本發(fā)明屬于管道設(shè)備與泉口對口密封連接引泉提水輸水灌溉工程技術(shù)領(lǐng)域。
目前引泉輸水灌溉的主要工程形式有:引泉自流灌溉法、集泉引泉坑通法、圍泉提水法等。
引泉自流灌溉是泉口高于農(nóng)田,于泉口水平面開溝引水,使泉水自流入田。此方法的缺點是:水在溝渠內(nèi)流動,滲透損失系數(shù)高,蒸發(fā)量大,輸水過程中水的損失多,輸水交流完全工,再者是泉口水平面以上的田地得不到灌溉。
集泉引泉坑道法量利用地形坡降,建筑引泉坑道,把多股泉水集中在一起,其上安裝機電提水設(shè)備,把泉水提到高處。如山西平定娘子關(guān)村一級引泉提水工程就是此類型。它的缺點是工程量大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,耗能高,投資大,成本高,揚程低。
圍泉提水法是在泉口周圍筑柱墻,把泉口圍起來,上面安裝機電抽水設(shè)備,把泉水引到田間,它的缺點是輸水距離短,勞動強度大,揚程低……
本發(fā)明的目的是提供一種管道對口密封引泉輸水灌溉法,無需機電提水設(shè)備就能把泉水提輸?shù)教镩g或其它用戶,該方法沒有任何負(fù)面作用,泉水完全在封閉的管道中由地下水的自然動為輸水。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:
清基排水、鏟平磨光、安裝螺栓、制做基座、安裝供水。
1、清基排水
如果泉口直接從基巖出露可以不清基。當(dāng)泉口周圍的松散沉積物覆蓋較厚時,一定要把這些堆積物清除掉,清到泉口出露的基巖為止。
清基施工中注意以下幾點:
(1)基坑的開挖面積,要根據(jù)實際需要而設(shè)定,一定得便于排水和安裝施工。
(2)開挖基坑時要特別注意堆積物的穩(wěn)定性,必要時要進行支護加固,以防坑壁坍塌。
(3)如雨季施工,短期內(nèi)工程難以完成,一定要考慮防洪措施,確保施工安全。
開抗基坑之前要對泉的涌水量進行核實計算,使排水設(shè)備能排完泉口的涌水量。
2、鏟平磨光
泉口周圍的巖石高低不平,為方便施工,要在泉口周圍鏟出一片與泉口平行的平面,面積要根據(jù)實際需要而定。
磨光是要用水砂輪把泉口周邊的巖石面打磨光滑。它的主要作用是使設(shè)備和泉口周邊的巖石能夠密封,不往外滲水。
3、安裝螺栓
安裝地腳螺栓的作用是:把設(shè)備緊固在泉口周邊的巖石上,使設(shè)備和巖石成為一體。螺栓孔徑的大小、深度、方位、尺寸要根據(jù)設(shè)備的需要而設(shè)計。
4、制做基座
基座是管道對口密封引泉輸水灌溉中最主要最關(guān)鍵的設(shè)備,它的結(jié)構(gòu)設(shè)計包括:材料、形狀、泄水管的裝置,供水管的閥門裝置,測量管閥門裝置,螺栓孔徑設(shè)備等。
(1)材料
為能承受地下水的強大壓力,基座的材料要選用優(yōu)質(zhì)厚鋼板制做。為提高基座的抗壓抗拉強度,一定要用co2坡口焊焊接。為延長基座的使用壽命,內(nèi)外都要做高質(zhì)量的防腐處理。
(2)形狀
因泉的出露形態(tài)和水文地質(zhì)條件不同,基座的形狀也是多種多樣。不論是什么開關(guān)的基座,它的下口斷面邊沿往外都要有一定寬度,具體數(shù)字要根據(jù)實際需要而定?;拇笮?、高度、下口斷面邊長尺寸數(shù)字要根據(jù)泉口的大小和流量而設(shè)計,但必須能滿足把整個泉口罩住密封的要求,不能有任何跑水漏水的現(xiàn)象出現(xiàn)。
(3)泄水管閥門
裝置泄水管閥門的主要作用量:把基座安裝在泉口上以后,在沒有供水之前,讓泉水先從泄水管流出。泄水管的管徑要根據(jù)泉的流量和實際需要而定。它在基座上的方位要根據(jù)實際需要而設(shè)計。再者是管道輸水系統(tǒng)需要檢修和不需要供水時,把泄水閥門打開,讓泉水從泄水管流出。
(4)供水管閥門
供水管閥門是基座上的核心裝置,它在基座上的位置應(yīng)設(shè)計在上端面為好,但為了實際需要也可以設(shè)置在其它側(cè)面。供水管的管徑一定要和管道輸水灌溉系統(tǒng)相配套。它的最主要作用是連接管道輸水灌溉系統(tǒng),利用地下水的自然生態(tài)動力把泉水輸送到田間。也可以向工礦、企業(yè)、城市供水。
(5)測量管閥門
測量管的主要作用是測量泉的最高動水位,它的口徑可以小一些。掌握泉的最高動水位很主要,它關(guān)系著整個引泉工程的規(guī)劃和設(shè)計。測量的方法有兩 種:一種是在測量管上接軟管,往附近的山坡上扯放;另一種是接硬管搭塔架測量。
5、安裝供水
安裝時基座上的所有管道閥門都要處于開啟狀態(tài),在基座的下口斷面墊以特制的膠皮墊。用吊車將裝置好的基座吊起,移至泉口上方,螺孔對正泉口周邊的螺栓,輕輕放下,穿以螺帽,并擰緊絲扣。將基座吊裝緊圍后,先關(guān)閉供水管閥門,把供水管與管道輸水系統(tǒng)嚴(yán)密牢固地連接在一起,使它成為一根整體管道,然后開啟供水管閥門,后關(guān)閉泄水管閥門和測量管閥門,使泉水在地下水的自然壓力下,流向管道輸水灌溉系統(tǒng)。
要記住,在輸水工作中,無論朝那個管路方向輸水都要遵守先開啟后關(guān)閉的原則。
與現(xiàn)有引泉工程相比,本發(fā)明具有顯著的特點:(1)不耗能、無污染,自然動力提水輸水。(2)完全控制泉水,使泉水按人的意愿自由支配,節(jié)水效率高,用水效益高。(3)結(jié)構(gòu)簡單,施工工序少,時空效率高。(4)投資少,成本低,一次投入長期受益。
本發(fā)明的適用范圍:
(1)上升泉、下降泉、各種溫泉。
(2)海底、湖、底淡水泉。
(3)深海熱液泉。
(4)非筑壩立體水力發(fā)電。