[实用新型]一种防洪隧道

说明书

本实用新型专利涉及一种防洪隧道，包括设置在沿海城市地区用于收集地表水的多个进水竖井、设置在海岸附近用于排出洪水的出水竖井以及连接在进水竖井和出水竖井之间的连通隧道，所述进水竖井底部埋深大于出水竖井底部埋深，且越靠近海岸的进水竖井底部埋深越浅。与现有技术相比，本实用新型专利保护洪水易发的城市沿海地区，并提供了一个水力结构化的概念，在高密度城市群，通过隧道/竖井系统处理超过规定可控水量的洪水，在排出洪水的同时使其通过水力发电站产生电能。

技术领域

本实用新型涉及城市排水技术领域，具体涉及一种防洪隧道。

背景技术

城市洪灾已经成为快速发展国家面临的日益严峻的发展挑战。洪水是亚洲和太平洋地区最常见的自然灾害形式，其不可预测的特性要求找出新的解决办法以防止社会财产安全受其影响。现有城市防洪设施的弱点在最近的洪水灾害中变得明显，这种保护需求为改善现有的防洪基础设施和实施创新技术提供了新的机遇。

过去，容纳各种水力基础设施的水工隧道已经建成，尽管最知名的基础设施是用于交通运输。城市内部的水工隧道大约在80年前就出现了，隧道用于下水道和排水，也有少部分用于防洪(如芝加哥)。这种隧道的建设费用昂贵且耗时。

1920年到1940年间，随着全球化和城市化进程的显著推进，用于排水和排污的水工隧道越来越多。随着全球变暖和气候变化，像海啸和洪水这样的自然灾害增加。隧道在上个世纪初期并不具有吸引力，它远远落后于今天的隧道技术。

从那时起，半个多世纪以来，城市大量建设基础设施，为人与自然提供宜居的城市条件。很明显，地表空间的使用已经到了极致。

当下已经到达了多维灾难的临界点，因此需要在洪水和海啸条件下提供环境可持续的城市生活。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种防洪隧道。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：包括设置在沿海城市地区用于收集地表水的多个进水竖井、设置在海洋底部用于排出洪水的出水竖井以及连接在进水竖井和出水竖井之间的连通隧道，所述进水竖井底部埋深大于出水竖井底部埋深，且越靠近海岸的进水竖井底部埋深越浅。当沿海城市地区遭遇大降雨时，雨水通过进水竖井往地下流动，汇入连通隧道中，由于沿海城市地区的高度高于海平面，所以连通隧道中的洪水可以从出水竖井中排至海洋。

具体来讲，本实用新型遵循已被应用于排水隧道中的竖井/隧道系统的水力模型，并通过深水隧道将水从进水竖井底部运输到海洋。一旦建立了竖井/隧道系统，随着往隧道内注水，隧道内的水位将会上升。在排水口的洪水闸门打开后，竖井内的水将与海中的水汇合。由于不同的比重，淡水最终浮于盐水上方，产生水力。水流将通过水力发电站的涡轮机，产生电能。

优选的，所述的进水竖井的深度为距离沿海城市地区地表150～250m，所述的出水竖井和海洋与沿海城市地区交界处的距离为10～15km，所述的出水竖井的深度为距离海平面75～110m。本实用新型的进水竖井和出水竖井都应配备电梯或螺旋轨道或其他功能相同的结构，以方便检修灯操作。

所述的出水竖井的出水口设有可开闭的泄洪闸。在未出现大降雨的时候，阻止海水倒灌进入连通隧道。

所述的进水竖井中设有水位感应器，所述防洪隧道设有与水位感应器连接用于驱动泄洪闸开闭的控制中心。水位感应器可以显示隧道内水的运动信息，然后通过控制中心来控制泄洪闸的开闭，及时排出多余洪水。

位于海洋与沿海城市地区交界处正下方的所述的连通隧道中涡轮发电装置，也可以设置水泵。本涡轮发电装置可以为该控制中心提供能量，而且也将雨水从陆地流向海洋的能量充分利用起来。另外，设置水泵可以在必要时可以将连通隧道中的水从出水竖井排至海洋。

所述的进水竖井、出水竖井以及连通隧道的材质为预制钢筋混凝土隧道管片。在制备时，需要有几点需要注意：