[发明专利]加固位于透水土层上软土层的节能电渗排水板系统及方法

权利要求书

1.一种加固位于透水土层上软土层的节能电渗排水板系统，其特征在于：其包括温差发电排水板、加热装置、冷却装置和电场施加装置；所述温差发电排水板包含依次连接的加热段、排水段和冷却段，所述排水段由滤层包裹加热膜、冷却膜、正极导线、负极导线和若干温差发电单元，所述温差发电单元包含依次连接的第一冷端导电板、P型半导体柱、热端导电板、N型半导体柱和第二冷端导电板；所述加热装置为聚焦太阳光线加热装置，能对温差发电排水板的加热段加热；所述冷却装置包括加压泵、抽水泵、注水管和抽水管；所述电场施加装置包含第一电源、第二电源、正极导电棒和负极导电棒，其中，第二电源为蓄电池；

所述温差发电排水板的加热段位于地表以上，排水段位于软土层中，冷却段位于透水层中；

所述排水段中的热端导电板贴在加热膜上，第一冷端导电板和第二冷端导电板贴在冷却膜上，第一冷端导电板和正极导线连接，第二冷端导电板和负极导线连接；所述加热膜和加热段连接；所述冷却膜和冷却段连接；所述正极导线和负极导线分别和第二电源连接；

所述加压泵和注水管连接，所述抽水泵和抽水管连接，所述注水管穿过软土层插入透水层中，所述抽水管穿过软土层插入透水层中；

所述正极导电棒和负极导电棒和第一电源或第二电源连接，所述正极导电棒和负极导电棒插入软土层中，所述温差发电排水板位于正极导电棒和负极导电棒之间。

2.根据权利要求1所述的一种加固位于透水土层上软土层的节能电渗排水板系统，其特征在于：所述聚焦太阳光线加热装置包含依次连接的凹面反光镜、凹面反光镜转动控制系统和底座，所述凹面反光镜转动控制系统为计算机实时计算并自动控制转动凹面反光镜从而将太阳光聚焦到温差发电排水板的加热段上。

3.根据权利要求1所述的一种加固位于透水土层上软土层的节能电渗排水板系统，其特征在于：加热膜和冷却膜为导热绝缘高分子膜。

4.根据权利要求1所述的一种加固位于透水土层上软土层的节能电渗排水板系统：所述温差发电单元、热端导电板、第一冷端导电板、第二冷端导电板、加热膜、冷却膜、正极导线、负极导线、加热段和冷却段连接完成后，将上述装置用绝缘隔热膜封装。

5.一种加固位于透水土层上软土层的节能电渗排水板系统的加固方法，其特征在于：其包括下述步骤：

步骤1：在软土层中施加电场：在软土层中插入正极导电棒和负极导电棒，正极导电棒和负极导电棒和第一电源连接；

步骤2：温差发电排水板插入正极导电棒和负极导电棒之间的软土层中，其中温差发电排水板的加热段位于地表以上，排水段位于软土层中，冷却段位于透水层中，软土层中的水在电场作用下由温差发电排水板中的滤层进入排水段、然后由此排水段排出到地表；

步骤3：温差发电给第二电源充电：用聚焦太阳光线加热装置给温差发电排水板的加热段加热，加热段通过加热膜将热量传递到温差发电单元的热端导电板；用冷却装置给温差发电排水板的冷却段散热，冷却段通过冷却膜给温差发电单元的第一冷端导电板和第二冷端导电板散热，这时在温差发电单元中的第一冷端导电板和第二冷端导电板之间产生电势差；第一冷端导电板和正极导线连接，第二冷端导电板和负极导线连接，同时正极导线和负极导线分别和第二电源连接并给第二电源充电，所述第二电源为蓄电池；

步骤4：所述第二电源的正负极分别连接正极导电棒和负极导电棒，给软土层施加电场，减少电渗法固结排水的电能消耗。

6.根据权利要求5所述的一种加固位于透水土层上软土层的节能电渗排水板系统的加固方法，其特征在于：步骤3中冷却装置给温差发电排水板的冷却段散热方法为：抽水泵和抽水管连接，注水管穿过软土层插入透水层中，所述抽水管穿过软土层插入透水层中，加压泵通过注水管给透水层注水，抽水泵通过抽水管抽水，这时形成注水管的水流方向、透水层中的水流方向和抽水管中的水流方向，在这个过程中带动透水层中水的流动，从而有效降低温差发电排水板上冷却段的温度。