一种基于泥沙自检测系统的可储水式空心淤地坝及其控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于泥沙自检测系统的可储水式空心淤地坝及其控制系统，包括坝体，所述坝体的截面为梯形结构，所述坝体的内部开设有储水腔，所述坝体的一侧开设有若干个进水孔，所述进水孔与储水腔相连通，所述坝体远离储水腔的一侧开设有排水孔，所述排水孔的端与储水腔内壁的底部相连通；通过设置的空心坝拦水，又用储水腔储水，使不能利用或难利用的洪水能够有效利用；所述控制系统控制包括泥沙含量检测装置以及储水控制模块，所述泥沙含量检测装置检测洪水中泥沙含量的垂直分布，储水控制模块控制相应的进水孔打开或者关闭，使泥沙含量较高的洪水不会顺着进水孔进入储水腔的内部，而上层泥沙含量较低的清水则会顺着进水孔流入储水腔的内部。孔流入储水腔的内部。孔流入储水腔的内部。

【技术实现步骤摘要】
一种基于泥沙自检测系统的可储水式空心淤地坝及其控制系统


[0001]本专利技术属于水利工程
，具体涉及一种基于泥沙自检测系统的可储水式空心淤地坝及其控制系统。

技术介绍

[0002]北方干旱山区，年降水量大多在400mm左右甚至更少，其中60％以上的降水以暴雨形式集中在作物或经济林草生长发育需水量最大的七、八、九三个月，而60％以上的暴雨因强度大、历时短形成洪水，携泥裹沙下泄。坡面作物和林草因得不到及时灌溉而减产甚至枯萎；而下泄的洪水上游冲毁农田、道路、村庄，下游则淤积河道、抬高河床，造成极大的损失。为了防治水土流失、增加耕地，各地政府在沟道修建了大量的淤地坝，虽然保土增地、防治水土流失的目的初步达到，但保水、用水功能的开发还是一片空白，仅保土不保水。对地多水少的干旱山区群众而言，多一块少一旱地无足轻重，而多一点水源将会有直接的效益产生，在保土的同时，必须保住水，保住了水就保住了群众的收益，才会为绿水青山的建设创造了必要条件。
[0003]干旱山区防治水土流失、洪水资源利用的主要方式是沟道治理工程，目前主要是淤地坝。由于淤地坝位置较高，结构简单，洪水设计标准低，一般不考虑储水功能，也就导致了汛期过后，作物或林果生长发育所需水分跟不上，直接影响淤地坝的经济收益，挫伤了群众建设、养护淤地坝的积极性，要实现干旱山区农业发展是非常艰难的。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的不足，本专利技术目的是提供一种基于泥沙自检测系统的可储水式空心淤地坝及其控制系统，解决了传统淤地坝结构简单，洪水设计标准低，一般不考虑储水功能，只保土，不保水的问题。
[0005]一种基于泥沙自检测系统的可储水式空心淤地坝，包括坝体，坝体的截面为梯形结构，坝体的内部开设有储水腔，坝体的迎水面一侧从上到下开设有若干个进水孔，进水孔与储水腔相连通，坝体背水面的另一侧底部开设有排水孔，排水孔与储水腔相连通，坝体的顶部开设有检修井，检修井与储水腔相连通。
[0006]进水孔从上到下设置多层，各层之间间隔布置，每一层具有一个或者多个进水孔，每层的进水孔处于同一水平线上，进水孔为由坝体的外壁至储水腔的内部向下倾斜设置。
[0007]坝体靠近进水孔一侧的外壁修建有若干个台阶，每一层进水孔均对应一个台阶，台阶沿坝体迎水面宽度方向铺设。
[0008]一种基于泥沙自检测系统的可储水式空心淤地坝的控制系统，所述空心淤地坝为权利要求1
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3中任一项所述的空心淤地坝，所述控制系统包括泥沙含量检测装置以及储水控制模块，所述泥沙含量检测装置检测洪水中泥沙含量的垂直分布，并将检测结果发送给储水控制模块，储水控制模块控制相应的进水孔打开或者关闭，使得清水进入储水腔内部。
[0009]泥沙含量检测装置包括竖杆，竖杆为竖直设置，竖杆的外壁从上到下间隔固定连接有若干个泥沙传感器，竖杆的顶部固定连接有控制器。
[0010]储水控制模块包括进水阀，储水控制器和排水阀，每个进水孔内均设置有进水阀。
[0011]所述储水控制器分别与进水阀和排水阀电性连接，所述泥沙含量检测装置中的控制器与储水控制器通过无线信号连接。
[0012]所述泥沙含量检测装置位于坝体上游，与坝体间隔设置。
[0013]从上到下每个泥沙传感器与从上到下的每层进水孔一一对应，即同一水平线上包括一个泥沙传感器和进水孔。
[0014]所述进水阀和排水阀均为电磁阀，同一水平线上的多个进水孔内的所有进水阀由储水控制器的一路信号控制，不同水平线上的进水阀由储水控制器不同的信号控制。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0016]1、通过设置的空心淤地坝拦水，又用储水腔储水，使不能利用或难利用的洪水能够有效利用。空心淤地坝建设，尤如在山坡地旁边建了一个蓄水池，将在一定程度上有效的解决山坡地、林果地用水不足的问题，为生态文明建设创造有利条件。
[0017]2、通过设置的单个进水孔由进水阀控制，若同一水平线上设置多个进水孔，则多个进水孔内的进水阀只受同一水平面下的泥沙传感器的影响，并由一路信号控制，以达到防止泥沙进入的效果。
[0018]3、通过设置的泥沙传感器检测到泥沙的含量超过预定的值时，会发出信号到控制器，控制器将会控制同一水平面下的进水阀闭合，使泥沙含量较高的洪水不会顺着进水孔进入储水腔的内部，而上层泥沙含量较低的清水则会顺着进水孔流入储水腔的内部，使得储水腔内部所储存的水均为清水，可以方便后续人们的使用。
[0019]4、通过设置的检修井用来检查水质，水量以及在坝体内无水时检修坝体内部，使用非常方便。
[0020]5、通过在控制器11与储水控制器之间设置了信号处理模块，并将信号处理模块设置在储水控制器前端，在信号处理模块中利用信号接收电路中的三极管Q2来实现对测量信号的幅值的检测，当三极管Q2导通时将信号放大电路导通，利用放大器中的与门U1A对雨量信号和测量信号得到高电平，进而开启三极管Q5为测量信号进行放大，即只在暴雨天气时对测量信号进行放大，以补偿测量信号在暴雨天气时出现的储水控制器常常接收不到信号，或者接收的测量信号特别弱的问题，避免储水控制器无法对信号进行识别与分析，进而影响到储水控制器对于进水孔的控制的准确率的问题发生，同时将放大后的信号与标准信号利用运放器U2B进行减法运算，用来控制三极管Q5对信号的放大作用进行控制，同时运用滤波器来以避免空气中存在的电磁干扰如出现暴雨天气时伴随的雷电现象带来的电磁干扰，提高测量信号的准确性。
附图说明
[0021]图1为本专利技术的俯视结构示意图；
[0022]图2为本专利技术的使用时的剖视结构示意图；
[0023]图3为本专利技术的图2中A处结构放大示意图。
[0024]图4为本专利技术设置的信号处理模块的电路原理图。
具体实施方式
[0025]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]如图1
‑
3所示，一种基于泥沙自检测系统的可储水式空心淤地坝，包括坝体1，坝体1的截面为梯形结构，坝体1的内部开设有储水腔3，坝体1的迎水面一侧从上到下开设有若干个进水孔4，进水孔4与储水腔3相连通，坝体1背水面的另一侧底部开设有排水孔6，排水孔6与储水腔3相连通，坝体1的顶部开设有检修井5，检修井5与储水腔3相连通。
[0027]本实施方案中，通过设置的空心坝拦水，又用储水腔3储水，使不能利用或难利用的洪水能够有效利用。空心坝建设，尤如在山坡地旁边建了一个蓄水池，将在一定程度上有效的解决山坡地、林果地用水不足的问题，为生态文明建设创造有利条件。
[0028]本实施例中，通过设置的检修井5用来检查水质，水量以及在坝体1内无水时检修坝体1内部，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于泥沙自检测系统的可储水式空心淤地坝，包括坝体(1)，其特征在于：坝体(1)的截面为梯形结构，坝体(1)的内部开设有储水腔(3)，坝体(1)的迎水面一侧从上到下开设有若干个进水孔(4)，进水孔(4)与储水腔(3)相连通，坝体(1)背水面的另一侧底部开设有排水孔(6)，排水孔(6)与储水腔(3)相连通，坝体(1)的顶部开设有检修井(5)，检修井(5)与储水腔(3)相连通。2.根据权利要求1所述的空心淤地坝，其特征在于：进水孔(4)从上到下设置多层，各层之间间隔布置，每一层具有一个或者多个进水孔，每层的进水孔处于同一水平线上，进水孔(4)为由坝体(1)的外壁至储水腔(3)的内部向下倾斜设置。3.根据权利要求1所述的空心淤地坝，其特征在于：坝体(1)靠近进水孔(4)一侧的外壁修建有若干个台阶(12)，每一层进水孔均对应一个台阶(12)，台阶(12)沿坝体(1)迎水面宽度方向铺设。4.一种基于泥沙自检测系统的可储水式空心淤地坝的控制系统，其特征在于：所述空心淤地坝为权利要求1
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3中任一项所述的空心淤地坝，所述控制系统包括泥沙含量检测装置(2)以及储水控制模块，所述泥沙含量检测装置(2)检测洪水中泥沙含量的垂直分布，并将检测结果发送给储水控制模块，储水控制模块控制相应的进水孔打开或者关闭...

【专利技术属性】
技术研发人员：申震洲，姚文艺，韩玉峰，李斌斌，肖培青，姚京威，徐建昭，衣强，张弘，韩德强，张军，王卫华，杨玉庆，曹力，昌已登，范江浒，刘杰，刘明欣，李莉，陈诚，侯礼婷，王纪超，
申请(专利权)人：黄河水利委员会黄河水利科学研究院，
类型：发明
国别省市：