[发明专利]一种抽排橡胶坝积气和尾水系统

说明书

本发明公开一种充水式橡胶坝抽排积气和尾水系统，主要包括：吸管、抽真空泵、控制系统等。其特征在于，在坝袋内壁沿坝轴线和塌落线分别设置“丰”字型多孔吸管，外接抽真空泵，抽真空泵接控制系统，在坝袋充水存在积气时或塌坝后尾水撑起的阻水坝阻挡河水泄流时，将根据要求及设定程序启动抽排积气和尾水系统，强制抽排积气或尾水。当坝袋内积气排净后，虹吸管内水位上升将触发液位断路器，控制抽真空泵停止抽排；当坝内尾水排净后，虹吸管内水位下降将触发液位断路器，控制抽真空泵停止抽排，从而对充水式橡胶坝坝袋内积气和尾水实现自动化控制强制排除。

技术领域

本发明涉及水利工程建筑技术领域，具体是一种抽排橡胶坝积气和尾水系统。

背景技术

橡胶坝工程是一种新型环境友好型挡泄水建筑物，在防洪、灌溉、供水、发电、航运、挡潮、地下水回灌以及城市园林景观等领域有着的广泛应用，在橡胶坝建设实践应用中，充水式橡胶坝占据有主体地位。充水式橡胶坝在提坝充水时，充坝水体常常会混入空气，在坝体上部出现积气鼓包现象，积气在中部，则端部塌肩；气在两端，则中部下陷。在坝袋内存在积气的情况下，不但无法准确测量实际坝高，在泄流时还会造成过坝下泄水流不均匀、流态不平稳，产生集中冲刷、旋涡和震动磨损，对坝体安全产生不利影响；当塌坝泄洪时，在上游水压力的作用下，坝袋内残留的尾水或空气无法排除干净，形成阻水坝阻挡河水泄流，还会使坝袋产生振动磨损，同样对坝体安全产生不利影响。

现有技术中，坝袋积气的排除常采用在坝袋两端设置排气阀，靠坝袋内压来自行、被动的排除坝袋内积气。对于斜坡式充水橡胶坝，每次提坝充水时，工程管理人员要爬上坝袋把排气阀打开，待坝袋充胀到规定高度时，再将排气阀关闭；堵头式充水橡胶坝，充水前要将排气阀关闭，待坝袋充胀到1/2～2/3坝高时，把排气阀打开排气，待积气排除后关闭排气阀继续提坝，如此反复多次才能将积气排掉。由于坝袋制作误差等因素影响，坝袋充胀后各坝段最高点并不一致，因此常会出现积气所在处距离排气阀较远，这时工程管理人员要站到坝袋上采用脚踩的方式，将积气赶到排气阀附近区域，方能排气。人工多次上坝手动开关排气阀、脚踩赶气，不仅操作繁琐，而且操作危险性较大，坝袋湿滑，极易跌落引起溺亡等安全事故；遇夜间及大风、雨雪等恶劣天气，更不易操作，而且坝袋内压所产生的自行排气动力是极其有限的，往往无法彻底排净积气而留下工程隐患。

现有技术中，橡胶坝的排水常采用自流排水或动力排水。自流排水是一种被动的排水方式，其动力源完全来自于坝袋内压，而坝袋内压是由坝体、水体的自重以及上游水头产生的，在泄坝的过程中，随着坝高的降低，内压将不断减小，当坝体塌落到最低时，内压接近于零，无法排净剩余尾水。而动力排水虽属于主动排水，但出水口往往设置于底板中部，当坝体塌落到最低时，在上游水流压力的作用下，坝袋轴线上游部分贴合在底板的底垫片上，覆盖住出水口，剩余尾水被轴线下游的坝袋包裹着，无法流向排水口，导致尾水难以排除，从而形成阻水坝，阻挡河道泄流，在水流的作用下，还会使阻水坝产生振动，磨损坝袋，对坝体安全产生不利影响。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种适用于强制排除充水式橡胶坝坝袋内充坝时的积气和塌坝时的尾水的系统，本发明技术方案如下：

在橡胶坝坝袋贴合内壁设置一套吸管，沿坝轴线(设计坝高坝袋最高点)区域设置吸管，用于排除坝袋顶部积气；沿坝袋下游侧易出现尾水的塌落线区域设置吸管，用于排除坝袋尾水。

进一步地，吸管为“丰”字型结构，多孔胶质管，沿坝轴线和塌落线设置的是主干管，垂直于主干管每间隔一定距离延伸出分支管，在主干管与分支管的双侧和底部均设置小孔，用于吸气、吸水。

进一步地，所述吸管在橡胶坝坝袋两端坝头处延伸至坝袋外部，外接抽真空泵，抽真空泵采用水气两用泵，通过启动抽真空泵，强制排除积气、尾水。