一种高地下水位渠道管、井耦合联动排水系统

本技术涉及渠道灌溉，尤其涉及一种高地下水位渠道管、井耦合联动排水系统。

背景技术：

1、渠道输水是缓解中国北方寒旱区水资源紧缺、发展农业灌溉的主要手段，灌溉用的渠道一般用混凝土衬砌。然而中国北方寒旱区大多处于季节性冻土区，在停灌期，渠道在渗漏与冻融耦合作用下形成的渗－冻互馈恶性循环破坏机制，导致衬砌工程冻胀破坏普遍且严重，常出现鼓胀、隆起、翘起、架空、失稳滑塌等破坏形式，渠系水利用系数较低。特别是高地下水位的渠道，渠道由于冻融和地下水渗蚀等因素，造成渠道衬砌冻胀破坏严重。高地下水位和由此引起的多种物理化学作用是导致渠道衬砌破坏的主因，因此首先要解决降排地下水的问题。

2、目前常见的渠道地下水排水设施可降低地下水位至渠底，这种排水设施可减缓渠坡衬砌结构的冻胀破坏，但是冻胀破坏还能对渠底的衬砌结构进行损伤。

3、如何提供一种保证渠底的衬砌结构也不被冻胀破坏的排水系统成为本技术领域亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种能够保证渠底的衬砌结构也不被冻胀破坏的排水系统。

2、为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

3、一种高地下水位渠道管、井耦合联动排水系统，包括：

4、沿垂向间隔设置的若干层排水单元，若干层所述排水单元位于渠坡内和渠底内；

5、所述排水单元包含若干具有过滤渗透功能的横向集水暗管和若干具有过滤渗透功能的纵向集水暗管，若干所述纵向集水暗管沿第一方向间隔设置，若干所述横向集水暗管第二方向间隔设置，所述第一方向与所述第二方向夹角设置；所述纵向集水暗管与所述横向集水暗管于交叉处连通。

6、进一步的，所述第一方向为渠道延伸方向，所述第二方向与所述第一方向垂直设置。

7、进一步的，还包括：

8、衬砌板，所述衬砌板设置在渠道表面；

9、位于渠坡内的所述横向集水暗管与所述衬砌板交汇处设有第一逆止阀；

10、若干集水井，所述集水井沿所述第一方向间隔设置在渠底内，且所述集水井位于所述衬砌板下方，所述集水井与所述衬砌板的交汇处设有第二逆止阀，所述集水井通过所述第二逆止阀与渠道连通，所述集水井远离所述第二逆止阀的一端连通有排水管；

11、位于渠坡内的所述横向集水暗管通过所述第一逆止阀与渠道连通；位于渠底内的所述横向集水暗管与所述集水井连通。

12、进一步的，所述第一逆止阀和所述第二逆止阀均为鸭嘴型。

13、进一步的，所述集水井位于渠底中线上；所述横向集水暗管的第一端位于渠坡顶边缘垂线上，其中，位于渠坡内的横向集水暗管的第二端与所述第一逆止阀连接，位于渠底内的所述横向集水暗管的第二端与所述集水井连通。

14、进一步的，所述横向集水暗管的比降为1‰-2‰。

15、进一步的，所述纵向集水暗管位于所述横向集水暗管上方，且所述纵向集水暗管与所述横向集水暗管于交叉处通过三通管连通。

16、进一步的，所述纵向集水暗管的周围和所述横向集水暗管的周围均设置有砂卵石反滤层。

17、有益效果

18、相比于现有技术，本实用新型的有益效果在于：当地下水位高于渠底时，可将地下水通过纵向集水暗管和横向集水暗管和逆止阀排到渠道中；当地下水位低于渠底时，可将地下水通过纵向集水暗管和横向集水暗管和集水井引入排水管排至适当地点，降低渠底基土地下水位。

19、本实用新型通过设置纵向集水暗管和横向集水暗管，可有效收集渠道基土内水分，进入到渠道内的地下水，渠道内因为有混凝土衬砌的保护，排入到渠道内的地下水不会渗漏到渠道外。渠底的纵向集水暗管和横向集水暗管、集水井和排水管道可有效降低渠底基土地下水位，减缓冬季渠底基土的冻胀。

技术特征：

1.一种高地下水位渠道管、井耦合联动排水系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1中所述的一种高地下水位渠道管、井耦合联动排水系统，其特征在于，所述第一方向为渠道延伸方向，所述第二方向与所述第一方向垂直设置。

3.根据权利要求1中所述的一种高地下水位渠道管、井耦合联动排水系统，其特征在于，还包括：

4.根据权利要求3中所述的一种高地下水位渠道管、井耦合联动排水系统，其特征在于，所述第一逆止阀和所述第二逆止阀均为鸭嘴型。

5.根据权利要求3中所述的一种高地下水位渠道管、井耦合联动排水系统，其特征在于，所述集水井位于渠底中线上；所述横向集水暗管的第一端位于渠坡顶边缘垂线上，其中，位于渠坡内的横向集水暗管的第二端与所述第一逆止阀连接，位于渠底内的所述横向集水暗管的第二端与所述集水井连通。

6.根据权利要求1中所述的一种高地下水位渠道管、井耦合联动排水系统，其特征在于，所述横向集水暗管的比降为1‰-2‰。

7.根据权利要求1中所述的一种高地下水位渠道管、井耦合联动排水系统，其特征在于，所述纵向集水暗管位于所述横向集水暗管上方，且所述纵向集水暗管与所述横向集水暗管于交叉处通过三通管连通。

8.根据权利要求1中所述的一种高地下水位渠道管、井耦合联动排水系统，其特征在于，所述纵向集水暗管的周围和所述横向集水暗管的周围均设置有砂卵石反滤层。

技术总结
本技术公开了一种高地下水位渠道管、井耦合联动排水系统，涉及渠道灌溉技术领域，包括沿垂向间隔设置的若干层排水单元，若干层排水单元位于渠坡内和渠底内；排水单元包含若干具有过滤渗透功能的横向集水暗管和若干具有过滤渗透功能的纵向集水暗管，纵向集水暗管沿第一方向间隔设置，横向集水暗管第二方向间隔设置，第一方向与第二方向夹角设置；纵向集水暗管与横向集水暗管于交叉处连通。本技术在地下水位高于渠底时，可将地下水通过纵向集水暗管和横向集水暗管排到渠道中；当地下水位低于渠底时，可将地下水通过纵向集水暗管、横向集水暗管和集水井引入排水管。

技术研发人员：韩艳红,王海龙,薛慧君,董浩伟,张千禧
受保护的技术使用者：内蒙古农业大学
技术研发日：20231008
技术公布日：2024/5/10