自升式防汛系统的制作方法

1.本实用新型涉及海岸防护工程技术领域，尤其是一种适用于海岸防护的可自升式防汛系统。


背景技术：

2.现有技术的防汛墙多采固定式土石堤和钢筋混凝土挡浪墙，为刚性结构，且防洪标高固定不变。随着地面沉降，海平面上升，防洪高程不足。较少地采用浮式防汛墙，特别是对于重要基础设施的防护，浮式防汛墙应用还较少。同时，即使采用浮式防汛墙也多为防汛墙在有限幅度内随着浪高的升降而升降，当浪高超大，超出浮动范围时，同样会引发巨型洪灾。


技术实现要素：

3.本实用新型的提供的一种自升式防汛系统，即实现浮式防汛墙调节堤顶高程，防止早期漫溢和泄洪式防汛体系，又主动泄洪防止洪水巨灾的双重优势；既能够对于海平面上升，风暴增水等自行调节堤顶高程，又能在遇到极端增水时，触发泄洪功能，避免巨型洪灾，为人员赢得宝贵的逃生时间；以克服现有技术的缺陷。
4.本实用新型提供一种自升式防汛系统，设置在土石海堤4内，包括：夹心结构1、自引水结构2、排水结构3；夹心结构1包括：活动芯墙1-1、海侧固定墙1-3和陆侧固定墙1-4；海侧固定墙1-3和陆侧固定墙1-4 的下端固定在土石海堤4内，海侧固定墙1-3设置在靠近海域一侧；陆侧固定墙1-4设置在靠近陆地一侧；海侧固定墙1-3、陆侧固定墙1-4 以及底部的土石海堤4构成夹心空腔1-2；活动芯墙1-1竖直设置在夹心空腔1-2内；海侧固定墙1-3的下部具有若干个引水孔1-3b，引水孔 1-3b贯穿海侧固定墙1-3两侧；陆侧固定墙1-4高于陆地表面的位置具有若干个排水孔1-4b；排水孔1-4b贯穿陆侧固定墙1-4两侧；自引水结构2包括：若干个下引水管2-1；下引水管2-1水平设置在土石海堤4 内，一端对应地插入引水孔1-3b中，另一端贯穿土石海堤4；排水结构 3包括：若干个排水管3-1和排水渠3-2；排水管3-1的一端一一对应地插入陆侧固定墙1-4的排水孔1-4b内，另一端贯穿土石海堤4，从陆侧坡面4-2伸出；排水渠3-2设置在陆面上，且位于排水管3-1另一端的下方。
5.进一步，本实用新型提供一种自升式防汛系统，还可以具有这样的特征：海侧固定墙1-3的上端具有固定墙限位凸台1-3a，活动芯墙1-1 的底部具有芯墙限位凸台1-1a；固定墙限位凸台1-3a与陆侧固定墙1-4 之间的距离小于芯墙限位凸台1-1a所在位置的宽度，使得活动芯墙1-1 无法从海侧固定墙1-3、陆侧固定墙1-4形成的夹心空腔1-2脱离。
6.进一步，本实用新型提供一种自升式防汛系统，还可以具有这样的特征：固定墙限位凸台1-3a为一个直角梯形，下表面为斜面；对应的芯墙限位凸台1-1a也是一个直角梯形，上表面为斜面；固定墙限位凸台 1-3a的斜面与芯墙限位凸台1-1a的斜面斜率一致。
7.进一步，本实用新型提供一种自升式防汛系统，还可以具有这样的特征：排水孔1-4b倾斜设置，排水孔1-4b靠近陆地一侧的高度低，靠近海一侧的高度高；排水管3-1倾斜设
置，与排水孔1-4b斜率相同，靠近陆地一侧的高度低，靠近海一侧的高度高。
8.进一步，本实用新型提供一种自升式防汛系统，还可以具有这样的特征：自引水结构2还包括若干个主动控制阀门2-2；主动控制阀门2-2 一一对应的设置在下引水管2-1上。
9.进一步，本实用新型提供一种自升式防汛系统，还可以具有这样的特征：自引水结构2还包括若干个门式水位控制管路2-3；门式水位控制管路2-3呈π型，两端分别与下引水管2-1导通，导通位置分别位置主动控制阀门2-2的两侧；门式水位控制管路2-3的最高水位高度高于陆地表面高度，且低于排水孔1-4b靠海侧的最低位置高度。
10.进一步，本实用新型提供一种自升式防汛系统，还可以具有这样的特征：自引水结构2还包括若干个上引水管2-4；上引水管2-4与门式水位控制管路2-3相连通，连通位置在临海侧，且位于门式水位控制管路2-3的最高水位的下方。
11.进一步，本实用新型提供一种自升式防汛系统，还可以具有这样的特征：海侧固定墙1-3和陆侧固定墙1-4的上端均与土石海堤4的顶面齐平。
12.本实用新型提供一种自升式防汛系统，利用增水时产生水压差，顶升防汛墙的活动结构部件，提高堤顶高程，当活动结构部件达到最大堤顶高程被限制运动时，水位如继续增高，将触发泄洪，减轻极端风暴潮等海洋灾害引发的巨型洪灾。当水位回落时，泄洪将自动停止，防汛墙的活动部件将随着水压差的减小而降低，直至回落到常水位时的高度。整个系统防汛墙高程调节和泄洪都不需要外部能量驱动，绿色、环保、经济性好，既能使防汛墙内外的水力差在一定范围，又能够在遭遇罕见的极端灾害时，通过主动泄洪，减少堤顶漫溢，从而使得防汛墙主体结构不垮塌，泄洪后引起的陆地溢流速度和能量都较堤顶漫溢大大减弱，既保全了防汛墙结构又保障了陆地生命财产安全，为极端海洋灾害下，人员逃生赢得了宝贵时间。
13.本实用新型提供一种自升式防汛系统，绿色、环保、经济性好，既能使防汛墙内外的水力差在一定范围，又能够在遭遇罕见的极端灾害时，通过主动泄洪，减少堤顶漫溢，从而使得防汛墙主体结构不垮塌，泄洪后大幅削弱陆域溢流速度和冲击能量，既保全了防汛墙结构又保障了陆域生命财产安全，为极端海洋灾害下，人员逃生赢得了宝贵时间。具有良好的社会、经济、环保效益和推广前景。
附图说明
14.图1是实施例中的自升式防汛系统的结构示意图。
15.图2是实施例中的夹心结构的结构示意图。
16.图3是实施例中的海侧固定墙的左视图。
17.图4是实施例中的陆侧固定墙的左视图。
18.图5是实施例中的自升式防汛系统的常水位工作状态示意图。
19.图6是实施例中的自升式防汛系统的常水位至警戒水位之间工作状态示意图。
20.图7是实施例中的自升式防汛系统的警戒水位工作状态示意图。
21.图8是实施例中的自升式防汛系统的超极端水位工作状态示意图。
具体实施方式
22.下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的描述。
23.如图1所示，本实施例中的自升式防汛系统，设置在土石海堤4内，包括：夹心结构1、自引水结构2、排水结构3。
24.土石海堤4的顶面高于陆地地面，靠近海域的一侧为海侧坡面4-1，靠近陆地的一侧为陆侧坡面4-2。
25.如图2所示，夹心结构1包括：活动芯墙1-1、海侧固定墙1-3和陆侧固定墙1-4。海侧固定墙1-3和陆侧固定墙1-4的下端打入土石海堤4内，上端均与土石海堤4的顶面齐平。当然，海侧固定墙1-3和陆侧固定墙1-4下端必然低于陆地表面，也低于低水位位置。海侧固定墙 1-3设置在靠近海域一侧，即靠近海侧坡面4-1的一侧；陆侧固定墙1-4 设置在靠近陆地一侧，即靠近陆侧坡面4-2的一侧。
26.海侧固定墙1-3、陆侧固定墙1-4以及底部的土石海堤4构成夹心空腔1-2。活动芯墙1-1竖直设置在夹心空腔1-2内。活动芯墙1-1可由海水浮力带动在夹心空腔1-2内上下移动，活动芯墙1-1向上浮起可高于土石海堤4的顶面。
27.为了限制芯墙1-1的最高位置，本实施例中，海侧固定墙1-3的上端具有固定墙限位凸台1-3a，活动芯墙1-1的底部具有芯墙限位凸台 1-1a。固定墙限位凸台1-3a与陆侧固定墙1-4之间的距离小于芯墙限位凸台1-1a所在位置的宽度，使得活动芯墙1-1无法从海侧固定墙1-3、陆侧固定墙1-4形成的夹心空腔1-2脱离。本实施例中，固定墙限位凸台1-3a为一个直角梯形，下表面为斜面。对应的芯墙限位凸台1-1a也是一个直角梯形，上表面为斜面。固定墙限位凸台1-3a的斜面与芯墙限位凸台1-1a的斜面斜率一致。
28.海侧固定墙1-3的下部具有若干个引水孔1-3b，引水孔1-3b水平设置，贯穿海侧固定墙1-3两侧。陆侧固定墙1-4高于陆地表面的位置具有若干个排水孔1-4b，排水孔1-4b倾斜设置，贯穿陆侧固定墙1-4 两侧。排水孔1-4b靠近陆地一侧的高度低，靠近海一侧的高度高。
29.自引水结构2包括：若干个下引水管2-1、若干个主动控制阀门2-2、若干个门式水位控制管路2-3、若干个上引水管2-4。
30.本实施例中，下引水管2-1水平设置在土石海堤4内，一端对应地插入引水孔1-3b中，另一端贯穿土石海堤4，直通大海；可将海水引入夹心空腔1-2内。
31.主动控制阀门2-2一一对应的设置在下引水管2-1上，可采用人工开启关闭或远程控制其开关，起到接通和阻断下引水管2-1的作用。
32.本实施例中，门式水位控制管路2-3呈π型，两端分别与下引水管 2-1导通，导通位置分别位置主动控制阀门2-2的两侧，即海侧和陆侧。门式水位控制管路2-3的最高水位高度高于陆地表面高度，且低于排水孔1-4b靠海侧的最低位置高度。
33.上引水管2-4与门式水位控制管路2-3相连通，连通位置在临海侧，且位于门式水位控制管路2-3的最高水位的下方。
34.排水结构3包括：若干个排水管3-1和排水渠3-2。排水管3-1的一端一一对应地插入陆侧固定墙1-4的排水孔1-4b内，另一端贯穿土石海堤4，从陆侧坡面4-2伸出。排水渠3-2设置在陆面上，且位于排水管3-1另一端的下方。排水管3-1与排水孔1-4b相同设置，靠近陆地一侧的高度低，靠近海一侧的高度高。排水孔1-4b以及排水管3-1与陆面倾斜角度优选30度。
35.下引水管2-1、门式水位控制管路2-3和上引水管2-4可以是混凝土浇筑而成，也可
以采用钢结构或者硬塑制作而成的管道。主动控制阀门2-2可以通过电磁阀远程控制，或者按照需要设置压力阀根据压力大小自动开关。
36.自升式防汛系统的工作原理：
37.如图5所示，常水位时，主动控制阀门2-2处于打开状态，夹心结构1包括：活动芯墙1-1自然浮起。
38.如图6所示，水位上涨时，高于常水位但未到警戒水位时，关闭主动控制阀门2-2，该水位的海水无法越过门式水位控制管路2-3的最高水位段，所以活动芯墙1-1的上端位置在初始防洪高程不变。
39.如图7所示，水位上涨至到达门式水位控制管路2-3时，活动芯墙 1-1的开始随水位上升而上升。
40.如图8所示，水位继续增大至超过警戒水位，即超过土石海堤4顶面；部分海水会沿着活动芯墙1-1和海侧固定墙1-3的界面侵入夹心空腔1-2时，活动芯墙1-1上升至最高位置，活动芯墙1-1的芯墙限位凸台1-1a被海侧固定墙1-3顶部的固定墙限位凸台1-3a卡住，不能滑出。此时，海侧固定墙1-3的底部高于陆侧固定墙1-4上的排水孔1-4b，启动泄洪，夹心空腔1-2内的海水从排水孔1-4b排至排水渠3-2内。
41.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。