调蓄系统及调蓄方法与流程

1.本发明涉及调蓄技术领域，特别涉及一种调蓄系统及调蓄方法。


背景技术：

2.现有技术中，上游调蓄水体(小型水库、山塘、人工湖等)通常采用溢洪道自由出流的方式或者水闸控制出流的方式进行泄水，但是上述方式对泄水流量的调控能力较弱，制约了上述的上游调蓄水体削减洪峰以及对下游承泄水体持续补水能力的发挥。


技术实现要素：

3.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种调蓄系统，使得上游调蓄水体处于不同水位时具有不同的泄水能力，有利于提高上游调蓄水体削减洪峰以及对下游承泄水体持续补水的能力。
4.本发明还提出一种应用于上述调蓄系统的调蓄方法。
5.根据本发明的第一方面实施例的调蓄系统，包括：挡水堤，所述挡水堤设置于上游调蓄水体与下游承泄水体之间；泄水结构，所述泄水结构包括泄水竖井和泄水管，所述泄水竖井设置于上游调蓄水体内，所述泄水管设置于所述挡水堤内，所述泄水管的一端具有进水口，所述泄水管的另一端具有出水口，所述泄水管的进水口连通于所述泄水竖井的下部，所述泄水管的出水口通向下游承泄水体，所述泄水竖井由下至上间隔设置有多个连通于所述泄水竖井内部的泄水孔；其中，位于下部的所述泄水孔的孔径小于位于中上部的所述泄水孔的孔径。
6.根据本发明实施例的调蓄系统，至少具有如下有益效果：汛期未降雨时，通过位于下部的所述泄水孔持续泄水，以使上游调蓄水体的水位动态维持在位于下部的所述泄水孔所对应的高度，有利于在降雨前尽量腾空上游调蓄水体的蓄水量；汛期降雨时，上游调蓄水体的水位在降雨前期略微上升，位于下部的所述泄水孔开始参与泄水，由于此时所述泄水竖井的泄水量小于来水量，使得上游调蓄水体的水位继续上升，随着水位的上升，位于中部的所述泄水孔开始参与泄水，以增大所述泄水竖井的泄水量，从而避免前期洪水过多地占用上游调蓄水体的调蓄容积，随着洪峰到来，由于此时所述泄水竖井的泄水量小于来水量，使得上游调蓄水体的水位继续上升，随着水位的上升，位于上部的所述泄水孔开始参与泄水，以进一步增大所述泄水竖井的泄水量，由于此时所述泄水竖井的泄水量仍小于来水量，使得上游调蓄水体的水位进一步上升，从而起到蓄水并削减洪峰的效果；降雨后，来水量减少，以使上游调蓄水体的水位逐渐下降，随着水位的下降，所述泄水竖井的泄水量也逐渐下降，即上游调蓄水体的水位的下降速度随着水位的下降逐渐减小，从而有利于延长对下游承泄水体持续补水的时间。上述的调蓄系统使得上游调蓄水体处于不同水位时具有不同的泄水能力，有利于提高上游调蓄水体削减洪峰以及对下游承泄水体持续补水的能力。
7.根据本发明的一些实施例，所述泄水竖井的顶部为开口结构。
8.根据本发明的一些实施例，所述泄水竖井的顶部开口处设置有过滤装置。
9.根据本发明的一些实施例，所述过滤装置为栅格板。
10.根据本发明的一些实施例，所述泄水竖井的顶部开口处对应所述栅格板设置有凹槽，所述栅格板嵌设于所述凹槽内。
11.根据本发明的一些实施例，所述泄水竖井的底部设置有钢筋混凝土底板。
12.根据本发明的一些实施例，所述钢筋混凝土底板的顶部设置有防冲层。
13.根据本发明的一些实施例，还包括防冲板，所述防冲板设置于下游承泄水体的岸坡上并位于所述泄水管的出水口处。
14.根据本发明的一些实施例，所述挡水堤为土堤。
15.根据本发明的第二方面实施例的调蓄方法，其应用于根据本发明上述第一方面实施例的调蓄系统，包括以下步骤：
16.在汛末期，人为堵塞位于下部的所述泄水孔，同时选择性地堵塞位于中部的所述泄水孔。
17.根据本发明实施例的调蓄方法，至少具有如下有益效果：有利于提升上游调蓄水体在枯水期的生态景观效果。
18.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
19.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
20.图1是上游调蓄水体的水位处于下部的泄水孔所对应的高度时本发明实施例的调蓄系统的结构示意图；
21.图2是图1中a处局部放大示意图；
22.图3是图1中b处局部放大示意图；
23.图4是仅所有的泄水孔参与泄水时本发明实施例的调蓄系统的结构示意图；
24.图5是泄水竖井顶部的开口参与泄水时本发明实施例的调蓄系统的结构示意图。
25.附图标记：
26.上游调蓄水体a、下游承泄水体b、挡水堤100、泄水竖井200、泄水孔210、钢筋混凝土底板220、泄水管300、过滤装置400、防冲层500、防冲板600。
具体实施方式
27.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
28.在本发明的描述中，需要理解的是，如果涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
29.在本发明的描述中，如果出现若干、大于、小于、超过、以上、以下、以内等词，其中，
若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。
30.在本发明的描述中，如果出现第一、第二等词，只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
31.本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
32.参照图1至图4，根据本发明的实施例的调蓄系统，包括挡水堤100和泄水结构。
33.挡水堤100设置于上游调蓄水体a与下游承泄水体b之间，泄水结构包括泄水竖井200和泄水管300，泄水竖井200设置于上游调蓄水体a内，泄水管300设置于挡水堤100内，泄水管300的一端具有进水口，泄水管300的另一端具有出水口，泄水管300的进水口连通于泄水竖井200的下部，泄水管300的出水口通向下游承泄水体b，泄水竖井200由下至上间隔设置有多个连通于泄水竖井200内部的泄水孔210，其中，所有的泄水孔210中位于下部的泄水孔210的孔径小于位于中上部的泄水孔210的孔径。
34.汛期未降雨时，通过位于下部的泄水孔210持续泄水，以使上游调蓄水体a的水位动态维持在位于下部的泄水孔210所对应的高度，有利于在降雨前尽量腾空上游调蓄水体a的蓄水量；汛期降雨时，上游调蓄水体a的水位在降雨前期略微上升，位于下部的泄水孔210开始参与泄水，由于此时泄水竖井200的泄水量小于来水量，使得上游调蓄水体a的水位继续上升，随着水位的上升，位于中部的泄水孔210开始参与泄水，以增大泄水竖井200的泄水量，从而避免前期洪水过多地占用上游调蓄水体a的调蓄容积，随着洪峰到来，由于此时泄水竖井200的泄水量小于来水量，使得上游调蓄水体a的水位继续上升，随着水位的上升，位于上部的泄水孔210开始参与泄水，以进一步增大泄水竖井200的泄水量，由于此时泄水竖井200的泄水量仍小于来水量，使得上游调蓄水体a的水位进一步上升，从而起到蓄水并削减洪峰的效果；降雨后，来水量减少，以使上游调蓄水体a的水位逐渐下降，随着水位的下降，泄水竖井200的泄水量也逐渐下降，即上游调蓄水体a的水位的下降速度随着水位的下降逐渐减小，从而有利于延长对下游承泄水体b持续补水的时间。上述的调蓄系统使得上游调蓄水体a处于不同水位时具有不同的泄水能力，有利于提高上游调蓄水体a削减洪峰以及对下游承泄水体b持续补水的能力。
35.参照图5，在其中的一些实施例中，泄水竖井200的顶部为开口结构。当汛期的来水量超过所有泄水孔210的泄水能力时，泄水竖井200顶部的开口开始参与泄水，从而能够抑制上游调蓄水体a持续上升的水位。具体的，泄水竖井200顶部的开口为正方形开口，当然，也可以是圆形开口或者长方形开口，还可以是其他多边形开口，在此不作限定。
36.参照图1、图2、图4和图5，在其中的一些实施例中，泄水竖井200的顶部开口处设置有过滤装置400，以便于过滤进入泄水竖井200内部的水体，有利于防止上游调蓄水体a中的树干、石块等体积较大的杂物随水流进入泄水竖井200的内部，从而有利于防止泄水竖井200以及泄水管300被堵塞。
37.需要说明的是，在其中的一些实施例中，过滤装置400为栅格板，具体的，泄水竖井200的顶部开口处对应栅格板设置有凹槽(图中未示出)，栅格板嵌设于凹槽内，有利于提高
泄水竖井200顶部的平整度，同时有利于保护栅格板，当然，也可以不设置用于嵌设栅格板的凹槽，栅格板可以通过螺钉直接固定于泄水竖井200的顶部，在此不作限定。
38.需要说明的是，在另外的一些实施例中，过滤装置为金属过滤网，在此不作限定。
39.参照图1和图3，在其中的一些实施例中，泄水竖井200的底部设置有钢筋混凝土底板220，能够防止泄入泄水竖井200内的水体冲刷泄水竖井200底部的支承结构，有利于防止泄水竖井200内发生沉降。
40.参照图1和图3，在其中的一些实施例中，钢筋混凝土底板220的顶部设置有防冲层500，以对钢筋混凝土底板220进行保护，有利于提高泄水竖井200的使用寿命，具体的，防冲层500为素砼层，当然，防冲层500也可以为经过防腐处理的金属层，在此不作限定。
41.参照图1、图4和图5，在其中的一些实施例中，还包括防冲板600，防冲板600设置于下游承泄水体b的岸坡上并位于泄水管300的出水口处，有利于防止水流冲刷破坏下游承泄水体b的岸坡，具体的，防冲板600为素砼板，当然，防冲板600也可以为经过防腐处理的金属板，在此不作限定。
42.需要说明的是，在其中的一些实施例中，挡水堤100为土堤，当然，垱水堤也可以为石堤或者其他堤坝结构，在此不作限定。
43.根据本发明的实施例的调蓄方法，其应用于上述的调蓄系统，包括以下步骤：在汛末期，人为堵塞位于下部的泄水孔210，同时选择性地堵塞位于中部的泄水孔210。
44.上述的调蓄方法有利于提升上游调蓄水体a在枯水期的生态景观效果。
45.在本说明书的描述中，如果涉及到“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”以及“一些示例”等参考术语的描述，意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
46.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。