一種利用綠色水泵的排水系統的制作方法
【專利摘要】一種利用綠色水泵的排水系統，可使位于河畔的山地聚居區在雨季期間簡易快捷地將積水排入河道中以免發生內澇。包括設置在地勢較高的坡地聚居區的集水井，集水井的高程高于河堤堤壩壩頂，在集水井與河道之間設有地下排水管道，集水井內的積水通過地下排水管道向下排出形成有壓水流，在靠近低處聚居區的堤后積水區地下排水管道內設有水輪機，水輪機通過轉軸連接設置在地下排水管道外的綠色水泵，利用地下排水管道內的有壓水流驅動水輪機不斷轉動，進而帶動與水輪機同軸的綠色水泵連續運轉，無需專人操控，也不耗費電能，當有壓管道內排水時就會自動啟動，實現“上下同排”。達到了自動排澇、節省能源及人力資源的效果。
【專利說明】一種利用綠色水泵的排水系統

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種適用于多山地區的應用綠色水泵的排水系統的新型式，可使位于河畔的山地聚居區在雨季期間簡易快捷地將積水排入河道中以免發生內澇。

【背景技術】
[0002]我國河川眾多，分布廣泛，且河流的中上游通常位于山川峽谷之中。人們在這種依山傍水的環境下，經歷長時間的發展演變，既孕育出了重慶這樣的大都市，也坐落著許許多多的鄉鎮、村落等小規模聚居區。而對于西南地區等多雨區域，在雨季時河流水位上漲過高過快，有可能淹沒兩岸的聚居區，從而引發嚴重的澇災，給沿岸居民造成一定的財產經濟損失。由于堤壩的防洪效果明顯，且其工程造價和技術要求較低，因此，在河岸修建堤壩以阻止河水蔓延到人們的生活、工作區域，成為一種簡便而有效的解決方案，在實際中也得到了廣泛的應用。同時，由于人口增長及可用耕地的減少，很多地區的河堤附近也形成了聚居區，成為人們的活動區域。
[0003]然而，在大暴雨、特大暴雨等降強降雨天氣來襲時，山坡處的地表徑流會迅速流向處于低洼地帶的河堤，并在河堤附近形成積水。倘若積水無法及時排出，強降雨會使積水水位逐漸上漲并淹沒河堤附近的聚居區，最終形成澇災，如圖1所示。因此，對于已修建河堤的多山地區，面對突然來襲的強降雨天氣，及時排出河堤后的積水是防止澇災發生的關鍵。解決堤后積水問題有兩種常用的解決方案:(1)在積水區修建通往河道的排水溝渠，但由于河道內的水位有可能高于堤后的積水水位，這反而會使溝渠發生倒灌從而加劇澇災的險情。(2)利用抽水電泵將積水排至河道內，這會耗費一定的電能，并有人員專門進行管理，且在強降雨天氣下加大了漏電斷電的風險。


【發明內容】

[0004]本發明正是為了解決現有技術中的問題，而提出了一種利用綠色水泵的排水系統，適用于位于河畔的多山地區及時將水排至河道內。此排水系統結構簡單，排水快捷，布置完成后無需人為調控操作，也不需要消耗電能，節省了人力電力，具有較好的工程經濟實用性。
[0005]本發明的目的旨在針對傳統排澇措施在位于河畔的多山地區的局限性，提出了一種排水系統的新型式。該排水系統能夠在減少積水、節省人力電力的同時，及時將堤后積水排至河道內，有效防止澇災的發生。
[0006]為達到上述目的所采取的技術方案是:
[0007]一種利用綠色水泵的排水系統，適用于多山地區的河畔，在山體上具有高低地勢落差的坡地聚居區，河道和坡地聚居區之間設有河堤，其特征是:還包括設置在地勢較高的坡地聚居區的集水井，集水井的高程高于河堤堤壩壩頂，在集水井與河道之間設有地下排水管道，集水井內的積水通過地下排水管道向下排出形成有壓水流，在靠近低處聚居區的堤后積水區地下排水管道內設有水輪機，水輪機通過轉軸連接設置在地下排水管道外的綠色水泵，所述的綠色水泵上設有進水口和出水口，綠色水泵的進水口和出水口分別連接一根水管，進水管的另一端置于積水最深處，出水管固定并延伸到河道內。
[0008]以上所述的連接水輪機和綠色水泵的轉軸與地下排水管道密封連接。
[0009]本發明所達到的效果是:立足于多山地區在多雨時節能夠方便快捷地進行排水，提高排水效率，又能有效節省人力電力，延長使用壽命，降低維修成本。
[0010]1.這種利用綠色水泵的排水系統能夠在強降雨來襲時，將山坡較高處的地表徑流通過地下排水管道引至河道內，有效減少了河堤附近聚居區的積水量，降低了澇災發生的風險。
[0011]2.這種利用綠色水泵的排水系統能夠在有壓管流的驅動下，通過水輪機與綠色水泵連續自動地排出河堤后部的積水，提高排水效率，無需使用外部電源對其供電，避免了降雨帶來的漏電、斷電風險而中斷排水。
[0012]3.這種利用綠色水泵的排水系統在運行過程中無需人為操控，無需使用電力，且應用壽命長，維修費用低，可極大地節省人力電力，降低運行成本，具有較高的工程經濟實用性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1積水形成示意圖；
[0014]圖2利用綠色水泵的排水系統的側視圖；
[0015]圖3積水區排水裝置三維布置圖；
[0016]圖4積水區排水裝置前視圖；
[0017]圖中:1、山體；2、尚處聚居區；3、集水井；4、低處聚居區；5、堤后積水區；6、河堤；7、河道；8、地下排水管道；9、有壓水流；10、積水區排水裝置；11、水輪機；12、轉軸；13、綠色水泵；14、出水口 ；15、進水口。

【具體實施方式】
[0018]參見附圖2，本發明立足于多山地區的河岸聚居區的排水需求而設計，結合某河道岸邊的鄉鎮進行布置。為保證兩岸居民生產生活的安全，已在河道7的河岸兩側修建30高的河堤6，有效防止河水泛濫至聚居區。但在強降雨來襲時，堤后快速積水且無法及時排出，導致積水泛濫成災，給堤壩附近聚居區的居民造成了一定經濟財產損失。為解決堤后積水問題，設計了此種利用綠色水泵的排水系統，樞紐主要由集水井3、地下排水管道8、水輪機11、綠色水泵13等組成。在高處聚居區2附近修建一集水井3，且必須保證集水井3的高程要高于河堤6堤壩壩頂。集水井3長30%寬5%深5%用于蓄存山坡的地表徑流，使河堤6后部的積水量大為減少，集水井3在雨季時可將高處的部分地表徑流截入其中，而在旱季時又可收集降水以供應用。在集水井3與河道7之間修建地下排水管道8，管道為方形斷面，內壁凈寬為600皿，壁厚為50皿。由于集水井3的高程較高，井內的水位要高出河道7水位200以上，因此集水井3內的蓄水可順利排出，并且不會發生河水倒灌的現象。
[0019]參見附圖3和附圖4，水輪機11通過延至地下排水管道8外部的轉軸12與一綠色水泵13同軸相連，組成積水區排水裝置10，轉軸12在穿過管道邊壁時必須做好止水，以保證管道的密封環境。本發明中，由于地下排水管道自身水流形成的壓力，使堤后積水區5的部分形成極大壓力，在該有壓管道內布置一水輪機11，利用地下排水管道內的有壓水流9驅動水輪機11不斷轉動，進而帶動與水輪機11同軸的綠色水泵13連續運轉。綠色水泵13上設有進水口 15和出水口 14，綠色水泵13的進水口 15和出水口 14分別連接一根水管，進水管的另一端置于積水最深處，出水管的另一端置于河道中并用卡環將其固定在河堤6堤壩上，并延伸到河道7內，由于綠色水泵13就位于積水區中，從而實現其連續自動地抽水，無需外部電源對其供電。此排水系統無需專人操控，也不耗費電能，當有壓管道內排水時就會自動啟動，實現“上下同排”。達到了自動排澇、節省能源及人力資源的效果。
【權利要求】
1.一種利用綠色水泵的排水系統，適用于多山地區的河畔，在山體上具有高低地勢落差的坡地聚居區，河道和坡地聚居區之間設有河堤，其特征是:還包括設置在地勢較高的坡地聚居區的集水井，集水井的高程高于河堤堤壩壩頂，在集水井與河道之間設有地下排水管道，集水井內的積水通過地下排水管道向下排出形成有壓水流，在靠近低處聚居區的堤后積水區地下排水管道內設有水輪機，水輪機通過轉軸連接設置在地下排水管道外的綠色水泵，所述的綠色水泵上設有進水口和出水口，綠色水泵的進水口和出水口分別連接一根水管，進水管的另一端置于積水最深處，出水管固定并延伸到河道內。
2.根據權利要求1所述的利用綠色水泵的排水系統，其特征是:所述的連接水輪機和綠色水泵的轉軸與地下排水管道密封連接。
【文檔編號】E03F1/00GK104481016SQ201410791067
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月18日 優先權日:2014年12月18日
【發明者】練繼建, 劉卓 申請人:天津大學前沿技術研究院有限公司