多功能排洪系统的制作方法

1.本发明涉及城市排水防涝和雨水资源化利用技术领域，更具体的是涉及一种多功能排洪系统，用于每年洪涝灾害的河水水位上升并超过水位线时，河水能够及时排出从而降低河水水位高度。


背景技术：

2.由于受城市土地资源的限制，利用地面上的低洼地、池塘、湖泊、水库等蓄存雨水的方式越来越难以实现。为了化解内涝风险，在现有城市排水管网系统的基础上，增加地下蓄水空间是解决内涝问题的主要方法之一，具体措施是：对雨水管道上的检查井进行改造，将检查井的容积扩大，使之成为相互独立的蓄水池，蓄水池对收集超量雨水、削减径流量峰值、利用延时错峰减小排水管网的压力具有一定的作用。现有技术中雨水管上每隔100～300米，两个检查井之间设置一个调蓄池，调蓄池分散布置在雨水管道系统上，雨水管将调蓄池串联，每一个调蓄池与其上游100～300米的雨水管组分成一个调蓄单元。在降雨历时内暴雨最高峰时，下游管道的流量由于调蓄池的截留暂存而不叠加，同样管径的雨水管道可承受较大重现期的雨水流量，采用该法改造旧城区雨水管道系统，雨水管道的排水能力有较大地提高，从而减少内涝现象的发生。然而该排水系统的不足之处是，蓄水池是各自独立的，为了雨水的资源化利用，需要在每一个蓄水池内设置水泵，导致日常的设备维护管理难度较大。
3.现有技术中缺少一种能够排洪系统实施的位置：在上游进水口和配套河堤在金堂毗河与成都二绕姚渡交叉口下方位置；下游出水口在金堂淮口以下罗盘村宽广的河滩上；中间连接进出水口的隧道相对直线下流模式，发挥出进出水口水位落差的虹吸最大作用，直线距离约为26.7公里，金堂县城上游的水通过多功能排洪系统泄流至下游,上游的洪涝灾害就自然解决了。
4.长江中下游地区也可以在具有落差价值的地方实施，巧妙合理的利用落差，长江中下游的自然流淌的下流坡度不超过十万分之三，而且这种装置需要虹吸式的方式吸水并将水排出到没有伤害的下游,排到下游的水也是原有的水量，因此需要在长江中下游有一种多功能排洪系统根据地理位置巧妙合理的利用落差解决洪涝问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于：为了解决生活中产生的洪涝及排水的问题，本发明提供多功能排洪系统。
6.本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
7.多功能排洪系统，包括进水口装置、地下管以及出水口装置，所述地下管置两端分别连接进水口装置和出水口装置，所述进水口装置设置在河水岸边并紧靠河岸壁，所述进水口装置具有顶板、底板以及支撑柱，所述顶板上具有横向加强筋和纵向加强筋，所述支撑柱上方连接所述顶板上的横向加强筋和纵向加强筋，所述顶板、底板、支撑柱、横向加强筋
和纵向加强筋形成腔室，下方连接所述底板，所述顶板平行于水平面，进水口装置具有进水部分和出水部分，所述进水部分通过腔室连通出水部分，进水部分高度高于出水部分，进水部分与出水部分的落差在3.5
‑
4m范围内。
8.其中，所述进水口装置和出水口装置为扁平状的扇形结构，进水口装置由出水部分向进水部分逐渐增大扇形的弧形线。
9.其中，所述进水部分具有浮箱、进水口以及浮子，浮箱、进水口以及浮子沿所述弧形线均匀分布，所述进水口的高度为1m，浮箱位于所述进水口的外侧下方，所述浮子位于浮箱的下方，所述顶板的靠近进水部分向下弯折或焊接有边缘，进水口距边缘有4m。
10.其中，所述出水部分具有进水饱和保障区和出水口，所述进水饱和保障区为扇形或矩形型腔，所述出水口为半圆形形或波峰或矩形形状,进水饱和保障区内部底面的高度低于所述进水部分具有的进水口的底面高度。
11.其中，所述进水口装置具有隔板，所述隔板位于进水口装置的左右两侧，隔板嵌入河土内，所述底板的下方向下延伸形成有悬撑吊边，所述悬撑吊边的高度在3
‑
4m范围内,悬撑吊边向出水部分方向靠近。
12.其中，所述出水口装置由进水部分向出水部分逐渐增大扇形的弧形线，所述进水部分具有进水口，所述出水部分具有出水口。
13.其中，所述进水口为半圆形形或波峰或矩形形状。
14.其中，所述出水口沿所述弧形线均匀分布。
15.其中，所述出水口装置具有顶板和底板，所述底板平行于水平面。
16.本发明的有益效果如下：
17.1、本发明所述地下管两端分别连接进水口装置和出水口装置，所述进水口装置设置在河水岸边并紧靠河岸壁，所述进水口装置具有顶板、底板以及支撑柱，所述顶板上具有横向加强筋和纵向加强筋，所述支撑柱上方连接所述顶板上的横向加强筋和纵向加强筋，所述顶板、底板、支撑柱、横向加强筋和纵向加强筋形成腔室，下方连接所述底板，所述顶板平行于水平面，进水口装置具有进水部分和出水部分，所述进水部分通过腔室连通出水部分，进水部分高度高于出水部分，进水部分与出水部分的落差在3.5
‑
4m范围内，进水口装置设置在河水岸边并紧靠河岸壁完全与空气隔绝很好密封，进水口装置宽而矮(即扁平状)的大扇形设计是让进水量达到饱和均匀，边靠密封式浮箱和浮子统一的安装高度在极限水位时全部瞬间进满水下沉，所有进水口达到全负荷进水状态，水通过地下管和出水口装置排水，解决了长江上游部分产生洪涝及排水的问题。
18.2、本发明所述进水口装置和出水口装置为扁平状的扇形结构，进水口装置由出水部分向进水部分逐渐增大扇形的弧形线，大扇形设计是让进水量达到饱和均匀。
19.3、本发明所述进水部分具有浮箱、进水口以及浮子，浮箱、进水口以及浮子沿所述弧形线均匀分布，所述进水口的高度为1m，一米高的扁平进水口到出水口的短距离和大落差也推进了系统的快速起动；浮箱位于所述进水口的外侧下方，所述浮子位于浮箱的下方，所述顶板的靠近进水部分向下弯折或焊接有边缘，进水口距边缘有4m，让水位在系统起动前在环绕作用下平稳上升到极限水位，所有进水口达到全负荷进水状态，进水口装置内的水不产生淤积。
20.4、本发明所述进水口装置具有隔板，所述隔板位于进水口装置的左右两侧，隔板
嵌入河土内，所述底板的下方向下延伸形成有悬撑吊边,所述悬撑吊边的高度在3
‑
4m范围内,在底板下端更具有很好的环绕性和空气的隔离作用，所述悬撑吊边向出水部分方向靠近,扇形进水口装置悬撑吊边的边沿的低于进水口的最低位置，是让进水在水下形成强大的暗流时确保不进空气，对水面漂浮物的自然隔离。
21.5、本发明所述出水部分具有进水饱和保障区和出水口，所述进水饱和保障区为扇形或矩形型腔，所述出水口为半圆形形或波峰或矩形形状，出水口前端的大水量饱和保障区，是为了让整个系统到到全负荷工作时强大流量的保障。
22.6、本发明所述出水口装置具有宽广的弧线形出水口相比进水口排水量高出一倍，是让出水通畅均匀，在发挥了出水的同时尽量减小了对下游河床的短期冲击，在系统出水的尾段也在最大化的利用水流落差。
附图说明
23.图1是本发明的进水口装置前侧结构示意图；
24.图2是本发明的进水口装置后侧结构示意图；
25.图3是本发明的进水部分局部放大示意图；
26.图4是本发明进水口装置左侧结构示意图；
27.图5是本发明出水口装置前侧结构示意图；
28.图6是本发明系统连接结构示意图；
29.图7是本发明的进水口装置原理结构示意图。
30.附图标记：1
‑
顶板、2
‑
底板、3
‑
进水饱和保障区、4
‑
出水口、5
‑
支撑柱、5
’‑
进水落差助流区、6
‑
纵向加强筋、6
’‑
暗流进水区、7
‑
横向加强筋、8
‑
浮箱、9
‑
进水口、10
‑
浮子、 11
‑
悬撑吊边、12
‑
隔板、13
‑
边缘、101
‑
进水口装置、102
‑
地下管、103
‑
出水口装置、104
‑ꢀ
车道。
具体实施方式
31.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
32.实施例1
33.如图1、5、6所示，本实施例提供多功能排洪系统，包括进水口装置101、地下管102 以及出水口装置103，所述地下管102两端分别连接进水口装置101和出水口装置102，所述进水口装置101设置在河水岸边并紧靠河岸壁，所述进水口装置101具有顶板1、底板2、支撑柱5以及进水口9(扁平形)，所述顶板1上具有横向加强筋7和纵向加强筋6，所述支撑柱5上方连接所述顶板1上的横向加强筋7和纵向加强筋6，所述顶板1、底板2、支撑柱 5、横向加强筋7和纵向加强筋6形成腔室，下方连接所述底板2，所述顶板1平行于水平面，进水口装置101具有进水部分和出水部分，所述进水部分通过腔室连通出水部分，进水部分高度高于出水部分，进水部分与出水部分的落差在3.5
‑
4m范围内，推进了系统的快速起动，让水位在系统起动前在扇形环绕作用下平稳上升到极限水位，边靠密封式浮箱8和浮子10 统一的安装相同高度在极限水位时全部瞬间进满水下沉，所有进水口9达到全负荷进水状态。
34.如图2、3所示，所述进水口装置101和出水口装置103为扁平状的扇形结构，进水口装置101由出水部分向进水部分逐渐增大扇形的弧形线，如果进水部分弧形线长度不够可继续扩展，所述进水部分具有浮箱8、进水口9以及浮子10(相当于浮动阀门)，浮箱8、进水口9以及浮子10沿所述弧形线均匀分布，所述进水口9的高度为1m，浮箱8位于进水口9 的外侧下方，所述浮子10位于浮箱8的下方，所述顶板1的靠近进水部分向下弯折或焊接有边缘13，进水口9距边缘13有4m。
35.所述出水部分具有进水饱和保障区3和出水口4，所述进水饱和保障区3为扇形或矩形型腔，所述出水口4为半圆形形或波峰或矩形形状，进水饱和保障区3内部底面的高度低于所述进水部分具有的进水口9的底面高度，有利于形成水流落差。
36.所述进水口装置101具有隔板12，所述隔板12位于进水口装置的左右两侧，隔板12 嵌入河土内，所述进水口装置101底部和出水口4密封隔绝其它外部周围水的影响，所述底板2的下方向下延伸形成有悬撑吊边11,所述悬撑吊边11的高度在3
‑
4m范围内,悬撑吊边 11与底板2之间可焊接三角板的加强筋(图中未示出),加强筋的个数根据悬撑吊边11的高度决定，悬撑吊边11向出水部分方向靠近。
37.如图5所示，所述出水口装置103与进水口装置101区别在于：出水口装置103由进水部分向出水部分逐渐增大扇形的弧形线，所述进水部分具有进水口9，所述出水部分具有出水口4，所述进水口9为半圆形形或波峰或矩形形状，所述出水口4沿所述弧形线均匀分布，所述出水口装置具有顶板1和底板2，所述底板2平行于水平面。
38.实施例2
39.工作原理：所述隔板12以及边缘13埋入河沙中，当河床汛期达到警戒水位时，浮子 10推动浮箱8向上移动(浮子10自然上浮,密封住浮子10与浮箱8连接的伸缩轴周围的排气孔,浮箱8同样保持空状上浮)，浮箱8完全遮盖住进水口9时，浮箱8内装满水时浮箱8下沉，由于进水口9距边缘13有4m，进水口9外部周围的水达到全负荷进水状态，再根据进水部分与出水部分的落差在3.5
‑
4m范围内或进水口9的高度为1m使扁平的进水口9到出水口4的短距离和大落差也推进了系统的快速起动，流速或流量增大使所述进水口装置101内不产生淤积水。水流经过地下管102流入出水口装置103，出水口装置103的弧线形出水口 4相比其进水口9排水面积高出一倍，是让出水通畅均匀，在发挥了出水的同时尽量减小了对下游河床的短期冲击，在整个系统出水的尾段也在利用最大化的水流落差。当河床汛期水位降低到警戒水位以下时，浮箱8内装满的水通过浮子10排出，同时浮箱8下降到原来位置。
40.实施例3
41.运用1：当金堂河床汛期达到达到警戒水位，此系统进水口9处的配套河堤排水位提升至系统进水口9吊鱼台最高处，进水口无需任何控制，边靠密封浮箱8和浮子10，统一高度在环绕相对静止的空间同时进水，浮箱8瞬间注满水下沉，让进水口9达到饱和进水，约20 分钟达到全负荷作用，河堤以上的河床水位下降一米时，在进水口9的水面下进来水的作用同样保持全负荷作用。
42.运用2：在不排洪的决大多数空闲时间里，在进水口装置101和出水口装置103的中间两端连接隧道或车道104，可在进水口装置101和出水口装置103的两端附近选择适当的位置做车辆通行出口收费站，直接的隧道也是车辆通行的理解路径，慢慢收回建设成本。
43.运用3：在运用1、2的作用下不但避免了金堂县城的洪涝灾害，也不仅能慢慢收回
成本一劳永逸，让风水宜人的金堂水城得到质的发展，老城区告别终年荒废的现状以及农房农田的灾害。
44.此系统的最大泄洪流量约为三千多立方米/秒，2020年8月17号金堂毗河的最大洪峰流量有两千多立方米/秒，而金堂三江合流的流量只需下降一千七百个流量就决对安全了。
45.这个系统对气候变暖，蒸发量和降雨量的再创新高同样有保障，今后有必要还可以在金堂中河上游郫县唐昌那里把中河上游的水引入毗河上游，那个位置的直线距离约800米，那样这个系统的最大作用可以防患于未然。
46.实施例4
47.如图6所示，在进水口装置101和出水口装置103的中间两端连接隧道或车道104，隧道中的顶部排气孔(图中未示)泄洪需关闭，隧道底部有溢水管平时车道上淌的水或隧道内渗的水可通过车道中底下埋没的地下管102流入出水口装置103中排出水。所述进水口装置101 的进水口9的海拔高449米，出水口4的海拔高445米，所述出水口装置103的进水口9和出水口4的海拔高是414米，其中海拔高度以进、出水口的底边作为测量标准。
48.实施例5
49.如图7所示，是对进水口装置101的简要说明，虹吸式或全负荷(暗流)的水通过进水口9进入暗流进水区6’，所述进水口装置101的内部设有进水落差助流区5’(相当于实施例1的进水口装置101内部的底板2)，水流从进水口9(进水口9位于进水口装置101的顶端)进入进水落差助流区5’产生一定的落差进入进水饱和保障区3，进水饱和保障区3对水流进行汇集，最终水流从出水口4流出。无论是矩形单边进水或多边形进水或圆形以及扇形边缘均匀分布多个进水口进水，最终原理都是通过水流从进水口9进水，进水落差助流区5’产生一定的落差，再就是进水饱和保障区3汇集水流，水流从出水口4流出。