自启动式边坡虹吸排水系统技术方案

本发明专利技术提供一种自启动式边坡虹吸排水系统，针对在使用虹吸排水方法时，遇到干旱少雨季节时，地下水位降低，坡体没有水需要通过虹吸作用排出，虹吸排水系统就会处于停止工作状态，溶解于水中的空气会以气泡的形式逐渐析出，虹吸管中就会不断累积空气，使虹吸管中的真空度降低，导致虹吸难以再次启动甚至虹吸现象消失的问题。本发明专利技术由直立式堤坝、气室、虹吸管、排气管、补气管、单向阀组成，直立式堤坝的坝顶设置气室，虹吸管的一端伸入到边坡地下水位线以下，虹吸管的另一端穿过气室伸入到海水平面以下，排气管的一端伸入到边坡的后缘的地下水位线以下，排气管的另一端与气室相连，补气管设置在气室上端，排气管和补气管内部都设置单向阀。

Self starting slope siphon drainage system

The present invention provides a self starting type slope siphon drainage system, aiming at using the siphon drainage method, encounter drought season, underground water level is reduced, the slope without water needs to be discharged through the siphon, siphon drainage system will stop working in the state, dissolved air in the form of bubbles gradually precipitated. Straw will continue to accumulate in the rainbow air, the vacuum degree in the rainbow Straw reduced to start again and even lead to the destruction of the siphon siphon phenomenon problem. The invention is composed of vertical dam, gas chamber, rainbow Straw, exhaust pipe, air pipe, a one-way valve, an upright dam crest setting chamber, one end of the rainbow Straw extends into the underground water of the slope below the line, the other end passes through the Rainbow Room Straw extends into the sea below the surface, one end of the exhaust pipe extends into the underground water of the slope to the trailing edge of the line, the other end of the exhaust pipe is connected with the gas chamber, supply pipe is arranged on an upper end of the gas chamber, the exhaust pipe and the supply pipe internal one-way valve.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于岩土工程领域，尤其涉及一种海岸边坡排水的系统。
技术介绍
我国幅员辽阔，地质地形环境复杂，地质灾害频发，其中滑坡灾害对人类生产生活构成巨大威胁。大多数滑坡灾害的发生与地下水位变化有关。地下水位的上升导致滑坡体容重增加，滑面有效应力降低，抗剪强度减小，进而导致滑坡失稳。对于边坡，当坡前水位快速下降时，坡内地下水向坡外渗流，产生渗透力，增加下滑力，促使滑坡失稳。因此及时排出边坡中的地下水，保持地下水位稳定，对防治滑坡灾害与应急处理都极为关键。在常用的边坡排水方法中：水平重力式排水效率低，需要很长的钻孔，长时间使用会出现阻塞的问题；地下排水洞施工复杂，工程量大，成本高；集水井抽水需要持久的动力源，同时维护困难。综合上述边坡排水方法，有学者提出了虹吸排水理论，边坡虹吸排水方法具有排水孔布置方便、集水能力强、截排水效果好、需要的钻孔长度小、工程建设速度快等优点，然而在使用虹吸排水方法的工程中，遇到干旱少雨季节时，地下水位降低，坡体没有水需要通过虹吸作用排出，虹吸排水系统就会处于停止工作状态，溶解于水中的空气会以气泡的形式逐渐析出，虹吸管中就会不断累积空气，使虹吸管中的真空度降低，导致虹吸难以再次启动甚至虹吸现象消失。
技术实现思路
针对现有技术中使用虹吸排水方法为海岸边坡排水时，因地下水位下降虹吸作用暂停后，虹吸管内真空度降低，虹吸作用很难自行恢复的缺陷。本专利技术提供一种利用波浪能实时启动虹吸作用的虹吸排水系统。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种自启动式边坡虹吸排水系统，由直立式堤坝、气室、虹吸管、排气管、补气管、单向阀组成，直立式堤坝平行海岸线建在边坡的前面，直立式堤坝的坝顶设置气室，虹吸管的一端伸入到边坡地下水位线以下，虹吸管的另一端穿过气室伸入到海水平面以下，排气管的一端伸入到边坡的后缘的地下水位线以下，排气管的另一端与气室相连，补气管设置在气室上端，排气管和补气管内部都设置单向阀。所述的气室的前端埋没在海水平面30cm以下。所述的排气管，气体只能通过单向阀排出气室，气体不能补进气室；所述的补气管，气体只能通过单向阀补进气室，不能排出气室。自启动式边坡虹吸排水系统工作时，在波浪的作用下，气室内液面发生激烈震荡。当气室内液面下降时，气室内的压强变低，补气管补进空气，虹吸管的出水口处的水位下降，虹吸管内真空度增加，为虹吸作用提供动力，即使当边坡地下水位下降到一定范围导致虹吸作用暂时停止，地下水位再次升高时，虹吸作用也会自行恢复，保证了边坡持续不断地排水；当气室液面升高时，气室内的压强升高，排气管排出的空气进入边坡，排气管排出的空气进入边坡的后缘土体中，形成非饱和区，改变边坡地下水的渗流路径，使水流出坡面，从而降低边坡的地下水位。1.由于本专利技术气室的设计，在波浪的作用下，气室内的液面发生激烈震荡，气室液面降低时虹吸管出水口处的水位也随着降低，增加虹吸管内的真空度，给虹吸作用提供动力，为虹吸作用的自行恢复提供保障。2.由于本专利技术排气管的设计，气室内压强升高之后，排出的气体进入边坡，形成非饱和区，改变边坡地下水的渗流路径，使水流出坡面，达到充气排水的效果，从而降低边坡的地下水位。3.由于本专利技术补气管的设计，气室内空气从排气管排出后，补气管不断进行补气，使整个系统维持一个动态平衡，持续不断发挥作用。附图说明图1是本专利技术整体结构示意图。图2是本专利技术的直立式堤坝部分的局部示意图。在图中，1边坡、2直立式堤坝、3气室、4虹吸管、5排气管、6补气管、7地下水位线、8非饱和区、9单向阀。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明，本专利技术的目的和效果将更加明显。如图1-2所示，一种自启动式边坡虹吸排水系统，由直立式堤坝2、气室3、虹吸管4、排气管5、补气管6、单向阀9组成，直立式堤坝2平行海岸线建在边坡1的前面，直立式堤坝2的坝顶设置气室3，虹吸管4的一端伸入到边坡1的地下水位线7以下，虹吸管4的另一端穿过气室3伸入到海水平面以下，排气管5的一端伸入到边坡1的后缘的地下水位线7以下，排气管5的另一端与气室3相连，补气管6设置在气室3上端，排气管5和补气管6内部都设置单向阀9。所述的气室3前端埋没在海水平面30cm以下。所述的排气管5，气体只能通过单向阀9排出气室3，气体不能补进气室3，所述的补气管6，气体只能通过单向阀9补进气室3，不能排出气室3。自启动式边坡虹吸排水系统工作时，在波浪的作用下，气室3内液面发生激烈震荡。当气室3内液面下降时，气室3内的压强变低，补气管6补进空气，虹吸管4的出水口处的水位下降，虹吸管4内真空度增加，为虹吸作用提供动力，即使当边坡1的地下水位下降到一定范围导致虹吸作用暂时停止，地下水位再次升高时，虹吸作用也会自行恢复，保证了边坡1持续不断地排水；当气室3液面升高时，气室3内的压强升高，排气管5排出的空气进入边坡1的后缘土体中，形成非饱和区8，改变边坡1地下水的渗流路径，使水流出坡面，从而降低边坡1的地下水位。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自启动式边坡虹吸排水系统，其特征在于，由直立式堤坝(2)、气室(3)、虹吸管(3)、排气管(5)、补气管(6)、单向阀(9)组成，直立式堤坝(2)平行海岸线建在边坡(1)的前面，直立式堤坝(2)的坝顶设置气室(3)，虹吸管(3)的一端伸入到边坡(1)的地下水位线(7)以下，虹吸管(3)的另一端穿过气室(3)伸入到海水平面以下，排气管(5)的一端伸入到边坡(1)的后缘的地下水位线(7)以下，排气管(5)的另一端与气室(3)相连，补气管(6)设置在气室(3)上端，排气管(5)和补气管(6)内部都设置单向阀(9)。

【技术特征摘要】
1.一种自启动式边坡虹吸排水系统，其特征在于，由直立式堤坝(2)、气室(3)、虹吸管(3)、排气管(5)、补气管(6)、单向阀(9)组成，直立式堤坝(2)平行海岸线建在边坡(1)的前面，直立式堤坝(2)的坝顶设置气室(3)，虹吸管(3)的一端伸入到边坡(1)的地下水位线(7)以下，虹吸管(3)的另一端穿过气室(3)伸入到海水平面以下，排气管(5)的一端伸入到边坡(1)的后缘的地下水位线(7)以下，排气管(5)的另一端与气室(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：范雲鹤，孙红月，于洋，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33