一種用于塘壩工程的虹吸管防堵裝置及其操作方法
【專利摘要】一種用于塘壩工程的虹吸管防堵裝置，屬于水利工程【技術領域】，包括虹吸管，所述虹吸管入水口位于水庫壩體迎水面下部，排水口位于水庫壩體背水面下部，其特征在于，所述虹吸管排水口配置有第二控制閥，所述虹吸管連接有反向沖洗管，所述反向沖洗管上配置有第三控制閥和高壓水泵，所述反向沖洗管的入水口置于儲水池的水面以下。本系統通過反向高速水流將堵塞在虹吸管入水口的雜物沖開，自動化程度高，避免了人工清理所帶來的不便，同時確保虹吸管在泄洪及日常用水過程中的正常運行。
【專利說明】一種用于塘壩工程的虹吸管防堵裝置及其操作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于水利工程【技術領域】，具體涉及為一種用于塘壩工程的虹吸管防堵裝置及其操作方法。
【背景技術】
[0002]虹吸管是一種壓力輸水管道，一般頂部彎曲且其高程高于上游供水水面，由于虹吸管內的真空，在上游水面的大氣壓強和虹吸管內壓強之間產生壓差，利用虹吸原理使水流通過虹吸管最高處引向低處，以便于汛期泄洪以及放空水庫對工程進行安全檢修。虹吸管的優點在于能跨越高地，減少挖方，避免壩下涵管形成的滲漏隱患。
[0003]由于水庫內存在較多的植物根莖和生活垃圾，特別是暴雨會將山坡的朽木枯葉沖入水庫，在排水過程中虹吸管入水口攔污柵經常被堵塞，影響水流的正常下泄，對塘壩的排水造成很大影響，若在汛期甚至會導致潰壩等重大安全事故，對水庫下游人民的生命財產安全造成巨大威脅。
[0004]虹吸管入水口一般位于水庫死水位附近(接近水庫底部)，人工無法正常進行清理，對塘壩工程的運行管理造成威脅，因此有必要研發一種用于塘壩工程的虹吸管防堵裝置，以確保虹吸管在泄洪及日常用水過程中正常運行。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于克服上述提到的缺陷和不足，而提供一種用于塘壩工程的虹吸管防堵裝置，通過控制水流方向對虹吸管入口處的堵塞物進行反向沖洗，以確保虹吸管在泄洪及日常用水過程中正常運行。
[0006]本發明的另一目的是提供上述裝置的操作方法。
[0007]本發明實現其目的采用的技術方案如下。
[0008]一種用于塘壩工程的虹吸管防堵裝置，包括虹吸管，所述虹吸管入水口位于水庫壩體迎水面下部，排水口位于水庫壩體背水面下部，其特征在于，所述虹吸管排水口配置有第二控制閥，所述虹吸管連接有反向沖洗管，所述反向沖洗管上配置有第三控制閥和高壓水泵，所述反向沖洗管的入水口置于儲水池的水面以下。
[0009]作為優選，所述虹吸管通過第一控制閥與真空液氣交換機連接。
[0010]作為優選，所述虹吸管配置有流速監測儀，所述虹吸管和反向沖洗管的連接處位于流速監測儀和第二控制閥之間。
[0011]作為優選，所述反向沖洗管配置有止逆閥。
[0012]作為優選，所述虹吸管入水口設置有欄污柵。
[0013]一種用于塘壩工程的虹吸管防堵裝置操作方法，包括以下步驟:
a)打開第二控制閥，虹吸管內的水正方向流動，利用虹吸原理通過虹吸管對水庫進行排水，當虹吸管堵塞時，關閉第二控制閥，虹吸管停止排水；
b)開啟第三控制閥，高壓水泵工作，抽取儲水池內的水，使虹吸管內的水反方向流動，高速水流將堵塞在虹吸管入水口的雜物沖開；
C)關閉高壓水泵和第三控制閥，開啟第二控制閥，利用虹吸原理繼續排水；
d)在排水過程中，當虹吸管再次遇堵塞時，重復步驟a)、b)、c);
e)排水結束后，關閉第二控制閥，裝置停止工作。
[0014]進一步的，步驟a)中，所述虹吸管通過第一控制閥與真空液氣交換機連接，在開始使用本裝置對水庫進行排水時，打開第一控制閥，開啟真空液氣交換機，將虹吸管內氣體排空并置換成水庫內的水，然后關閉第一控制閥，打開第二控制閥，虹吸管內的水正方向流動。
[0015]進一步的，步驟a)中，所述虹吸管配置有流速監測儀，所述虹吸管和反向沖洗管的連接處位于流速監測儀和第二控制閥之間，虹吸管內的水正方向流動，流速監測儀用以測量虹吸管內的水流速度，從而判斷虹吸管是否堵塞。
[0016]本系統通過反向高速水流將堵塞在虹吸管入水口的雜物沖開，自動化程度高，避免了人工清理所帶來的不便，同時確保虹吸管在泄洪及日常用水過程中的正常運行。
[0017]本發明適用于給排水、水利工程、水池、水塘和水渠，另外，也同樣可用于水產養殖、河道清淤排污，以及石油、化工行業槽罐液體導入和輸出等。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1是本發明虹吸管防堵裝置的整體結構示意圖(圖中箭頭表示裝置正常排水時水流的方向)；
圖2是本發明虹吸管防堵裝置的下游部分平面布置圖；
圖中:1-虹吸管、2-第一控制閥、3-真空液氣交換機、4-流速監測儀、5-第三控制閥、6-第二控制閥、7-儲水池、8-反向沖洗管、9-高壓水泵。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖，對本發明作進一步詳細說明。
[0020]一種用于塘壩工程的虹吸管防堵裝置，包括虹吸管1，所述虹吸管I入水口位于水庫壩體迎水面下部，排水口位于水庫壩體背水面下部，中間部分位于壩體頂部。所述虹吸管I排水口配置有第二控制閥6。打開第二控制閥6，在虹吸原理的作用下，水庫內的部分水被吸入虹吸管I并被排到壩體外面。所述虹吸管I連接有反向沖洗管8，所述反向沖洗管8上配置有第三控制閥5和高壓水泵9，所述反向沖洗管8的入水口置于儲水池7的水面以下。當虹吸管I的入水口被堵塞時，關閉第二控制閥6，然后打開第三控制閥5和高壓水泵
9。在高壓水泵9的作用下，儲水池7中的水被吸入反向沖洗管8，并流經虹吸管I反向沖刷，從而疏通虹吸管1，起到虹吸管I防堵的作用。
[0021]所述虹吸管I通過第一控制閥2與真空液氣交換機3連接。所述真空液氣交換機3的作用是使得虹吸管I內部形成真空，將虹吸管I內氣體排空并置換成水庫內的水。此處作為優選，采用了真空液氣交換機3，當然，也能采用其他裝置使虹吸管I內部形成真空。所述真空液氣交換機3設置在虹吸管I的高位處，便于排盡虹吸管I內的空氣。真空液氣交換機3的使用方式如下:打開第一控制閥2，通過真空液氣交換機3的液氣交換功能，排出虹吸管I內的空氣。當虹吸管I的空氣全部置換成水庫內的水時，關閉第一控制閥2，打開虹吸管I上的第二控制閥6，虹吸管I開始進入正常排放使用狀態。
[0022]所述虹吸管I配置有流速監測儀4。通過讀出流速監測儀4上的水流速度，用以判斷虹吸管I是否堵塞。當然，采用流速監測儀4是本技術方案的優選方式，也可以采用其他方式，如通過人工觀察虹吸管I排水口的水流大小判斷虹吸管I是否堵塞。更優選，所述虹吸管I和反向沖洗管8的連接處位于流速監測儀4和第二控制閥6之間。因此，流速監測儀4不僅能讀出虹吸管I正向排水時的水流的流速，從而判斷虹吸管I是否堵塞，也能讀出虹吸管I反向沖洗時的水流的流速，從而判斷虹吸管I是否疏通。
[0023]所述反向沖洗管8配置有止逆閥。所述止逆閥用以保證反向沖洗管8在工作結束時，高壓水泵9不會產生反向轉動，且高壓水泵9 一直充滿水，便于下一次工作。
[0024]所述虹吸管I入水口設置有欄污柵。所述欄污柵用以防止雜物進入虹吸管I。
[0025]一種用于塘壩工程的虹吸管防堵裝置操作方法，包括以下步驟:
a)在本裝置不工作時，第一控制閥2、第二控制閥6和第三控制閥5均處于關閉狀態。
[0026]在使用本裝置對水庫進行排水時，首先打開第一控制閥2，開啟真空液氣交換機3，將虹吸管I內氣體排空并置換成水庫內的水，然后關閉第一控制閥2。
[0027]打開第二控制閥6，虹吸管I內的水正方向流動，利用虹吸原理通過虹吸管I對水庫進行排水。通過流速監測儀4測量虹吸管I中的水流的流速，從而判斷虹吸管I是否堵塞。當泄洪、排水過程中，流速監測儀4測量得到的流速值減小時，可判定為虹吸管I入口處堵塞。當虹吸管I堵塞時，關閉第二控制閥6，虹吸管I停止排水。
[0028]b)開啟第三控制閥5，高壓水泵9工作，抽取儲水池7內的水，使虹吸管I內的水反方向流動，高速水流將堵塞在虹吸管I入水口的雜物沖開。
[0029]c)關閉高壓水泵9和第三控制閥5，開啟第二控制閥6，利用虹吸原理繼續排水。
[0030]d)在排水過程中，當虹吸管I再次遇堵塞時，重復步驟a)、b)、C)。
[0031]e)排水結束后，關閉第二控制閥6，裝置停止工作。
[0032]本發明按照實施例進行了說明，在不脫離本原理的前提下，本裝置還可以作出若干變形和改進。應當指出，凡采用等同替換或等效變換等方式所獲得的技術方案，均落在本發明的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種用于塘壩工程的虹吸管防堵裝置，包括虹吸管(I)，所述虹吸管(I)入水口位于水庫壩體迎水面下部，排水口位于水庫壩體背水面下部，其特征在于，所述虹吸管(I)排水口配置有第二控制閥(6 )，所述虹吸管(I)連接有反向沖洗管(8 )，所述反向沖洗管(8 )上配置有第三控制閥(5)和高壓水泵(9)，所述反向沖洗管(8)的入水口置于儲水池(7)的水面以下。
2.如權利要求1所述的一種用于塘壩工程的虹吸管防堵裝置，其特征在于，所述虹吸管(I)通過第一控制閥(2 )與真空液氣交換機(3 )連接。
3.如權利要求1所述的一種用于塘壩工程的虹吸管防堵裝置，其特征在于，所述虹吸管(I)配置有流速監測儀(4)，所述虹吸管(I)和反向沖洗管(8)的連接處位于流速監測儀(4)和第二控制閥(6)之間。
4.如權利要求1所述的一種用于塘壩工程的虹吸管防堵裝置，其特征在于，所述反向沖洗管(8)配置有止逆閥。
5.如權利要求1所述的一種用于塘壩工程的虹吸管防堵裝置，其特征在于，所述虹吸管(I)入水口設置有欄污柵。
6.如權利要求1所述的一種用于塘壩工程的虹吸管防堵裝置操作方法，其特征在于，包括以下步驟: a)打開第二控制閥(6)，虹吸管(I)內的水正方向流動，利用虹吸原理通過虹吸管(I)對水庫進行排水，當虹吸管(I)堵塞時，關閉第二控制閥(6)，虹吸管(I)停止排水； b )開啟第三控制閥(5 )，高壓水泵(9 )工作，抽取儲水池(7 )內的水，使虹吸管(I)內的水反方向流動，高速水流將堵塞在虹吸管(I)入水口的雜物沖開； c)關閉高壓水泵(9)和第三控制閥(5)，開啟第二控制閥(6)，利用虹吸原理繼續排水； d)在排水過程中，當虹吸管(I)再次遇堵塞時，重復步驟a)、b)、c)； e )排水結束后，關閉第二控制閥(6 )，裝置停止工作。
7.如權利要求6所述的一種用于塘壩工程的虹吸管防堵裝置操作方法，其特征在于， 步驟a)中，所述虹吸管(I)通過第一控制閥(2)與真空液氣交換機(3)連接，在開始使用本裝置對水庫進行排水時，打開第一控制閥(2)，開啟真空液氣交換機(3)，將虹吸管(I)內氣體排空并置換成水庫內的水，然后關閉第一控制閥(2)，打開第二控制閥(6)，虹吸管(O內的水正方向流動。
8.如權利要求7所述的一種用于塘壩工程的虹吸管防堵裝置操作方法，其特征在于， 步驟a)中，所述虹吸管(I)配置有流速監測儀(4)，所述虹吸管(I)和反向沖洗管(8)的連接處位于流速監測儀(4)和第二控制閥(6)之間，虹吸管(I)內的水正方向流動，流速監測儀(4)用以測量虹吸管(I)內的水流速度，從而判斷虹吸管(I)是否堵塞。
【文檔編號】E02B8/04GK103614993SQ201310663104
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年12月10日 優先權日:2013年12月10日
【發明者】秦鵬, 秦植海, 陳曉東, 王維漢, 周建芬, 王海波 申請人:浙江水利水電學院