一种改进的明沟排水系统及其排水方法技术方案

本发明专利技术公开了一种改进的明沟排水系统，包括安装在明沟内的若干个闸室，闸室内设置有闸门，所述闸门包括内侧门和外框架，内侧门滑动设置在外框架内，外框架滑动设置在闸室内，内侧门连接有第一提升装置，外框架连接有第二提升装置，在相邻的两个闸室之间设置有两个叶轮，两个叶轮的轴心连线与明沟的沟底垂直，相邻两个闸室之间设置有浊度计、液位计和流速计。本发明专利技术还提供了一种上述明沟排水系统的排水方法。本发明专利技术能够改进现有技术的不足，实现了明沟排水系统中泥沙的均匀分布，泥沙沉积率低，所需泥沙清理作业频率低，营养物质直接溶解在水流中进行循环利用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水利
，尤其是。
技术介绍
我国的农田灌溉通常采用明沟排水的方式。中国专利技术专利CN 102747718 B公开了一种明沟控制排水装置，提高了明沟水位控制的精度。但是，这种明沟排水结构是利用沉砂池进行泥沙沉淀过滤，在使用一段时间后就需要对沉砂池内的泥沙进行清理，导致排水系统不能连续长时间工作。而且，这种结构无法对泥沙进行完全沉淀，尤其是沉砂池附近的明沟，泥沙淤积情况较为严重。另外，这种结构的排水系统是通过循环利用沉砂池内的淤泥进行氮磷等营养物质的循环利用，这就需要专门的淤泥收集、清理、烘干等一系列设备对沉砂池内的淤泥进行二次加工，设备成本高，营养物质循环利率低。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供，能够解决现有技术的不足，实现了明沟排水系统中泥沙的均匀分布，泥沙沉积率低，所需泥沙清理作业频率低，营养物质直接溶解在水流中进行循环利用。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案如下。一种改进的明沟排水系统，包括安装在明沟内的若干个闸室，闸室内设置有闸门，所述闸门包括内侧门和外框架，内侧门滑动设置在外框架内，外框架滑动设置在闸室内，内侧门连接有第一提升装置，外框架连接有第二提升装置，在相邻的两个闸室之间设置有两个叶轮，两个叶轮的轴心连线与明沟的沟底垂直，相邻两个闸室之间设置有浊度计、液位计和流速计。作为优选，所述闸室的侧壁设置有第一滑槽，外框架与第一滑槽滑动连接，外框架的外侧设置有若干个第一弹簧片，第一弹簧片包括固定在外框架上的第一连接片，第一连接片的顶部对称设置有两个第二连接片，每个第二连接片的顶部连接有一个第三连接片，第三连接片与第一滑槽的底部紧密接触，第二连接片与第三连接片的连接处位于第三连接片的一侧设置有第一凸起部，第一凸起部位于第三连接片与第一滑槽的接触面上，第二连接片与第三连接片的连接处位于第二连接片的一侧设置有第一通孔。作为优选，所述内侧门的外侧边设置有波浪形内封边，外框架的内侧边设置有贯穿外框架的第二通孔，第二通孔与波浪形内封边的接触端设置有橡胶套，橡胶套的一端固定在第二通孔的内侧，橡胶套的另一端位于第二通孔的外侧。作为优选，所述叶轮的两侧各设置有一个凹槽，凹槽设置在明沟底部。作为优选，所述内侧门上设置有缺口，缺口内并列设置有若干个叶片。作为优选，所述缺口的两侧设置有贯穿内侧门的第三通孔。作为优选，所述叶片的表面设置有导流槽，导流槽与叶片的旋转方向垂直。一种上述改进的明沟排水系统的排水方法，包括以下步骤: A、将所有内侧门和外框架全开，使水流快速流入明沟； B、当液位计检测到液位超过标准水位20%后，降低液位计上下游两侧的外框架的高度，使液位逐渐稳定在不超过标准水位10%，然后降低上述外框架内侧的内侧门高度，使得流速和液位降低至标准值； C、浊度计对明沟内水流的浊度进行监测，当发现水流浊度超过标准值后，加大浊度计上游外框架的开度，同时减少浊度计下游内侧门高度，同时打开叶轮，叶轮的旋转方向与水流流向相反； D、对于步骤C中进行调整的外框架的上游部分，根据液位计的监测结果，通过改变上游部分的其它外框架和内侧门的位置，对上游部分明沟的液位和流速进行调整，使其保持在标准范围内；对于步骤C中进行调整的内侧门的下游部分，根据液位计的监测结果，通过改变下游部分的其它外框架和内侧门的位置，对下游部分明沟的液位和流速进行调整，使其保持在标准范围内； E、当浊度降低至标准范围内后，叶轮停止旋转，以停止旋转的叶轮所处的位置为中心，由中心向两侧逐一调整闸门，闸门调整的过程为，首先调整外框架的高度实现液位的初步调节，然后调整内侧门的高度实现液位和流速的精确调节。作为优选，步骤E中，叶轮停止转动前，首先将上部叶轮的转速降低至下部叶轮转速的60%，保持5min，然后将上下两个叶轮的转速降低至初始转速的20%，保持3min，然后关闭下部叶轮，保持5min后关闭上部叶轮。作为优选，同一闸门内的内侧门和外框架的提升高度之差小于内侧门和外框架中提升高度之和的一半。采用上述技术方案所带来的有益效果在于:本专利技术通过改进闸门结构，可以在外框架和内侧门进行相对运动的过程中，对闸门附近的积攒的泥沙进行有效地清理。在排水过程中，通过液位计检测明沟内的液位，然后通过控制对应闸门的开启结构，在调整明沟内液位和流速的同时，降低了泥沙的沉积量。若发现某一段明沟的泥沙含量增加，通过开启叶轮和调整闸门的开启结构，进而对泥沙进行分散和清理，使得整个明沟内的泥沙均匀分布，降低泥沙沉积率。叶轮的转动可以使水流在明沟内产生逆向的紊流，这一状态在叶轮两侧的凹槽处可以形成一个循环上升的驱动力，减低泥沙向下沉淀的趋势，两侧内侧门的缺口内设置的叶片在紊流状态的驱动下，进行旋转，可以在内侧门的区域形成一个贯穿内侧门的局部循环状态，第三通孔内的水流作用于叶片上，在导流槽的作用下，水流产生沿着内侧门表面向外侧扩散流动的趋势，实现了对于内侧门表面的泥沙清理。在闸门调节的过程中，通过改进叶轮的开闭时间和转速，可以避免由于流速突然的变化而出现的泥沙淤积。内侧门和外框架的开启高度保持在一定的比例范围内，可以优化闸门开闭过程对于泥沙调节的效果。【附图说明】图1是本专利技术一个【具体实施方式】的结构图。图2是本专利技术一个【具体实施方式】中外框架与闸室连接部分的结构图。图3是本专利技术一个【具体实施方式】中内侧门与外框架连接部分的结构图。图4是本专利技术一个【具体实施方式】中波浪形内封边与橡胶套接触部分的结构图。图5是本专利技术一个【具体实施方式】中缺口部分的结构图。图6是本专利技术一个【具体实施方式】中叶片表面的结构图。图7是本专利技术一个【具体实施方式】中拦砂网的结构图。图中:1、闸室；2、内侧门；3、外框架；4、第一提升装置；5、第二提升装置；6、叶轮；7、浊度计；8、液位计；9、流速计；10、第一滑槽；11、第一弹簧片；12、第一连接片；13、第二连接片；14、第三连接片；15、第一凸起部；16、第一通孔；17、波浪形内封边；18、第二通孔；19、橡胶套；20、凹槽；21、缺口 ；22、叶片；23、第三通孔；24、导流槽；25、拦砂网；26、连接轴；27、导向片；28、金属丝网板；29、齿形部；30、阻尼器。【具体实施方式】本专利技术中使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接、粘贴等常规手段，在此不再详述。参照图1-7，本专利技术一个【具体实施方式】包括安装在明沟内的若干个闸室1，闸室I内设置有闸门，所述闸门包括内侧门2和外框架3，内侧门2滑动设置在外框架3内，外框架3滑动设置在闸室I内，内侧门2连接有第一提升装置4，外框架3连接有第二提升装置5，在相邻的两个闸室I之间设置有两个叶轮6，两个叶轮6的轴心连线与明沟的沟底垂直，相邻两个闸室I之间设置有浊度计7、液位计8和流速计9。所述闸室I的侧壁设置有第一滑槽10，外框架3与第一滑槽10滑动连接，外框架3的外侧设置有若干个第一弹簧片11，第一弹簧片11包括固定在外框架3上的第一连接片12，第一连接片12的顶部对称设置有两个第二连接片13，每个第二连接片13的顶部连接有一个第三连接片14，第三连接片14与第一滑槽本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改进的明沟排水系统，包括安装在明沟内的若干个闸室（1），闸室（1）内设置有闸门，其特征在于：所述闸门包括内侧门（2）和外框架（3），内侧门（2）滑动设置在外框架（3）内，外框架（3）滑动设置在闸室（1）内，内侧门（2）连接有第一提升装置（4），外框架（3）连接有第二提升装置（5），在相邻的两个闸室（1）之间设置有两个叶轮（6），两个叶轮（6）的轴心连线与明沟的沟底垂直，相邻两个闸室（1）之间设置有浊度计（7）、液位计（8）和流速计（9）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：傅兴琴，
申请(专利权)人：傅兴琴，
类型：发明
国别省市：四川;51