时一次完成。构成一个施工阶段，上面一层的构筑方法、连接结构完全相同，可能圆周均布柱体的高度略有不同。
每两根柱体之间的环形板面的中线上设置一个φ400mm的圆孔，共计设置6个圆孔。每两个圆周对位的圆孔，其圆心的连线必定与盾构井的直径线重合。6个圆孔是安装上升管连接筒的结构。在靠近圆周均布柱体外侧的环形板面上，开设一个800×2400mm的圆弧扇形孔。该圆孔是螺旋梯的上下通孔。每一层环形井壁支撑结构相同，环形板面就是螺旋梯的歇步平面。
盾构井的内部结构向上一直构建上升至该盾构井的上口沿下面，具体位置是：环形井壁支撑结构在盾构井顶部的环形支撑平台下面。
d上升管结构
上升管结构的作用：上升管结构是泵水特别省电的发明结构。其原理是，每两节上升管之间夹持一组隔板法兰片和空心金属球。空心金属球的排水量略小于它的质量；隔板法兰片由配副法兰和漏斗状结构合成；使用厚金属板冲压成的隔板法兰片，其中心圆孔上覆盖着空心金属球；当充水时，潜水泵的泵水冲开空心金属球，水体上升至上面一节上升管；当泵水停止时，空心金属球在重力的作用下覆盖在隔板法兰片的中心圆孔上，水体不会倒流；当水体充满系统后，上升管连接无论有多高，新泵入的水体都会发生向上的(高速质点位移)，直接进入环形蓄水池。在泵水的过程中，上升管中所有的隔板法兰片和空心金属球都会同时发生相同的动作。这就是发明人发现的宏观流体力学原理涉及的自然现象。
上升管结构包括：(a)聚乙烯pe供水管道。(b)隔板法兰片和空心金属球。(c)上升管连接套筒。(d)安装上升管连接套筒。(e)安装聚乙烯上升管。(f)泵水配件及其安装。
(a)聚乙烯pe供水管道
聚乙烯pe供水管道是近年来城市更新的供水管道。它的优点是不锈耐腐蚀，可以进行工地电热加工安装。聚乙烯pe供水管道的φ430mm，壁厚15mm，长度5.5m。
(b)隔板法兰片和空心金属球
隔板法兰片φ590mm，钢板厚度5mm，漏斗深度80mm，中心圆孔φ150mm。空心金属球φ200mm，壁厚8mm，隔板法兰片和空心金属球的喷塑厚度3mm。
(c)上升管连接套筒
上升管连接套筒是固定在环形水泥板面圆孔上下的金属结构。该结构的上端或者下端都是连接聚乙烯pe供水管道的连接装置。上升管连接套筒的结构包括：上面插入部分、下面套入部分。这两部分结构将钢筋混凝土环形板面圆孔夹持在其中螺栓固定后，成为连接上升管的载体。
上面插入部分的结构包括：钢管、固定圈、活动法兰板、固定法兰板、两种石棉橡胶垫。钢管φ398mm，长度560mm，壁厚6mm。钢管的上端角焊连接固定圈。固定圈外φ500mm，内φ400mm，厚度30mm。固定圈上面粘合石棉橡胶垫。钢管的下端套入活动法兰后，再套入固定法兰实施角焊连接。焊接位置在钢管下端向上100mm处。固定法兰的外φ660mm，内φ400mm，厚度30mm。固定法兰设置缺口螺栓孔。缺口螺栓孔适应较长螺栓的方便连接。将石棉橡胶垫粘合在固定法兰的底部。活动法兰的规格与已知的聚乙烯pe供水管涉及的活动法兰相同。该法兰也设置配副的缺口螺栓孔。固定圈与固定法兰之间的距离100mm。活动法兰可以在其中的有限空间自由操作，长度足够。
下面套入部分的结构包括：钢管、固定法兰、活动法兰、固定圈。钢管φ412mm，长度160mm，壁厚6mm。钢管的上端角焊连接着固定法兰。固定法兰外φ660mm，内φ414mm，厚度30mm。固定法兰的上面粘合石棉橡胶垫。钢管的下端套入活动法兰后，再套入固定圈角焊连接。焊接位置在钢管的下端。固定圈的外φ500mm，内φ416mm，厚度30mm。固定法兰与固定圈之间的长度100mm，活动法兰可以在其中的有限空间自由操作，长度足够。固定圈的下面粘合石棉橡胶垫。上述金属结构都要求喷塑处理。
(d)安装上升管连接套筒
划线、钻孔——使用上升管连接套的下面套入部分做模具，确定环形板面的螺栓孔钻孔位置。方法是将颠倒的下面套入部分的法兰，对位在钢筋混凝土环形板面上面的对应圆孔上，使二者圆孔的圆心重合。然后使用记号笔画出固定法兰板的轮廓线和螺栓孔划线。使用水泥钻孔机钻孔时一定要注意钻杆轴线垂直于水泥板面。
在实际施工中，我们需要发明一种“水泥板螺栓孔组合钻台”。因为，当该专利申请技术的实施获得国家批准后，在施工过程中，此项工序的标准化施工和工程快速推进显得非常重要。采用手工钻孔失去现代化施工的意义。该钻台的使用量非常浩大，经济效益可观。本发明人在此不谋求利益，谁能近水楼台先得月都可以。
上面部分插入工序——先将螺栓向下插入上升管连接套筒上面插入部分的固定法兰的螺栓孔，注意将螺栓的垫片套在螺栓杆的根部。再将上面部分的下段插入管，插入水泥板面的圆孔中。然后转动上升管连接套的上面部分，使螺栓钻孔的位置与螺栓杆对位，最后将该部分全部插入。此时，套筒、螺栓杆全部进入环形水泥板的对应孔中入位。
下面部分套入工序——先将上升管连接套筒的下面部分的固定法兰孔，对准上面部分向下露出水泥板面圆孔的钢管下端。转动调整使下面部分固定法兰板的螺栓孔对准露出水泥板下面的螺栓杆，然后，向上套入。注意将垫片套入螺栓杆，带上螺栓帽后旋转紧固。
(e)安装聚乙烯上升管
聚乙烯pe上升管的一端已经在地面上加工完成。完成的结构包括：将活动法兰套入上升管外壁面；将聚乙烯pe固定圈电热粘合在上升管的端头；然后将二者使用塑料薄膜包裹备用。聚乙烯pe上升管的另一端需要在井下分段工地电热加工，因为每段的长度不同，可以取长补短。向井下吊装上升管时，每层的环形井壁支撑结构上面平担置放一根上升管，等待度量、加工、安装。
安装聚乙烯pe上升管时，一定要在上下两根管子之间夹持一组隔板法兰片和空心金属球。该装置的安装位置在上升管连接套筒的上口。一根上升管的上端螺栓连接在上面一层的上升管连接套筒的下面；该上升管的下端连接在下面一层的上升管连接套筒的上面，隔板法兰片和空心金属球就夹持在其中。
(f)泵水配件及其安装
泵水配件包括：环形蓄水池进水孔配件6组；潜水泵6台。环形蓄水池进水孔的配件包括：90°弯管6个、花孔法兰板6片、法兰管6根、消防布管(长度6m)6条。
90°弯管安装在最上面的上升管连接套筒上口，二者之间夹持一组隔板法兰片和空心金属球；花孔法兰片的作用是，夹持在90°弯管与法兰管之间，防止空心金属球被冲跑；法兰管的一端不设置法兰，使用工业胶将消防布管粘合在法兰管的外壁面。将消防布管另一端全部填入环形蓄水池的进水孔，再将法兰管插入孔中，将法兰管、夹持花孔法兰片后与90°弯管螺栓连接；使用工业胶密封法兰管与进水孔之间的缝隙。水泵安装在最下面上升管连接套筒下口，螺栓连接。
③盾构井的运行
当一级梯级地下水库部分建成，并与四方连续图案布局的连通器盾构井连通后，就可以开始试运行。当然连通器盾构井的种类要齐全，配置要合理。针对南方大多数是综合类连通器盾构井，少数是供水类连通器盾构井。针对北方大农村多数是供水类连通器盾构井，少数是综合类连通器盾构井。针对所有的城市都应当是综合类连通器盾构井，因为综合类连通器盾构井可以大面积收储强降雨的地面雨水，同时也可以无休止地为城市、工业供水。
盾构井的运行条件是系统的隧道灌满水。灌水的途径包括：收储强降雨产生的地面积水；收储江河三级支流的清澈河水；收储江河主流和一、二级支流的超警戒水位多余的水体；收储水库虹吸放入的水体；收储水电站溢流道放出的水库水体等等。
我们常常见到的是：当强降雨的雨水充满城市街道后，下水道的井盖就会被立即被掀翻。在街道积水厚度较浅的情形下，被掀翻井盖的井口会发生冒水的自然现象。当街道积水厚度达到平衡条件后，这种自然现象就会消失。城市下水道是城市生活污水道，在过去的情形下雨水、污水可以混流。现在不行了城市下水道的井盖需要设置成全封闭井盖，不能让城市污水与地下梯级水库的蓄水混在一起。当然涉及城市电缆、光缆的通道井盖也在改革之类。
一级梯级地下水库涉及的面积决定了收储水体体量的能力，面积越大收储水体的能力越强，受益的地域越广；在相同时间内消除洪涝灾害与消除干旱灾害的能力同时发生。在相同的时间内大规模收储水体的作业与大规模泵水灌溉或者调度转移的作业同时发生。
当出现上述自然现象后各种盾构井中的水体液面，不断发生升升降降的自然现象。但是绝对不会发生从井口溢出水体的情形。因为绝大多数盾构井的底部与盾构隧道的轴线在相同的负海拔平面上。只有梯级类连通器盾构井会发生从井口溢出水体的情形，那是因为局部的盾构隧道的轴线不在一个负海拔平面上；另一个原因是工作人员不负责任没有及时操作。
未来新疆的吐鲁番盆地会发生从井口溢出水体的情形，因为吐鲁番盆地是-154m，这里的供水连通器盾构井需要封顶。
当学会了上述新知识后，针对供水类盾构井运行操作变得比较简单：启动泵水电源，水体进入环形蓄水池，满池后关闭电源。当空池泵水时，因有消防布管直达环形蓄水池的底部，所以池中不会发生水体冲击振动。在没有配置信息化自动化控制系统之前，人工注意操作：因为环形蓄水池是封闭容器，泵水超量会从放气孔冒出，发生局部“水灾”；水位太低会出现自然压力不足，影响喷灌效果。
(2)综合类连通器盾构井。
本发明……梯级地下水库，涉及的综合类连通器盾构井，其阵点位置的地形低可以收集到强降雨重力流雨水。因此，该盾构井的功能不但能为周围500m半径内的耕地提供灌溉用水，而且可以就地大规模收储巨量雨水。综合类连通器盾构井的内部结构与供水类连通器盾构井的内部结构相同，其内部结构在结构描述中省略，请参考：②盾构井的内部结构(10-14页)。
本发明……梯级地下水库，涉及的综合类连通器盾构井的外部结构包括：①二级水体过滤池综述。②二级水体过滤池的构建。③与环形蓄水池的连接方法。④综合类连通器盾构井的完善。
①二级水体过滤池综述。
综合类连通器盾构井的外部地下必须设置二级水体过滤池，该过滤池的顶部封闭，外围设置环形围墙，用以防止人畜、车辆发生安全事故。二级水体过滤池构筑在盾构井的地下外壁面，由3层环形立体墙组成两层环形空间。底部的底板构建在若干建筑桩基上，外环空间钢筋混凝土底板的底部开设若干露水孔，当一场强降雨之后，绝大部分的清水通过“地沟”过滤孔进入梯级地下水库。剩余的泥浆通过若干漏水孔自然脱水后改变成泥块，被工人清理出池，为下一次容纳强降雨的雨水做准备。3层环形墙之间的径向距离相等，都是7.5m。靠近盾构井外壁面的环形墙有三个作用：一是保护盾构井外壁面；二是通过通孔将过滤后的清澈雨水射入盾构井内壁面，进入梯级地下水库；三是该墙的顶部是支撑辐向大梁的内侧承重墙。中环墙体有两个作用：一是该墙的顶部是支撑辐向大梁的中段承重墙；二是该墙体的中高段以上圆周均布若干大圆孔，该圆孔内被花孔钢板夹持着“地沟夹具”水体过滤材料。外环墙体有四个作用：一是该墙的顶部是支撑辐向大梁的外侧承重墙；二是该墙堵当墙体外地坪一下泥土的压力；三是该墙的顶部升高部分就是二级水体过滤池的环形院墙；四是该墙体顶部的辐向大梁空间开设圆周均布的漏水孔，漏水孔内筑入“地沟夹具”过滤网。3层环形墙体的顶部设置辐向大梁，内环幅向大梁的作用是支撑环形蓄水池的承重梁体。外环幅向大梁的个数在内环幅向大梁个数的基础上间隔增加一倍。外环幅向大梁上将要支撑环形顶板，环形顶板的上面能通过拉泥车辆。环形顶板的内侧梁体空间间隔开设圆周均布的圆孔，圆孔紧靠中环墙的外侧。与中环墙体相邻的幅向墙体中插入固定梯成对短节钢管，待模具拆除后从成对钢管中插入“凵”型圆钢构件角焊后制成固定上下梯。
3层环形墙体被6堵幅向墙体拉纤者，6堵幅向墙体的中线就是整体环形水体过滤池的圆周6等分线。幅向墙体与3层环形墙体一般高度，除此而外还设置圆周等分的幅向大梁。幅向墙体将3层环形梁体涉及的二级水体过滤池分别圆周等分为6等分；幅向大梁支撑顶板使之形成6个作业空间。每个外环作业空间的墙体底部都向相对位的内环作业空间通一大圆孔，该圆孔是清理内环空间沉积物的工人进出通道。该通道在水体运行时被“地沟夹具”过滤网钢板阻隔着。
因为内环水体过滤空间的顶部需要设置环形供水池，所以内环水体过滤空间的清理、维修作业都要通过利用外环水体过滤空间来完成。外环水体过滤空间的每一个顶部开设两个圆孔：其中工人上下通孔开设在扇形平面的左上角，属于第一行格状梁体的第一格。具体位置是一边靠幅向墙体，另一边靠中环墙；其中沉积泥土吊出孔开设在第二行格状梁体的第二格。具体位置是与外环墙体相邻。外环水体过滤空间的每一个顶部开设的两个圆孔，都不做边棱不设置专门的防护盖体。目的是方便雨水流入外环水体过滤空间。为了安全可以盖一块正方形厚花孔钢板。
②二级水体过滤池的构建。
二级水体过滤池的构建是根据以上概述分工序进行的。其工序包括：a机井桩体和地基处理。b底板、墙体的钢筋绑扎和开孔设置。c打孔和洪水沟等设置。d顶部钢筋绑扎和模具设置。
a机井桩体和地基处理。
挖土运出是地基处理的第一步。二级环形水体过滤池的深度5.5m，宽度(含工程作业宽度)共计18m.在挖成工地上使用白色土灰粉划线是第二步。一环粉线是内环墙基线，距离盾构井外壁面500mm。六等分一环粉线后延长6条划线，该划线是幅向墙基划线。(使用卫星红外线定点划线)二环距离盾构井外壁面500+7500+250＝8250mm。划出二环划线；三环划线距离二环划线的算式是：250+7500+500＝8250mm。第三步设置机井井位。在6条圆周等分划线上等距设置5口机井井位；在一环粉线上圆周均布12口井位阵点；在二环粉线上圆周均布24口井位阵点；在三环粉线上圆周均布24口井位阵点。其中每条幅向墙基划线的3个井位阵点分别属于一环粉线、二环粉线、三环粉线。因此，结构成机井井位阵点的算式是：5×6+12+24-6×3＝30+12+24-18＝72(口)。
一环划线上的12口机井无法使用机械，需要人工挖掘。其余机井全部使用机械施工。机井φ900mm，深度8m。桩基钢筋笼φ600mm，长度8m。
打破桩基头闪光焊接延长桩基立筋，套上模具圈筑入钢筋混凝土接长桩基头；使用砂砾石三合土夯实地基300mm厚度；使用素混凝土200mm厚度，垫实整体地基水平面；使用水灰线划出内环墙基础划线；划出中环墙基础划线；划出外环墙基础划线；划出幅向墙体基础划线。
b底板、墙体的钢筋混凝土绑扎和开孔设置。
墙体的钢筋绑扎构建在桩基的上面，立筋底端向外弯钩90°使墙体的钢筋绑扎形成自立状态。底板的两层钢筋网片横向插入墙体立筋中，为了方便施工在墙体钢筋绑扎1.5m高度后，针对底板进行混凝土浇筑。墙体立筋使用φ32mm螺纹钢筋，横筋使用φ24mm螺纹钢筋，“凵”型插筋使用φ6mm圆钢。待内环墙体、中环墙体、外环墙体、幅向墙体涉及的钢筋绑扎高度4m时，针对幅向梁体预留位置后钢筋绑扎至5m高度。针对中环墙体的钢筋绑扎设施开孔工序。针对外环墙体钢筋绑扎设施开孔工序。
c中环墙体涉及的构件“地沟夹具”、“环形焊件”的结构和尺寸数字。
中环墙钢筋绑扎开孔方法是电焊烧断，嵌入环形钢筋焊件后与墙体钢筋绑扎角焊连接。环形钢筋焊件的内筋是依据“地沟夹具”的外径尺寸数字确定的。“地沟夹具”是一个薄型铁铸件与两个直径不同的圆形花孔钢板组合而成。“地沟夹具”框体的外圆周壁面设置圆周均布的放射状短板，每一块矩形短板的中心开设一个圆孔。该圆周均布的短板就是混凝土连接结构的组成。“地沟夹具”框体的一端内壁面设置一圈环形棱阶，该环形棱阶是堵当直径较小圆形花孔钢板的结构。“地沟夹具”框体另一端外壁面设置一圈环形版面，该板面是固定直径较大圆形花孔钢板的结构。板面上圆周均布螺栓孔，螺栓孔设置在“地沟夹具”框体的放射状短板的空间。该螺栓孔分多次轮流使用，凡是暂时不使用的螺栓孔都使用带有黄油的塑料螺丝钉封闭。
“地沟夹具”框体在中环墙体模具板建立时就被夹持在相应的位置。每一块中环墙体开设38个小圆孔，开设一个大圆孔。圆孔内安装相应的“地沟夹具”。具体配置情形是：每一米高度为一行，从上到下第一行配置8个，每个幅向梁体空间配置2个。第二行配置12个，每个幅向梁体空间配置3个。第三行配置8个，每个幅向梁体空间配置2个。以上三行所配置的“地沟夹具”间隔排列后结构成4组正六边形圆孔图案，每个独立的正六边形圆孔内图案由7个“地沟夹具”组成。第四行配置10个，第一幅向梁体空间配置3个。第二幅向梁体空间配置2个。第三幅向梁体空间配置2个。第四幅向梁体空间配置3个。第五行中间的底板以上配置一个最大的“地沟夹具”，该“地沟夹具”拆卸了钢板和地沟过滤材料后，就是工人进出内环空间的通道；同时是清理内环空间水体沉积物的通道。
较小“地沟夹具”的结构尺寸包括：框体外径φ600mm(包括放射状短板和一端外壁面设置的一圈环形板面)。框体实际外径φ520mm，壁厚10mm，长度500mm。框体内环形棱阶内径φ500mm，厚度10mm。框体另一端外壁面设置的一圈环形版面外径φ600mm，厚度20mm。放射状短板长度480mm，高度40mm，厚度10mm，铸孔φ20mm，内花孔钢板φ510mm，厚度10mm，钢板均布圆孔φ12mm。外花孔钢板φ600mm，厚度10mm，钢板均布圆孔φ12mm，“地沟过滤材料”形状圆柱体φ510mm，高度470mm。
最大“地沟夹具”的结构尺寸包括：框体外经1800mm(包括放射状短板和一端外壁面设置的一圈环形版面)。框体实际外径φ1720mm，壁厚30mm，长度500mm。框体内环形棱阶内径φ1660mm，厚度10mm。框体另一端外壁面设置的一圈环形板面外径φ1800mm，厚度40mm。放射状短板长度460mm，高度40mm，厚度10mm，铸孔20mm。内花孔钢板φ1690mm，厚度10mm，钢板均布圆孔φ12mm。外花孔钢板φ1800mm，厚度10mm，钢板均布圆孔φ12mm。“地沟过滤材料”形状圆柱体φ1690mm，高度470mm。
较小环形焊件的结构尺寸包括：两个圆环使用φ12mm圆钢筋制作，圆环φ650mm，12根连接圆环的钢筋使用φ12mm圆钢筋焊接，连接钢筋长度426mm。
最大环形焊件的结构尺寸包括：两个圆环使用φ20mm螺纹钢筋制作，圆环φ650mm，24根连接圆环的钢筋使用φ20mm螺纹钢筋焊接，连接钢筋长度426mm。
d外环墙体进水孔、洪水沟的设置。
外环墙的顶部预留幅向大梁位置后，每两个幅向梁体空间的钢筋绑扎上均布3个进水孔。进水孔内筑入“地沟夹具”框体。钢筋绑扎也采用电焊烧断开孔方法设置。然后嵌入较小环形焊件角焊连接，插入“地沟夹具”框体被模具板夹持在其中。洪水沟待地面外环墙拆除模具，使用填土方法夯实后，由模具钢壳体设置混凝土浇筑空间制作完成。
当“地沟夹具”构筑在外环墙的相应位置后，只使用外花孔钢板螺栓连接封堵其口。内花孔钢板和“地沟过滤材料”不使用。
e嵌入预制幅向大梁的整体钢筋绑扎构件，绑扎环形梁体的钢筋结构。
二级水体过滤池涉及的幅向大梁有两种：第一种是连通幅向大梁，该幅向大梁有三个支撑点，分别是两端支撑点和中间支撑点。内端支撑点镶嵌支撑在内环墙体上面的梁体缺口；外端支撑点镶嵌支撑在外环墙体上面的梁体缺口；中间支撑在中环墙体上面的梁体缺口。当6堵幅向墙体将二级水体过滤池等分为6个相等的扇面后，每个扇面空间的中线上只能设置一架幅向梁体。因为结构成内环水体过滤池的面积小，而且通过使用一条环形连通大梁穿接后其结构足够刚性坚强。而外环水体过滤池的面积大，所以还需要两道单独幅向大梁支撑。
第二种是单独幅向大梁，两道单独幅向大梁分别配置在连通梁体的两边空间的中线上。该幅向梁体有两个支撑点，其中内端支撑点镶嵌支撑在中环墙体上面的梁体缺口，外端支撑点镶嵌支撑在外环墙体上面的梁体缺口。
连通幅向大梁的整体钢筋绑扎构件，其截面规格：800×300mm，长度7500×2+500×3＝16500mm。单独幅向大梁的整体钢筋绑扎构件，其截面规格800×300mm，长度7500+500×2＝8500mm。
两种幅向梁体的结构包括：下面受力钢筋两根，使用φ32mm的螺纹钢筋两端弯钩180°；中心弯起钢筋一根，使用φ42mm的螺纹钢筋；上面架立钢筋两根，使用φ22mm螺纹钢筋两端弯钩180°；箍筋使用φ6mm的圆钢筋，间距200mm，钢筋混凝土梁体保护层25mm。
在准备构建幅向大梁的底部设置大梁水平支撑架体和模板。吊装大梁钢筋架体嵌入墙体预留缺口，使用若干短节螺纹钢筋径向插入大梁支撑部位钢筋空间，与缺口两边墙体绑扎钢筋焊接。建立梁体的两旁模板。建立环形梁体的水平支撑架。
环形梁体穿接在幅向梁体空间的中点，环形梁体与幅向梁体的钢筋实施正十字穿接，各种梁体的上平面在一个水平面上。环形梁体共设置两圈；第一圈在内环水体过滤池的幅向大梁上；第二圈在外环水体过滤池的幅向大梁上。
环形梁体高度较低，梁体规格：600×300mm。梁体结构包括：下面受力钢筋两根，使用φ22mm螺纹钢筋两端错位闪光焊接；中心起弯钢筋一根，使用φ32mm螺纹钢筋，两端角焊连接；上面立架钢筋两根截断，与幅向梁体十字正交焊接后，再使用短节螺纹钢筋加强角焊连接。立架钢筋使用φ18mm的螺纹钢筋，钢筋两端闪光焊接；箍筋使用φ6mm的圆钢，间距200mm，钢筋混凝土保护层25mm。
f二级水体过滤池现浇顶和相关工程的构建。
使用钢管支撑现浇顶模具板，三环墙体的立筋分别露出现浇顶平面等待连接墙体钢筋绑扎。二级水体过滤池现浇顶钢筋网片由三层结构而成。网片的水平横向钢筋轴线，以环形水体过滤池的直径线为标准平行设置；网片的水平纵向轴线，以环形水体过滤池的“十字正交”直径线为标准平行设置。网片钢筋的支撑铁由环形墙体的立筋接长绑扎实现。
网片使用φ20mm的螺纹钢筋绑扎，轴间距200mm，轴层距200mm。在绑扎第二层钢筋后，从幅向墙体的左侧绑扎一根预制“双拐”钢管，该“双拐”钢管是未来环形供水池向外通出的供水管道。钢管φ60mm，壁厚5mm，内端90°弯管管口向上，轴线长度300mm；外端90°弯管管口向下，轴线长度1200mm。两端90°弯管中间连接的水平管道长度10000mm。在浇筑混凝土前将“双拐”钢管口使用柔性填充物塞紧，防止混凝土掉入凝固。
第三层网片的钢筋绑扎后，针对绑扎完成的三层网片实施电焊烧断钢筋开孔作业。开孔后将预制的环形焊件镶嵌焊接在其中，用以增强网片因开孔造成的刚性缺陷。在混凝土浇筑前将预制好的圆孔环形保护圈安置在圆孔中，混凝土浇筑后环形保护圈筑入其中。
外环水体过滤池的现浇顶钢筋绑扎的开孔位置描述：因为内环水体过滤空间的顶部需要设置环形供水池，所以内环水体过滤空间的的清理、维修作业都要通过利用外环水体过滤空间来完成。外环水体过滤空间的每一个顶部开设两个圆孔：其中工人上下通孔开设在扇形平面的左上角，属于第一行格状梁体的第一格。具体位置是一边靠幅向墙体，另一边靠中环墙；其中沉积泥土吊出孔，开设在第二行格状梁体的第二格。具体位置是与外环墙体相邻。外环水体过滤空间的每一个顶部开设的两个圆孔，都不做边棱不设置专门的防护盖体。目的是方便雨水流入外环水体过滤空间。为了安全可以该一块正方形厚花孔钢板。
外环水体过滤池现浇顶涉及的工人上下通孔预制环形焊件包括：圆圈钢筋两个，连接钢筋若干根。圆圈钢筋使用φ18mm螺纹钢筋，圆圈φ800mm，连接钢筋使用φ18mm螺纹钢筋，长度360mm，外环形水体过滤池现浇顶涉及的泥土调运圆孔预制环形焊件包括：圆圈钢筋两个连接钢筋若干根。圆圈钢筋使用φ18mm螺纹钢筋，圆圈φ1600mm，连接钢筋使用φ18mm螺纹钢筋，长度360mm。
环形保护圈使用薄壁钢冲压、卷曲、焊接制成。原料冲压宽度相同长度不同。卷曲长度按照不同圆孔周长下料，机械自动焊接，产品防锈金属涂层。要求：产品内圆由3个起伏等距弧状棱阶构成，上下板面向外包裹，结构成与混凝土结合的环形棱阶。产品内壁光滑无刺适应工人上下、适应物体上下不挂。
工人上下圆孔环形保护圈的内径φ750mm，高度450mm。泥土调运孔环形保护圈的内径φ1500mm，高度450mm。覆盖圆孔的花孔钢板规格：800×800mm，厚度8mm。另一块1600×1600mm，厚度10mm。钢筋平面整齐排列的圆孔φ100mm。
③与环形蓄水池的连接方法。
本说明书的8-10页第一段已经详细地描述了环形蓄水池的结构，其题目是①盾构井的外部结构b环形蓄水池，请参阅。在此主要描述环形蓄水池向外通出的供水管阀门坑的位移连接方法。供水类盾构井的供水管阀门坑位于环形蓄水池基础的外沿，综合类盾构井环形蓄水池的供水管阀门坑移位于环形围墙的外沿底部。
连接方法是，从环形蓄水池地板的钢筋绑扎中筑入“双拐”型钢管直通环形墙外侧即可。“双拐”型钢管在环形蓄水池内，其管口向上；“双拐”型钢管的另一端在环形墙体外侧，其管口向下。
④综合类连通器盾构井的完善。
该完善工程包括：a内环墙钻孔铆接塑料管。b外环墙升高以及安装大门。c外环墙下面的洪水沟浇筑以及供水设备安装。
a内环墙钻孔铆接塑料管。
内环墙体钻孔方法：钻头轴线指向盾构井轴线，并与盾构井轴线垂直。内环墙体厚度500mm，盾构井壁厚度500mm，钻孔深度1000mm，钻孔φ50mm。钻孔阵点以四方连续图案阵点布局，正方形边长200×200mm。满墙布局。使用铆钉式塑料管插入钻孔铆接在位。铆接方法是，使用气泵从内向外吹掉钻孔内灰尘；将工业胶涂于塑料管外壁面和铆钉帽内壁面，从外向内插入钻孔后挤压，待工业胶凝固后，铆接固定完成。塑料管φ46mm，壁厚5mm，长度1020mm，铆钉帽φ90mm，厚度10mm。
b外环墙升高以及安装大门。
外环墙在原有的基础上闪光焊接连接立筋、绑扎钢筋，设置模板，浇筑混凝土。外环墙升高高度2m，墙体厚度500mm。大门两边设置大门墩体造型，使用电动伸缩门安装。构建彩钢房屋、库房、卫生间等。
c外环墙体下面的洪水沟浇筑以及供水设备安装。
当外环墙构建完成后，需要针对建筑初始开挖地沟实施原土回填夯实。在距离外环墙下的“地沟夹具”下面1000mm的深度，使用砂砾石三合土夯实宽度2000mm，厚度300mm的基础。使用素混凝土浇筑宽度2000mm，厚度200mm的水平面。待素混凝土凝固后，使用粉笔划线划出洪水沟的界限：洪水沟以3个连续的“地沟夹具”涉及的长度为单位设置空间和墙体，洪水沟宽度800mm，深度＞1600mm。涉及墙体厚度500-300mm两种，墙体模具板空间内竖立插入适配钢筋网片2-3片绑扎。网片使用φ8mm光圆钢筋。洪水沟设置钢板分段盖体两种共计24块，两种弧长不相等，连续涉及3个“地沟夹具”的长度和1/2墙体的宽度，钢板宽度1100mm，钢板厚度10毫米。洪水沟钢板盖体平面开设5行圆孔方便进水，圆孔φ80mm。16个供水“双拐”弯管端头外端一段水平管道被筑入大梁外端设置的洪水沟墙体中。“双拐”弯管外端向下伸出洪水沟环形外墙。使用解放砖砌16个供水坑，将“双拐”弯管保护其中。供水坑底部φ1500mm，上口800mm，深度1.5m。使用通用井盖保护。
(3)梯级类连通器盾构井。
梯级类连通器盾构井适宜设置在自然河道的两边岸畔，尤其针对山区大江大河涉及的三、四级支流。从河流的上游开始向下直至河口处，左边一口，右边一口，间隔排列。该梯级类连通器盾构井的井位设置一般都隐藏在汇集支流的河口岸畔。梯级类连通器盾构井之间的连通也是通过顶管工艺实施连接的。因为顶管工艺连通都是水平管道穿接，所以在不同海拔高度的梯级类连通器盾构井的底部不在一个水平面上，故而称之为梯级类连通器盾构井。
梯级类连通器盾构井之间一般都由两组顶管连接。除非当地出现一大块平展的川地，需要多个综合类连通器盾构井混连。纯粹的梯级类连通器盾构井，入度顶管一般都出现在该盾构井壁面的中、下段，管口焊接法兰，法兰上设置法兰盖板。法兰盖板的作用是，需要维修盾构井时将法兰盖板螺栓连接在法兰上封闭入度管道的出度管口不让水体流出。出度顶管都设置在盾构井的底部，出度管道的入度管口焊接着“重力楔子阀门”，当本地需要灌溉，关闭“重力楔子阀门”不让水体流出进入下一级梯级类连通器盾构井。
在实际操作中每一口梯级类连通器盾构井的管理人员，都需要与上下游相同盾构井的管理人员互通情报。通过三地六个阀门的启闭配合操作，既省力有安全。比如说上一级梯级连通器盾构井关闭了“重力楔子阀门”后，下一级梯级连通器盾构井的入度顶管的法兰板就可以安全地进行螺栓连接。否则水体压力大操作有困难、有危险。再比如，三个相连的梯级连通器盾构井，中间一个需要清底(掏井)，必须告诉上一级盾构井关闭“重力楔子阀门”；必须告诉下一级盾构井打开两个阀门。只有这样本盾构井的水体瞬间向下流走，这比本盾构井启动潜水泵抽水省劲、省电又安全。
梯级类连通器盾构井的内部结构与供水类连通器盾构井的内部结构相似。不同的是梯级类连通器盾构井的出度管道始端设置“重力楔子阀门”。“重力楔子阀门”的结构由楔子箱、重力楔子、拉绳、拉绳配重、定滑轮组成。楔子箱焊接在出度管道始端；重力楔子竖立插入配副的楔子箱，堵住出度管口；重力楔子的上端焊接一个可以活动的圆环，圆环上连接着尼伦拉绳；尼伦拉绳很长，向上穿出盾构井上部的壁面圆孔；圆孔中筑入内外两端夹持的钢管，钢管中安装着一组定滑轮(两个)；尼伦拉绳加持在定滑轮中，向下拴上配重通过两个相间配置的圆环套入在成人够得着的钉子上。操作时拉紧尼龙绳，并将圆环套入钉子杆。表示启开出度管口；放松尼龙绳，并将圆环套入钉子杆。表示关闭出度管口。启开与关闭的幅度较小，操作人员凭重力感觉判断。
梯级类连通器盾构井露出地面的底部开设一个大圆孔。大圆孔中安装着进水管道，外面配置阀门。管道一直通向临时聚水坝体内，管道端头的法兰上竖立螺栓连接着一节三通管，三通管的下端支撑着水平管道的高度。当临时坝体内的水体聚集高度达到三通管上端管口时清澈的泉水流入管道，进入梯级类连通器盾构井。该井壁面的大圆孔内端管道法兰上连接着一盘柔性盲管，盲管被安放在盾构井的环形井壁支撑结构的环形板面上。盲管浑身开设许多圆孔，该圆孔运行时向外冒水。此设置上消能结构，防止收集水体对盾构井内构筑物产生巨大冲击、振动破坏。
梯级类连通器盾构井的外部结构移位于附近高地适合构筑圆柱体蓄水池的地方。圆柱体蓄水池的顶部封闭，中心设置一个锥型自动放气阀门。锥型自动放气阀门被砖砌圆柱体房间保护。圆柱体蓄水池的外圆周底部均布着若干供水管道球阀操作坑，使用井盖管理。(针对圆柱体蓄水池恕不祥叙)
梯级类连通器盾构井外部结构的环形供水池被变形移位后，在该盾构井露出地面部分的6个圆周均布小圆孔的下面安装一环形管道。环形管道与盾构井对应的6个圆孔位置上面，分别开设一个圆孔，插入法兰管焊接。从盾构井内部穿出的供水法兰管其中5个通过90°弯管法兰螺栓连接。其中1个通过三通管法兰螺栓连接，并与附近高地构筑的圆柱体蓄水池方向对应的进水管道法兰管螺栓连接。梯级类连通器盾构井涉及的附近高地构筑的圆柱体蓄水池是完全封闭的压力容器。其进水孔设置在圆柱体蓄水池的外壁面上部。针对附近的耕地可以实施压力喷灌。圆柱体蓄水池向外连接的出度供水管道，可以设置架空管道。
梯级类连通器盾构井的作用是收集山区清澈泉水，最终与梯级地下水库汇集。上述结构的描述解决了本地用水的方法。如何收集本沟流出的水体，需要因地制宜：沟口河床底，需要构筑过水坝聚集流体引导清澈泉水重力流入该盾构井；沟口河床高，需要构筑导流坎。使用液压坝聚集流体引导清澈泉水重力流入该盾构井。梯级类连通器盾构井遭遇山洪爆发时关闭进水阀门，打开聚集水体阀门或者放下液压坝，洪水通过河槽行洪。
梯级类连通器盾构井涉及的机械机构包括：①重力楔子阀门。②锥型自动放气阀门。
①重力楔子阀门。
梯级盾构井的顶管直径规定为700mm。因为维修盾构井是以3个相连的盾构井相互配合放水、腾空作业操作的，所以针对重力楔子阀门的封闭要求不是非常严格的。在实际操作中只要能截流住大水即可，目的是为了泵水提供足够的水量。重力楔子阀门的结构包括：a楔子箱。b楔子。c安装方法。
a楔子箱。
楔子箱由5种共计7块钢板焊接而成。其中旁板2块形状、尺寸相同，隔板和后板形状、尺寸相同。具体5种板面名称包括：(a)前堵板1块、(b)旁板2块、(c)隔板和后堵板各一块、(d)箱体斜面板1块、(e)上封口板一块。
(a)前封堵板。
前封堵板的作用是，a夹持在两块旁板之间的板面，并与旁板内侧实施缝焊连接。b前堵板竖立开设一条制动槽，该制动槽约束楔子钢板中线上固定的螺丝钉，使其左右、上下运行空间规范。前堵板规格：长度1600mm，宽度800mm，厚度6mm。竖立中缝制动槽宽度10mm，长度500mm，制动槽距离前堵板上沿300mm。
(b)旁板。
两块旁板的形状相同，下面长方形上面的一端是直角梯形。长方形钢板规格800×1000mm，直角梯形规格上底300mm，下底700mm，直角边长度800mm。由两种不同形状结构而成的旁板，合体后其右边的梯形直角边与长方形钢板的宽边线在一条直线上。为了节省材料，下料时使用的钢板规格2400×1000mm。上述原料钢板对头下料可以裁两块，一点也不浪费。
(c)隔板和后堵板。
隔板和后堵板的形状相同，800×800mm的钢板上开设一个φ700mm的圆孔。圆孔的圆心在钢板的对角线上。钢板上的圆孔作用是，与顶管外壁面缝焊连接后，其结构牢固可靠。
(d)箱体斜面板。
箱体斜面板的作用是，增强楔子箱的结构刚性，与隔板、前堵板、两块旁板、顶管、上封口板共同结构完成的重力楔子阀门箱。
(e)上封口板。
上封口板是约束楔子操纵板的结构。上封口钢板整体是一块长方形钢板，长方形钢板的一个长边中线平面上开设一个长方形缺口。楔子操纵板的上端头穿出重力楔子阀门箱体的上平面并约束在长方形缺口中，上封口钢板覆盖在箱体上并与箱体的一块前堵钢板、两块旁板钢板、一块箱体斜面钢板，实施外侧缝焊连接。上封口钢板规格：812×300mm，缺口长方形规格：156×15mm，钢板厚度6mm。
b楔子
楔子是重力楔子阀门箱的活动构件，通过对楔子的启闭针对出度马蹄形顶管的入度管口进行管理。楔子被拉起来离开马蹄形管口表示入度管口打开，本盾构井的蓄水顺利流入下一个盾构井；楔子被放下堵住马蹄形管口表示入度管口关闭，本盾构井的蓄水不能流入下一个盾构井。楔子的结构包括：(a)操纵板一块、三角形钢板两块、(c)楔子斜面板一块。
(a)操纵板。
操纵板是一块“由”字形钢板，其外轮廓像“由”字。钢板下面的疑是正方形板面，规格796×800mm；钢板上端的制动板面是竖立长方形钢板，规格150×1000mm。制动板面的下端与疑是正方形板面的短边焊缝连接，中线对位。制动板面的中线上开设两个圆孔，一个圆孔在下端与焊缝“十字正交”，圆孔φ10mm，插入一节圆钢焊接。圆钢φ8mm，长度100mm，两面露头长度相等；另一个圆孔在制动板面中线上段，距离钢板上端30mm的点上，圆孔φ40mm，该圆孔是固定拉绳的结构。
(b)三角形板。三角形板是制造楔子头的结构。两块30°三角形钢板的长直角边分别缝焊连接在疑似正方形钢板的长边的边沿上，并与长边垂直。使30°角向下，短直角边向上。30°直角三角形钢板的长直角边800mm，钢板厚度10mm。
(c)楔子斜面板。
楔子斜面板是制造楔子头的结构。一块斜面钢板搭载在两块三角形钢板的斜边上，从其内侧焊缝连接。斜面钢板的下端与操纵板的疑似正方形钢板的短边间隔缝焊连接。斜面钢板规格870×435mm，厚度6mm。
c安装方法。
成品的重力楔子阀门，其箱体涉及的箱体斜面板和箱体上封口板都实施点焊连接。在工地焊接安装时需要将点焊点打磨掉，并将上述两块结构钢板拆卸掉，将楔子抽出来。先安装楔子箱时需要首先针对顶管的管口实施“削足适履”切割“手术”。“削足适履”的目的是制造一个管道模具壳体，针对需要“削足适履”的顶管管口，使用管道模具卡在管道上面，划出切割线然后实施切割工序。
制作模具的方法是：a确定两个点，找到一个斜面。在安装重力楔子阀门的顶管管口使用“红外线水平仪”确定管口的垂直线；通过垂直线确定管道中线，并使用记号笔在管道上部外壁面划出中线；度量管道的管口至管道壁面435mm长度，与管道中线十字正交点d，钻第一个圆孔；在管道内壁面中线的435mm点d上，钻第二个圆孔；在顶管管口的下面中线起点上使用钢锯挫出一道浅缝隙h。使用柔性铜线，一端拴在小垫片上，将栓铜线的小垫片比在顶管浅缝隙的下面，将铜线嵌入浅缝隙；将铜线的另一端从管道口伸入，从第一个钻孔d的下面向上穿出d孔；将铜线拉紧绕管道外壁面的右侧向下半圆周后，从第二个钻孔d的下面向上穿入d孔，继续向上穿出d孔；再将铜线拉紧绕管道左侧向下半圆周后，从第二个钻孔d的下面向上穿出d孔，最后将铜线嵌入管道口浅缝隙。上述过程已经确定了两个点；一个是d点，另一个是浅缝隙h点。找到了一个斜面h-d。
b确定另外2个水平点。首先要制作一个“十字正交架体”，该架体由两个尺子组成。一根尺子长，另一根尺子较短。两根尺子纵向设置中线；中线的中点上钻孔铆接，其中较长的尺子长度与楔子的构件三角板斜边长度相同，较短的尺子比顶管内径短。使用“十字正交架体”确定顶管内壁面的两个水平点的方法是：将“十字正交架体”的较长尺子紧紧靠在h-d铜线上，使尺子的中线与h-d铜线上下对位。使用“红外线水平仪”照射短尺子的中线，并将其中线与水平红外线调整相同。短尺子中线所指顶管内壁面两端的两点就是我们要找的水平点a、b。针对a、b两点钻孔。至此4点h、a、d、b在一个水平面上。使用铜线依次连接h、a、d、b4点。先试用硬纸片制作模具，标准确定后再使用与顶管同质钢管制作模具。
当使用钢管模具划线将顶管管口切割成马蹄形后，经过打磨“削足适履”的工序完成。将重力楔子箱套在马蹄形顶管上面，插入楔子，上下转动楔子箱，轴向推动楔子箱使其适配后，针对顶管与楔子箱的隔板和后堵板实施角焊连接固定；针对楔子箱涉及的箱体斜面板和箱体上封口板与箱体实施角焊连接。
②锥型自动放气阀门。
锥型自动放气阀门的作用：在梯级类连通器盾构井涉及的圆柱体蓄水压力容器的顶部，需要安装一个锥型自动放气阀门。因为从盾构井泵出的水体占据了容器内部的空间，容器内的原有空气就可以顺利地从阀门的缝隙排挤出去；当容器内泵满水体后，空心锥型阀体在水体的浮力支持下自动关闭放气阀门，使该容器立即成为压力容器；当外部使用水的时间继续泵水，那么该容器可以产生相当高的使用水压；当需要低压灌溉时泵水停止，空心锥型阀体失去浮力支持，容器即刻改变成利用自然水位压力灌溉。
锥型自动放气阀门的结构包括：a阀体管、b锥型阀芯、c锥型自动放气阀门的装配。
a阀体管、
阀体管是钢板焊件。结构包括：(a)花孔圆柱体管、(b)圆锥台体管、(c)法兰和加强筋、(d)阀体约束网罩。
(a)花孔圆柱体管
a花孔圆柱体管是阀体的外罩，起保护圆锥台体管和锥型阀芯的作用。花孔圆柱体管的壁面均布若干行排列整齐的网孔。球面型顶部中心设制一个圆孔，球面型顶部钢板是冲压件，与花孔圆柱体管角焊连接。
b花孔圆柱体管外径1000mm，壁厚5mm，高度800mm，壁面网孔直径20mm，顶孔直径50mm。
(b)圆锥台体管
a圆锥台体管是厚钢板焊件。它的锥度与圆锥阀芯锥度相同。圆锥台体管的大管口外径与法兰盘的内径自然间隙配合。
b圆锥台体管大口径800mm，壁厚30mm，高度600mm，锥度60°。
(c)法兰和加强筋
a法兰和加强筋是钢铸车工件和钢板热轧件。法兰外径与连接管法兰配副，法兰内径与圆锥台体管的大管口外壁面坡口焊缝连接。加强筋是30°直角三角形厚钢板。
b阀体管的法兰盘外径1300mm，内径800mm，厚度50mm。加强筋钢板厚度10mm，短边长150mm。
(d)阀体约束网罩
a阀体约束网罩是角焊连接在法兰盘下面的结构。当圆锥体阀芯安置在圆锥台体管内时，不会因为失去浮力而掉出锥型放气阀门的结构外。阀体约束网罩由薄壁钢管、网罩焊接在法兰盘的底部组合而成。网罩嵌入薄壁钢管的一端管口内实施双面角焊连接。然后将锥型阀芯填入锥型台体管内，将薄壁钢管的另一端管口扣在法兰盘的底部实施角焊连接。
b阀体约束网罩涉及的薄壁钢管外径900mm，壁厚5mm，高度200mm。网罩钢板直径886mm，钢板厚度5mm，网目直径60mm，冲孔，圆周套圈布局。
b锥型阀芯、
a锥型阀芯是空心工程塑料制品，是封闭圆锥台体管的结构。锥型阀芯的排水量足以使它紧紧地塞在圆锥台体管的空间，实现密封。当系统中液体不支持锥型阀芯的浮力时，表达了阀体约束网罩内形成充满气体的空间。锥型阀芯与圆锥台体管之间分离，并约束在阀体约束网罩内，气体立即从二者分离的圆周缝隙进出。
b为了保证锥型阀芯的密封效果，在锥型阀芯的外壁面粘贴一层乳胶密封皮。
c锥型阀芯的底面圆直径840mm，锥度60°，壁厚5mm。乳胶密封皮厚度5mm。
c锥型自动放气阀门的装配
将圆锥台体管的大管口水平置放在作业台上，将法兰盘的内圆套在圆锥台体管大口径上，实施自然坡口焊缝连接，使二者轴线在一条直线上；将花孔圆柱体管套在圆锥台体管的外壁，与法兰盘实施角焊连接；将加强筋钢板均布在花孔圆柱体管的外壁，并与花孔圆柱体管和法兰盘实施角焊连接；将组装焊接阀体倒置，锥型阀芯粘上乳胶皮后填入圆锥台体管；将阀体约束网罩扣在法兰盘的底部实施角焊连接。将焊迹清除干净进行桔红色喷塑处理。注意！防止电焊烧坏锥型阀芯的乳胶皮。
d锥型自动放气阀门的安装与保护
将锥型自动放气阀门与圆柱体压力容器顶部中心的法兰管之间垫上石棉橡胶垫或橡胶圈螺栓连接。然后，使用砖砌的方法建一座圆柱体的房间。房间设置门，顶部使用圆柱体钢筋混凝土预制件盖顶。用以保护锥型自动放气阀门不遭破坏、防止冻破。
(4)对转向盾构井的改造。
为了安装大型盾构机，转向盾构井的直径可能很大，直径大盛的水多这是好事。如果转向盾构井的形状不是圆柱体，那就应当在其地面四周建立安全围墙。然后参考相关盾构井的内部结构和外部结构，实施针对所需功能的位移设计、构筑。这里我们要针对圆柱体转向盾构井进行实用性改造。地势较高的区域收集强降雨水有困难，适宜改造成供水类连通器盾构井；地势较低的区域收集强降雨水方便，适宜改造成综合类连通器盾构井。改造内容包括：①内部改造。②外部改造。其实针对转型盾构井的改造与新建盾构井没有什么区别。具体方法请参考上述相关内容。
(5)新疆吐鲁番盆地连通器盾构井。
众所周知吐鲁番盆地海拔高度-154m，如果与北疆设置的梯级地下水库持平，那么，上述连通器盾构井的结构显然都不合适。因此必须配置一个适合海拔高度的梯级地下水库，与北疆的不同海拔高度的梯级地下水库联通。两个不同海拔高度的梯级地下水库实现连通后，肯定吐鲁番盆地所有的地下隧道、连通器盾构井都改变成压力容器。当吐鲁番盆地的连通器盾构井改变成全封闭的压力容器后，输出水压相当高。如果构筑压力容器不合格，或者供水管理不当吐鲁番盆地很容易遭受水灾。国家应当选择一种连接方法：一是直接连通。二是间接连通。
间接连通方法有两种：一种是供水压力连通。另一种是供水无压力连通。后者配置的供水连通器盾构井与上述的供水连通器盾构井的结构相同，但是供水时需要使用电力泵水。前者涉及的供水压力盾构井，其结构很简单，当然投资也小得多。
供水连通器压力盾构井及其连接方法包括：①与北疆梯级地下水库的连接方法。②供水连通器压力盾构井的内部结构。③吐鲁番盆地供水连通器盾构井运行。
①与北疆梯级地下水库的连接方法。
北疆设置的梯级地下水库盾构隧道在地下50m的深度。吐鲁番盆地的梯级地下水库浅一点也可以。当吐鲁番盆地的入度盾构井与北疆梯级地下水库盾构隧道出度端连接时，必然会应用而生吐鲁番盆地的地面建筑。该建筑包括：a由吐鲁番盆地初始盾构井升起的圆柱体构筑物外观。b连接出度、入度压力钢管的高桥。
a由吐鲁番盆地初始盾构井升起的圆柱体构筑物外观。
初始盾构井是盾构隧道的出渣、进料口，建成之后经过改建后形成与众不同的特殊外观形象：该竖立在地面的圆柱体的高度20m，外直径15m，壁厚500mm。顶部圆形突出一个小圆柱体房间，房间设置常规门。房间外直径3m，高度3.5m，由240mm砖砌而成，内外水泥沙墙，顶盖预制钢筋混凝土砼体，砼体外形圆柱体板状，外径4m，厚度250mm。顶部砂灰找坡。
地面的竖立圆柱体高度16m处的壁面开设一个圆孔，圆孔中向外通出一支法兰管。该法兰管准备与北疆梯级地下水库盾构隧道出度钢管连接。法兰管的外径2000mm，壁厚10mm，露出长度1200mm。
b连接出度、入度压力钢管的高桥。
北疆梯级地下水库盾构隧道的盲端，通过顶管工艺顶出一支外径2000mm的压力钢管。该压力钢管的轴线与上述地面的竖立圆柱体高度16m处的壁面圆孔中向外通出一支法兰管的轴线上下平行，且在一个立面内。根据上述立面构建一座高桥承重压力钢管向地面的竖立圆柱体圆孔中向外通出的一支法兰管通过两个90°弯管和一个竖立钢管实施螺栓连接。高桥的出度端地面上需要构建一个钢筋混凝土支持墩体，用以支撑竖立钢管以及水体的动力、重力载荷。
高桥上平面应当间隔排列管道支撑砼体，管道支撑砼体与压力钢管使用钢绞索绑扎在一起。钢管支撑砼体的作用是：便于钢管连接施工、保温施工；减小风载对高桥的振动频率。
②供水连通器压力盾构井的内部结构。
三有益效果
本发明季风雨水自动化控制系统涉及的梯级地下水库(简称：……梯级地下水库)，实质上展示了第一次农业革命载体的作用，它承载的技术特征所带来的有益效果包括：(一)对现代农业生产、畜牧业发展、林业发展、城镇化发展所具有的有益效果。(二)对改造气候、改变环境、治理沙尘暴、治理雾霾所具有的有益效果。
(一)对现代农业生产、畜牧业发展、林业发展、城镇化发展所具有的有益效果。
本发明……梯级地下水库的创新思想为什么能够导致强降雨水瞬间在地面消失？很重要的一个原因就是该专利申请技术使用了新发现的自然规律。只要能够正确使用自然规律，必然会产生极其强大的自然力量。人的力量有多大？人的智慧有多大，借助自然的力量就有多大。由地下盾构隧道组成的极其浩大的梯级地下水库。连接着几百一个连通器盾构井。而这几百一个连通器盾构井以四方连续图案的阵点方式均匀的分布在中国的平原大地上，综合连通器盾构井的距离是1～0.8km。强降雨还没有流出500m就会被小微流域引导进入浩大的梯级地下水库。综合类连通器盾构井是无底洞，有多少水能瞬间转移多少水；反过来讲，只要你拥有一口连通器盾构井，你就会获得亿万口连通器盾构井的用水量，真可谓取之不尽用之不竭。
这种捞能及时排，旱能及时浇水利系统就是第一次农业革命的载体。发达国家不需要第一次农业革命的原因是：欧洲发达国家的土地面积太小，结构不成雨季和旱季“泾渭分明”的地理自然状态。它们在远古时期已经就解决了粮食问题，解决了吃饭问题。这是它们国土面积小、地理区位优势带来的好处，并不是西方人比东方人聪明了多少。中国人需要第一次农业革命，其中一个基本原因是国土面积十分广袤，雨季和旱季在中国国土上“泾渭分明”地从南向北移动，年复一年地无限循环、无限重复；自古以来中国人一直未解决吃饭问题而发愁，因此粮食问题困扰着各朝各代、各届政府。
中国的这种地理区位劣势自古以来就存在，这是一个可以借助、可以利用的自然规律，但是古往今来谁也没有发现，更谈不到利用。时至今日强降雨在南方和北方同时出现，强大的自然灾害迫使我们不得不认真应对。当你利用了上述自然规律(地理区位劣势)后，必然产生极其强大的自然力量。
第一次农业革命将会给人类带来的好处是什么？正如上面所述，第一次农业革命的特点是：“这种捞能及时排，旱能及时浇的水利系统就是第一次农业革命的载体。”这个载体不仅仅局限于解决农业的灌溉、排涝问题。针对内蒙古高原的牧场，它将会展示出最强大的畜牧业承载能力。过去我们北方种草解决圈养牲畜饲草问题，旱地苜蓿夏、秋可收两季，苜蓿生长状态稀疏，平均高度二尺。经过试验灌溉苜蓿每年可收四茬，苜蓿生长状态密植，高度四尺。由此测算，未来内蒙古牧场的畜牧业承载能力将是现在的四倍。
第一次农业革命将会给人类带来的第二个好处是：森林高速覆盖黄土高原、内蒙古高原的山区。第一次农业革命的技术，可以将梯级地下水库的蓄水轻而易举地调上最高山峰。这是一种新型虹吸原理，不需要电力，还能发电。各地土壤的品质不同适应的树种不同。陕北的佳县、米脂、绥德、清涧等地适应红枣种植。甘肃的华池、环县、等地适应山杏种植。……
第一次农业革命将会给人类带来的第三个好处是：北方森林快速生长的结果使野生动物的栖息地大规模地扩展，从而导致野生动物的种群迅速发展。猛兽等野生动物的数量剧增迫使山里人迅速离开故土，纷纷到城里来谋生(逃生)。这种兽进人退的结果能使中国的城镇化获得空前的发展。
第一次农业革命将会给人类带来的第四个好处是：充足的淡水资源能使黄土高原、内蒙古高原、新疆戈壁出现无数个人工桑基鱼塘、果基鱼塘、瓜基鱼塘、草基鱼塘。淡水鱼的大规模繁殖，极大地提高了人民生活的营养水平。
(二)对改造气候、改变环境、治理沙尘暴、治理雾霾所具有的有益效果。
第一次农业革命将会给人类带来的第五个好处是：充足的淡水资源能使中国北方地区的实际蒸发量扩大若干倍。北方的大部分区域年降水量二百毫米。而年蒸发量高达两千毫米。在没有水分蒸发的情况下，高温、干热增强了当地的旱情发展。不要说灌溉，就是人畜饮水都非常困难。如果中国北方有了大量的人工湿地、人工湖泊、大量稻田、大面积灌溉农业；甚至出现一条东西走向的梯级运河，那么，两千毫米的蒸发量就是一个了不起的气象参数。它对于彻底改变当地的气候环境起决定性作用。当降水量大幅增加后，北方的雾霾天气、沙尘暴天气自然缓慢消失。
具体实施方式
本发明季风雨水自动化控制系统涉及的梯级地下水库，只是一个“抛砖引玉”的技术方案。从全国整体上讲，适合中国的国情。但是中国地域十分广袤，地理区位不同气候各异，各省(区)在具体工程实施时需要针对本地的地理环境、气候特征进行适应性的具体研究。确定本省(区)的技术方向时，应当考虑到本省(区)是以采水为主呢？还是以灌溉为主呢？还是二者兼容呢？各省(区)的实际需求是全国工程设计的参考。全国统筹规划需要照顾到各省(区)的方方面面。
有了该技术后，原来国家规划的“功能区”会发生适应性的变化。有的“功能区”会因水而改变原有规划；有的“功能区”会因水而取消。总的说来南方的省(区)以采水服务为主。北方省(区)以灌溉为主。除了农时需要灌溉外，每年其余时间采水不停，而灌溉停止时间很长。梯级地下水库的富裕容量调度到哪里去呢？这些都是应当考虑的问题。
具体的讲应当是先从平原开始实施，先从干旱地区开始实施，因为干旱地区的平原面积广大盾构隧道长；涉及的连通器盾构井多，转移强降雨水的能力强，灌溉使用量也大。与淮河以南地区相比较，建设时间长工程不受气候影响。长江中下游平原和江南丘陵地区是接受强降雨的好地方，但是旱季时间比较短，工程建设受到气候的影响。这里所说的气候影响是指强降雨的影响。
梯级地下水库涉及的盾构隧道工程全年不受气候的影响。无论是雨季还是旱季，无论是冬季还是夏季。因此首先建成从广西壮族自治区的百色市——黑龙江省的黑河市的梯级地下水库，因为它是全国工程的主体。各省(区)按照本省(区)的技术方向设计连接。
如果强力限制江河入海流量成为国家战略，那么未来中国的淡水资源可以向周边国家出口。建议国家眼光放长远一点，周边国家很多是内陆国家，干旱是它们的气候特征。它们也需要“青山绿水”也需要“鱼米之乡”。我国在工程设计时能考虑到这些，必然会获得丰厚的回报。