阅读说明：本技术 一种水库利用雨洪资源虹吸换水的设施及方法 (Facility and method for reservoir siphon water change by utilizing rainfall flood resources ) 是由 陈磊 黎世荇 于 2019-09-27 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种水库利用雨洪资源虹吸换水的设施及方法,涉及水利与环保技术领域,其技术方案要点是包括堤坝、集水池、护坦、蓄水池、一排虹吸管以及水泵,堤坝上安装有多组固定装置,每组固定装置包括多个安装槽以及多个混凝土块；每个混凝土块内预制有连接管,连接管内安装有固定机构；固定机构包括第一丝杠；第一丝杠的顶部安装有安装机构,安装机构包括连接板、固定架、第二丝杠、手轮、两个抵接块以及两个弧面；第二丝杠的两端分别设置有左螺纹和右螺纹,两个抵接块分别螺纹连接于左螺纹和右螺纹。本发明通过设置固定装置,便于对虹吸管进行固定,因而能够降低虹吸管在运水过程中发生晃动的可能性。(The invention discloses a facility and a method for siphon water exchange of a reservoir by utilizing rainfall flood resources, which relate to the technical field of water conservancy and environmental protection, and the technical scheme is characterized by comprising a dam, a water collecting tank, a apron, a reservoir, a row of siphons and a water pump, wherein the dam is provided with a plurality of groups of fixing devices, and each group of fixing devices comprises a plurality of mounting grooves and a plurality of concrete blocks; a connecting pipe is prefabricated in each concrete block, and a fixing mechanism is installed in each connecting pipe; the fixing mechanism comprises a first lead screw; the top of the first screw rod is provided with an installation mechanism, and the installation mechanism comprises a connecting plate, a fixed frame, a second screw rod, a hand wheel, two abutting blocks and two cambered surfaces; the both ends of second lead screw are provided with left hand thread and right hand thread respectively, and two butt joint pieces are threaded connection in left hand thread and right hand thread respectively. The fixing device is arranged, so that the siphon is convenient to fix, and the possibility of shaking of the siphon in the water conveying process can be reduced.)

一种水库利用雨洪资源虹吸换水的设施及方法

技术领域

本发明涉及水利与环保技术领域，更具体的说，它涉及一种水库利用雨洪资源虹吸换水的设施及方法。

背景技术

目前，水库在更换水库的水时，常采用水泵设备抽水或开启堤坝底孔泄水。如果采用水泵抽水需花费大量人力、设备、能源和经费，如果采用堤坝底孔泄水只能更换水库内局部的水，又无法更换库底沙砾层内的水。

现有技术可参考公开号为CN109930548A的中国发明专利文件，其公开了一种水库利用雨洪资源虹吸换水的设施及方法，包括设置在堤坝上游坝脚处的集水池、设置在堤坝下游坝脚处的护坦、设置在河岸上的蓄水池以及设置在堤坝上的一排虹吸管；所述虹吸管从堤坝上游至下游由进水管道、驼峰管道、引流器和出水管道依次连接组成；所述进水管道安装于堤坝的上游坝坡，所述驼峰管道安装于堤坝的坝顶，所述引流器安装于堤坝下游坝坡的上部；所述进水管道的进水口位于所述集水池的底部，所述出水管道的出水口位于所述护坦的底部，所述出水口设置有出水传感器；所述驼峰管道上设置有进气口，所述进气口处设置有进气阀；所述引流器包括直通管、分支管a、分支管b，所述直通管的上端口与所述驼峰管道连接，下端口与所述出水管道连接，所述分支管a设置在所述直通管的上段部分，所述分支管b设置在所述直通管的下段部分；各虹吸管的分支管a分别通过阀门a与所述蓄水池的输水管连通；在堤坝坝顶各虹吸管的旁边分别设置水泵和控制柜，所述水泵的进水管的进水口位于堤坝上游水位线以下，所述水泵的出水管分别通过阀门b与对应虹吸管的分支管b连通；所述阀门a、水泵、阀门b、出水传感器和进气阀的电缆分别与对应的控制柜联接。该设施的工作过程如下：步骤（一）：控制柜关闭进气阀和阀门b并开启阀门a，蓄水池内的水从输水管流入引流器分支管a；步骤（二）：控制柜开启水泵和阀门b，水流从分支管b进入引流器，出水管道形成管流；步骤（三）：水从出水管道出水口流出，出水传感器输出管流出水信号，控制柜关闭阀门a、水泵和阀门b，出水管道内的水在重力和惯性作用下继续从出水口流出，使得驼峰管道内形成负压，在大气压力作用下，堤坝上游的水从进水管道进水口压入虹吸管，进水管道内的水位逐渐升高，直至从驼峰管道流入引流器和出水管道，水流从出水管道的出水口流入护坦，使得虹吸管内形成虹吸泄水；当控制柜开启进气阀让空气进入虹吸管内，虹吸泄水停止。

但是，上述堤坝上未设置用于对虹吸管进行固定的固定装置，这样不便对虹吸管进行固定，因而容易使虹吸管在运水过程中发生晃动。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的一目的在于提供一种水库利用雨洪资源虹吸换水的设施，其通过设置固定装置，便于对虹吸管进行固定，因而能够降低虹吸管在运水过程中发生晃动的可能性。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种水库利用雨洪资源虹吸换水的设施，包括堤坝、集水池、护坦、蓄水池、一排虹吸管以及水泵，所述堤坝上安装有多组用于固定虹吸管的固定装置，每组所述固定装置包括沿虹吸管的轴心线方向依次开设于堤坝上的多个安装槽以及一一对应的浇筑于多个安装槽内的多个混凝土块；每个所述混凝土块内预制有连接管，所述连接管内安装有固定机构；所述固定机构包括螺纹连接于连接管的第一丝杠；所述第一丝杠的顶部安装有用于固定虹吸管的安装机构，所述安装机构包括套设固定于第一丝杠的连接板、固接于连接板顶部的固定架、转动连接于固定架且沿固定架的长度方向设置的第二丝杠、可拆卸连接于第二丝杠一端的手轮、分别沿固定架的长度方向滑移连接于固定架两端的两个抵接块以及分别开设于两个抵接块相对内侧的两个内凹的弧面；所述第二丝杠的两端分别设置有左螺纹和右螺纹，两个抵接块分别螺纹连接于左螺纹和右螺纹。

通过采用上述技术方案，先使第一丝杠螺纹连接于连接管，然后使虹吸管从两个抵接块之间穿过，接下来通过转动手轮转动第二丝杠，第二丝杠转动驱动两个抵接块做相向运动，从而便可对虹吸管进行固定；综上所述，通过设置固定装置，便于对虹吸管进行固定，因而能够降低虹吸管在运水过程中发生晃动的可能性。

本发明进一步设置为：所述固定机构还包括固接于第一丝杠底部的钻头、开设于第一丝杠顶部的让位槽、固接于让位槽内的支撑板、螺纹连接于支撑板的螺杆、安装于第一丝杠和第二丝杠之间有用于驱动螺杆转动的驱动组件、固接于螺杆的底部且形状呈环形的第一斜块以及沿第二丝杠的径向滑移连接于让位槽侧壁的多个第二斜块；所述第二斜块的斜面与第一斜块的斜面抵接，并且所述第二斜块远离第一斜块的一端贯穿第二丝杠的外侧壁设置，所述第二斜块远离第一斜块的一端固接有尖刺部；每个所述第二斜块的上安装有复位组件。

通过采用上述技术方案，当需要对第一丝杠进行限位时，通过驱动组件驱动螺杆转动使第一斜块靠近第二斜块移动，第一斜块移动驱动第二斜块移动，从而使第二斜块***堤坝的土体中，这样便可对第一丝杠进行限位，因而可使混凝土块与堤坝连接的更加稳定。

本发明进一步设置为：所述驱动组件包括固接于让位槽开口处的固定板、开设于固定板的通孔、转动连接于通孔的驱动管、固接于螺杆顶部的花键、开设于驱动管的内壁用于供花键沿第二丝杠的轴向滑移的键槽、套设固定于第二丝杠的蜗杆以及通过螺栓可拆卸连接于驱动管的蜗轮；所述蜗轮和蜗杆相互啮合。

通过采用上述技术方案，第二丝杠转动带动蜗杆转动，蜗杆转动驱动蜗轮转动，蜗轮转动带动驱动管转动，驱动管转动驱动螺杆转动，从而可使螺杆转动的更加稳定；再者，蜗轮可拆卸连接于驱动管，当不需螺杆转动时，可通过拧松螺栓使蜗轮与驱动管分离，从而便于第二丝杠继续进行转动。

本发明进一步设置为：所述复位组件包括垂直固接于第二斜块远离尖刺部一端的复位块以及固接于复位块远离螺杆一侧的复位弹簧；所述复位弹簧远离复位块的一端固接于让位槽的内侧壁。

通过采用上述技术方案，第二斜块朝向堤坝的土体内移动带动复位块移动，复位块移动对复位弹簧进行抵压，此时复位弹簧处于被压缩状态；当需要使第二斜块复位时，反转螺杆使第一斜块远离第二斜块移动，此时复位块在复位弹簧的作用下推动第二斜块复位，这样操作简单、方便。

本发明进一步设置为：每个所述抵接块靠近固定架的一侧固接有多个导杆，所述固定架上开设有多个便于供导杆沿固定架的长度方向滑移的滑槽。

通过采用上述技术方案，滑槽对导杆具有导向作用，从而能够降低抵接块在沿固定架的长度方向滑移过程中发生偏离的可能性。

本发明进一步设置为：所述固定架上安装有用于防止第二丝杠反转的限位机构，所述限位机构包括套设固定于第二丝杠的齿轮、垂直固接于固定架靠近手轮一端的连接轴、转动连接于连接轴的插块、垂直固接于固定架靠近手轮一侧的固定块以及固接于固定块靠近插块一侧的固定弹簧；所述插块插接于齿轮的槽；所述固定弹簧远离固定块的一侧与插块远离齿轮的一侧固定连接。

通过采用上述技术方案，第二丝杠转动带动齿轮转动，齿轮转动推动插块移动使插块与齿轮分离，插块移动对固定弹簧进行抵压，此时固定弹簧处于被压缩状态；当第二丝杠转动到合适位置后，此时固定弹簧推动插块与齿轮的槽插接，从而能够对齿轮进行限位，进而对第二丝杠进行限位；通过设置限位机构，能够对第二丝杠进行自动限位，从而能够降低第二丝杠发生反转的可能性；当需要使第二丝杠反转时，手动驱动插块与齿轮分离即可，这样操作简单、方便。

本发明进一步设置为：所述手轮与第二丝杠之间设置有用于固定手轮的连接机构，所述连接机构包括固接于手轮靠近第二丝杠一端的方形块、开设于第二丝杠靠近手轮一端端面且用于供方形块插接的插槽、分别开设于方形块两侧的两个条形槽、分别转动连接于两个条形槽远离手轮一端的两个短轴、分别固接于两个短轴的两个条形块以及分别套接于两个短轴的两个扭簧；所述扭簧的一端固接于条形块，另一端固接于条形槽的一侧。

通过采用上述技术方案，安装手轮前，将条形块转入条形槽内，然后将方形块***插槽内，此时扭簧处于被压缩状态；接下来松开条形块，此时条形块在扭簧的作用下与插槽内周面抵接，从而能够降低手轮与第二丝杠发生分离的可能性。

针对现有技术存在的不足，本发明的另一目的在于提供一种水库利用雨洪资源虹吸换水的方法，其通过固定装置对虹吸管进行固定，能够降低虹吸管在运水过程中发生晃动的可能性。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种水库利用雨洪资源虹吸换水的方法，包括以下步骤：步骤一：在安装虹吸管前，先安装固定装置，然后进行虹吸管的安装，随后通过固定装置对虹吸管进行固定；接下来通过控制柜关闭进气阀和阀门b并开启阀门a，此时蓄水池内的水从输水管流入引流器分支管a；步骤二：通过控制柜开启水泵和阀门b，水流从分支管b进入引流器，出水管道形成管流；步骤三：水从出水管道出水口流出，出水传感器输出管流出水信号，控制柜关闭阀门a、水泵和阀门b，出水管道内的水在重力和惯性作用下继续从出水口流出，使得驼峰管道内形成负压，在大气压力作用下，堤坝上游的水从进水管道进水口压入虹吸管，进水管道内的水位逐渐升高，直至从驼峰管道流入引流器和出水管道，水流从出水管道的出水口流入护坦，使得虹吸管内形成虹吸泄水；当控制柜开启进气阀让空气进入虹吸管内，虹吸泄水停止。

通过采用上述技术方案，通过固定装置对虹吸管进行固定，能够降低虹吸管在运水过程中发生晃动的可能性。

综上所述，本发明相比于现有技术具有以下有益效果：

1.先使第一丝杠螺纹连接于连接管，然后使虹吸管从两个抵接块之间穿过，接下来通过转动手轮转动第二丝杠，第二丝杠转动驱动两个抵接块做相向运动，从而便可对虹吸管进行固定；综上所述，通过设置固定装置，便于对虹吸管进行固定，因而能够降低虹吸管在运水过程中发生晃动的可能性；

2.当需要对第一丝杠进行限位时，通过驱动组件驱动螺杆转动使第一斜块靠近第二斜块移动，第一斜块移动驱动第二斜块移动，从而使第二斜块***堤坝的土体中，这样便可对第一丝杠进行限位，因而可使混凝土块与堤坝连接的更加稳定；

3.第二丝杠转动带动齿轮转动，齿轮转动推动插块移动使插块与齿轮分离，插块移动对固定弹簧进行抵压，此时固定弹簧处于被压缩状态；当第二丝杠转动到合适位置后，此时固定弹簧推动插块与齿轮的槽插接，从而能够对齿轮进行限位，进而对第二丝杠进行限位；通过设置限位机构，能够对第二丝杠进行自动限位，从而能够降低第二丝杠发生反转的可能性；当需要使第二丝杠反转时，手动驱动插块与齿轮分离即可，这样操作简单、方便。

附图说明

图1为实施例的整体结构示意图；

图2为实施例中凸显固定装置的结构示意图；

图3为实施例中凸显安装机构的结构示意图；

图4为实施例中凸显固定机构的局部剖视图；

图5为图3中A处的局部放大图；

图6为实施例中凸显限位机构的结构示意图；

图7为实施例中凸显扭簧的结构示意图。

图中：1、堤坝；2、虹吸管；3、固定装置；31、安装槽；32、混凝土块；33、连接管；4、安装机构；41、连接板；42、固定架；421、滑槽；43、第二丝杠；431、左螺纹；432、右螺纹；44、手轮；45、抵接块；451、弧面；452、导杆；5、固定机构；51、第一丝杠；52、钻头；53、让位槽；54、支撑板；55、螺杆；56、第一斜块；57、第二斜块；571、尖刺部；58、驱动组件；581、固定板；582、通孔；583、驱动管；584、花键；585、键槽；586、蜗杆；587、蜗轮；59、复位组件；591、复位块；592、复位弹簧；6、限位机构；61、齿轮；62、连接轴；63、插块；64、固定块；65、固定弹簧；7、连接机构；71、方形块；72、插槽；73、条形槽；74、短轴；75、扭簧；76、条形块。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

实施例：一种水库利用雨洪资源虹吸换水的设施，如图1所示，包括堤坝1、集水池、护坦、蓄水池、一排虹吸管2以及水泵，堤坝1上安装有多组用于固定虹吸管2的固定装置3。

如图2和图3所示，每组固定装置3包括沿虹吸管2的轴心线方向依次开设于堤坝1上的多个安装槽31以及一一对应的浇筑于多个安装槽31内的多个混凝土块32；每个混凝土块32内预制有连接管33，连接管33内安装有固定机构5；固定机构5包括螺纹连接于连接管33的第一丝杠51；第一丝杠51的顶部安装有用于固定虹吸管2的安装机构4，安装机构4包括套设固定于第一丝杠51的连接板41、固接于连接板41顶部的固定架42、通过轴承转动连接于固定架42且沿固定架42的长度方向设置的第二丝杠43、可拆卸连接于第二丝杠43一端的手轮44、分别沿固定架42的长度方向滑移连接于固定架42两端的两个抵接块45以及分别开设于两个抵接块45相对内侧的两个内凹的弧面451；每个抵接块45靠近固定架42的一侧固接有多个导杆452，固定架42上开设有多个便于供导杆452沿固定架42的长度方向滑移的滑槽421；第二丝杠43的两端分别设置有左螺纹431和右螺纹432，两个抵接块45分别螺纹连接于左螺纹431和右螺纹432。先使第一丝杠51螺纹连接于连接管33，然后使虹吸管2从两个抵接块45之间穿过，接下来通过转动手轮44转动第二丝杠43，第二丝杠43转动驱动两个抵接块45做相向运动，从而便可对虹吸管2进行固定；综上所述，通过设置固定装置3，便于对虹吸管2进行固定，因而能够降低虹吸管2在运水过程中发生晃动的可能性。

如图3和图4所示，固定机构5还包括固接于第一丝杠51底部的钻头52、开设于第一丝杠51顶部的让位槽53、固接于让位槽53内的支撑板54、螺纹连接于支撑板54的螺杆55、安装于第一丝杠51和第二丝杠43之间有用于驱动螺杆55转动的驱动组件58、固接于螺杆55的底部且形状呈环形的第一斜块56以及沿第二丝杠43的径向滑移连接于让位槽53侧壁的多个第二斜块57；第二斜块57的斜面与第一斜块56的斜面抵接，并且第二斜块57远离第一斜块56的一端贯穿第二丝杠43的外侧壁设置，第二斜块57远离第一斜块56的一端固接有尖刺部571；每个第二斜块57的上安装有复位组件59。当需要对第一丝杠51进行限位时，通过驱动组件58驱动螺杆55转动使第一斜块56靠近第二斜块57移动，第一斜块56移动驱动第二斜块57移动，从而使第二斜块57***堤坝1（见图2）的土体中，这样便可对第一丝杠51进行限位。

驱动组件58包括固接于让位槽53开口处的固定板581、开设于固定板581的通孔582、通过轴承转动连接于通孔582的驱动管583、固接于螺杆55顶部的花键584、开设于驱动管583的内壁用于供花键584沿第二丝杠43的轴向滑移的键槽585、套设固定于第二丝杠43的蜗杆586以及通过螺栓可拆卸连接于驱动管583的蜗轮587；蜗轮587和蜗杆586相互啮合。第二丝杠43转动带动蜗杆586转动，蜗杆586转动驱动蜗轮587转动，蜗轮587转动带动驱动管583转动，驱动管583转动驱动螺杆55转动，从而可使螺杆55转动的更加稳定；再者，蜗轮587可拆卸连接于驱动管583，当不需螺杆55转动时，可通过拧松螺栓使蜗轮587与驱动管583或者蜗杆586分离，从而便于第二丝杠43继续进行转动。

复位组件59包括垂直固接于第二斜块57远离尖刺部571一端的复位块591以及固接于复位块591远离螺杆55一侧的复位弹簧592；复位弹簧592远离复位块591的一端固接于让位槽53的内侧壁。第二斜块57朝向堤坝1的土体内移动带动复位块591移动，复位块591移动对复位弹簧592进行抵压，此时复位弹簧592处于被压缩状态；当需要使第二斜块57复位时，反转螺杆55使第一斜块56远离第二斜块57移动，此时复位块591在复位弹簧592的作用下推动第二斜块57复位，这样操作简单、方便。

如图3和图5所示，固定架42上安装有用于防止第二丝杠43反转的限位机构6，限位机构6包括套设固定于第二丝杠43的齿轮61、垂直固接于固定架42靠近手轮44一端的连接轴62、转动连接于连接轴62的插块63、垂直固接于固定架42靠近手轮44一侧的固定块64以及固接于固定块64靠近插块63一侧的固定弹簧65；插块63插接于齿轮61的槽；固定弹簧65远离固定块64的一侧与插块63远离齿轮61的一侧固定连接。第二丝杠43转动带动齿轮61转动，齿轮61转动推动插块63移动使插块63与齿轮61分离，插块63移动对固定弹簧65进行抵压，此时固定弹簧65处于被压缩状态；当第二丝杠43转动到合适位置后，此时固定弹簧65推动插块63与齿轮61的槽插接，从而能够对齿轮61进行限位，进而对第二丝杠43进行限位；通过设置限位机构6，能够对第二丝杠43进行自动限位，从而能够降低第二丝杠43发生反转的可能性；当需要使第二丝杠43反转时，手动驱动插块63与齿轮61分离即可，这样操作简单、方便。

如图6和图7所示，手轮44与第二丝杠43之间设置有用于固定手轮44的连接机构7，连接机构7包括固接于手轮44靠近第二丝杠43一端的方形块71、开设于第二丝杠43靠近手轮44一端端面且用于供方形块71插接的插槽72、分别开设于方形块71两侧的两个条形槽73、分别转动连接于两个条形槽73远离手轮44一端的两个短轴74、分别固接于两个短轴74的两个条形块76以及分别套接于两个短轴74的两个扭簧75；短轴74可通过在条形槽73的两侧分别开设柱形槽的方式转动连接于条形槽73的侧壁，在对短轴74进行安装时，可采取先切后焊的方式进行；扭簧75的一端固接于条形块76，另一端固接于条形槽73的一侧。安装手轮44前，将条形块76转入条形槽73内，然后将方形块71***插槽72内，此时扭簧75处于被压缩状态；接下来松开条形块76，此时条形块76在扭簧75的作用下与插槽72内周面抵接，从而能够降低手轮44与第二丝杠43发生分离的可能性。

一种水库利用雨洪资源虹吸换水的方法，包括以下步骤：步骤一：在安装虹吸管2前，先安装固定装置3，然后进行虹吸管2的安装，随后通过固定装置3对虹吸管2进行固定；接下来通过控制柜关闭进气阀和阀门b并开启阀门a，此时蓄水池内的水从输水管流入引流器分支管a；为了便于蓄水池内的水从输水管流入引流器，可使输水管的进水端与出水端存在一定的高度差，或者在输水管上安装离心泵，从而便于蓄水池内的水从输水管流入引流器；步骤二：通过控制柜开启水泵和阀门b，水流从分支管b进入引流器，出水管道形成管流；步骤三：水从出水管道出水口流出，出水传感器输出管流出水信号，控制柜关闭阀门a、水泵和阀门b，出水管道内的水在重力和惯性作用下继续从出水口流出，使得驼峰管道内形成负压，在大气压力作用下，堤坝1上游的水从进水管道进水口压入虹吸管2，进水管道内的水位逐渐升高，直至从驼峰管道流入引流器和出水管道，水流从出水管道的出水口流入护坦，使得虹吸管2内形成虹吸泄水；当控制柜开启进气阀让空气进入虹吸管2内，虹吸泄水停止。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。