一种富水区隧道排水发电及隧道内碳中和的实现方法技术

本方案属于隧道防排水技术领域,具体涉及一种富水区隧道排水发电及隧道内碳中和的实现方法。包括以下步骤：步骤A：常规隧道结构及设施施工；在隧道硐室两边侧墙脚下施作排水沟，然后将隧道照明灯安装在隧道硐室侧壁上；步骤B，在排水沟中安装发电装置，步骤C、安装绿化设施：在隧道硐室侧壁上预制好安装爬山虎生长攀爬架所需的钢筋接头装置，然后将爬山虎种植盆安装在隧道侧墙脚；步骤D、整个系统调试；本方案在发电装置来水方向设置前置挡板，在隧道水流较大时，水流不会直接冲击微型发电机，从而避免水流对微型发电机的腐蚀，且电机前置挡板用混凝土材料制作，既有较高的强度，又有较好的耐腐蚀性，可以长时间的为微型发电机阻挡水流。挡水流。挡水流。

【技术实现步骤摘要】
一种富水区隧道排水发电及隧道内碳中和的实现方法


[0001]本方案属于隧道排水
,具体涉及一种富水区隧道排水发电及隧道内碳中和的实现方法。

技术介绍

[0002]在当前的隧道工程建设中，环境保护和资源集约利用也越来越受到人们的重视，这不仅包括在施工期间要大力注重环保，还包括在运营期间也应使隧道具有良好的环境效益。在含复杂岩溶区这类富水区的山岭隧道建设期间，由于工程地质条件的复杂性和施工扰动，渗漏水问题极易被诱发。在传统的隧道施工工艺中，渗漏水一般是通过泄水管道以及隧道两侧的阶排水沟直接排出隧道。在山岭隧道中，从隧道口到山谷存在着相当大的高度差，这使得排出的水具有很大的重力势能和动力势能。
[0003]就目前而言，现有的富水隧道采用的排水方式都比较单一，不环保，没有充分利用水的动能；在偏远山区，由于能源匮乏，采用水压力发电将是一个可行的方案。
[0004]申请号为CN202021697288.X的专利公开了一种高压富水隧道排水系统，包括环向排水管、横向排水管以及纵向排水管，环向排水管有多个，沿隧道轴向间隔绕设在隧道衬砌的外周处，各环向排水管底部与设置在隧道衬砌底部的横向排水管对应相接以形成环管，相邻环管间通过纵向排水管相接通，纵向排水管至少有两根，沿隧道轴向设置在隧道衬砌外周的两侧；还包括排水洞以及排水引流管；其中排水洞设置在隧道的下部处，各环管通过排水引流管与排水洞相接通；各排水引流管下端的出水端口处对应设有智能水阀，智能水阀下方对应设有水力发电机，水力发电机通过储电设备与智能水阀电连接。/>[0005]该方案利用了超前排水洞和大管径圆管进行超前排水，利用了水力发电为监控设备等提供了电源，节约了隧道运营成本。但是隧道的排水量不稳定，在一年四季中雨水多的季节，则排水量较多，水量过大时，超出发电所需水量的水则会直接冲击智能水阀，长期冲击则会对智能水阀造成腐蚀，进而导致该智能水阀不能为发电机提供水流，进而导致发电机不能发电。而且隧道内的通风效果差，汽车在隧道内行驶时会排放大量含有二氧化碳的尾气，对环境造成污染，而目前很多隧道并不具备碳中和的功能，因为需要一种富水区隧道排水发电及隧道内碳中和的实现方法。

技术实现思路

[0006]本方案提供一种富水区隧道排水发电及隧道内碳中和的实现方法，以解决隧道排水量较大时腐蚀发电装置的问题。
[0007]本方案提供一种富水区隧道排水发电及隧道内碳中和的实现方法，包括以下步骤：步骤A：常规隧道结构及设施施工；设施包括隧道硐室、阶梯形排水沟和隧道照明灯；
在隧道硐室两边侧墙脚下施作排水沟，然后将隧道照明灯安装在隧道硐室侧壁上；步骤B，在排水沟中安装发电装置，使得排水沟中的水可以集中用于发电装置发电；步骤C、安装绿化设施：在隧道硐室侧壁上预制好安装爬山虎生长攀爬架所需的钢筋接头装置，所述爬山虎生长攀爬架安装高度要低于隧道照明灯的高度；然后将爬山虎种植盆安装在隧道侧墙脚；步骤D、整个系统调试。
[0008]进一步，所述步骤A中，所述排水沟施工为台阶形状以产生水力发电所需要的高度差，且每个台阶为水平面。方便后期发电装置的安装和管理。
[0009]进一步，所述步骤B中，所述发电装置 3 所采用的发电机为微型发电机。微型发电机可以在水流很小的情况下发电，充分利用隧道渗漏水发电。
[0010]进一步，所述步骤B中，在微型发电机来水方向设有一块发电机前置挡板。保证排水沟中的水可以集中用于微型发电机发电。
[0011]进一步，所述步骤B中，所述电机前置挡板与微型发电机间隔一定的距离，所述电机前置挡板上部设有一泄水孔。当阶梯形排水沟内水量过大时，超出发电所需水量的水可以由泄水孔排出，且不至于水流直接冲击微型发电机，从而减小水流对微型发电机的腐蚀。
[0012]进一步，所述步骤B中，泄水孔在靠近微型发电机处具有一个向下的倾角。保证从泄水孔泄出的水流方向向下，进一步减小水流对微型发电机的冲刷损坏。
[0013]进一步，所述步骤B中，电机前置挡板用混凝土材料制作。既有较高的强度，又有较好的耐腐蚀性。
[0014]进一步，所述步骤C中，所述爬山虎生长攀爬架安装高度要低于隧道照明灯的高度。隧道照明灯可以为爬山虎植株提供光能，保证爬山虎植株可以正常发生光合作用，提供爬山虎植株生长所需的有机物。
[0015]进一步，所述步骤C中，所述绿化设施还包括爬山虎给养管，所述爬山虎给养管安装在爬山虎种植盆上端，所述爬山虎给养管在流出端采用滴灌技术，为每个爬山虎种植盆设置有一个给养流出口。爬山虎给养管用于给爬山虎提供水分或者营养液，使得爬山虎生长过程中不缺乏营养或水。
[0016]进一步，所述步骤C中，所述爬山虎给养管在流入端可以有多种选择，既可以选择接入清水，也可以选择接入营养液，由工作人员根据爬山虎生长需要在后台操作完成。当爬山虎在生长时营养不良，爬山虎给养管接入营养液，使得爬山虎获得足够的营养，进而茁壮成长，当爬山虎生长良好但缺水时，爬山虎给养管接入隧道涌水，涌水量较少时，可以接入自来水，以满足爬山虎生长所需。
[0017]本方案的有益效果：1、利用隧道排水发电，隧道排水无毒无害，对环境无污染，本专利技术采用微型发电装置，充分利用隧道渗漏水发电，既为隧道的照明提供电能，也为隧道内部绿植提供了光能，达到了就地取材，节能减排的效果。
[0018]2、在发电装置来水方向设置前置挡板，在隧道水流较大时，水流不会直接冲击微型发电机，从而避免水流对微型发电机的腐蚀，且电机前置挡板用混凝土材料制作，既有较
高的强度，又有较好的耐腐蚀性，可以长时间的为微型发电机阻挡水流。
[0019]3、爬山虎适应能力强，性喜阴湿环境，在隧道照明灯灯光的作用下，可在隧道内部生长，从而形成隧道内部的绿色景观，提高驾驶员的行车体验，并且爬山虎吸收二氧化碳产生氧气，改善隧道内部空气质量，达到碳中和的效果。进而有效的降低了汽车尾气中的二氧化碳的排放量，延缓了全球变暖的态势，大大保护生态环境，值得工业化推广。
[0020]4、本专利技术的施工以及正常运营过程中，不会产生对环境有害的物质，环境友好，为隧道施工及运营过程中的节能减排提供了有效措施。
附图说明
[0021]图1 为本专利技术实施例1的流程图；图2 为本专利技术实施例1的整体示意图；图3 为本专利技术图2 的A1
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A1 剖面图；图4 为本专利技术图2 的A2
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A2 剖面图；图5 为本专利技术图2 的B
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B 剖面图；图6 为本专利技术实施例1的绿化设施示意图；图7 为本专利技术实施例1的发电装置示意图；图8 为本专利技术实施例1的发电装置中前置挡水板示意图；图9 为本专利技术实施例1的发电装置中前置挡水板C
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C 剖面图；图10 为本专利技术实施例1的爬山虎种植盆和爬山虎给养管的布置图。图11为本专利技术实施例2的助力装置结构示意图。
[0022]图12为本专利技术实施例2的竖轴和固定轴的结构示意图。
[0023]图13为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种富水区隧道排水发电及隧道内碳中和的实现方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤A：常规隧道结构及设施（1）施工；设施（1）包括隧道硐室（11）、排水沟（12）和隧道照明灯（13），在隧道硐室（11）两边侧墙脚下施作排水沟（12），然后将隧道照明灯（13）安装在隧道硐室（11）侧壁上；步骤B，在排水沟（12）中安装发电装置（3），使得排水沟（12）中的水可以集中用于发电装置（3）发电；步骤C、安装绿化设施（2）：在隧道硐室（11）侧壁上预制好安装爬山虎生长攀爬架（21）所需的钢筋接头装置，所述爬山虎生长攀爬架（21）安装高度要低于隧道照明灯（13）的高度；然后将爬山虎种植盆（22）安装在隧道侧墙脚；步骤D、整个系统调试。2.根据权利要求1所述的一种富水区隧道排水发电及隧道内碳中和的实现方法，其特征在于：所述步骤A中，所述排水沟（12）施工为台阶形状以产生水力发电所需要的高度差，且每个台阶为水平面。3.根据权利要求1所述的一种富水区隧道排水发电及隧道内碳中和的实现方法，其特征在于：所述步骤B中，所述发电装置（3）所采用的发电机为微型发电机（31）。4.根据权利要求3所述的一种富水区隧道排水发电及隧道内碳中和的实现方法，其特征在于：所述步骤B中，在微型发电机（31）来水方向设有一块发电机前置挡板（32）。5.根据权利要求4所述的一种富水区隧道排水发电及隧...

【专利技术属性】
技术研发人员：向钰周，李政，肖杨军，胡涛，张圣，韩亮，张登遂，刘健，刘天航，钱德华，
申请(专利权)人：重庆市城投路桥管理有限公司，
类型：发明
国别省市：