[发明专利]一种边坡自动排水系统及其方法

权利要求书

1.一种边坡自动排水系统，由储能装置、触发装置及排水装置组成；所述的储能装置由储水箱（3）、蓄能箱（4）、出水管（11）、水箱连通管（17）、止水塞（10）组成；所述的触发装置由悬浮筒（20）、刚性浮筒杆（13）、导向筒（15）、弹性连接绳（12）、限位螺母（14）、导向杆（7）、浮球（8）、刚性压杆（9）组成；所述的排水装置由抽水管（23）、单向阀（16）、排水管（19）组成；

其特征在于：储水箱（3）与蓄能箱（4）由水箱连通管（17）相连；

悬浮筒（20）位于边坡的汇水孔（22）内，刚性浮筒杆（13）垂直穿过导向筒（15），位于导向筒（15）上方的刚性浮筒杆（13）上端装有浮筒杆限位螺母（14），刚性浮筒杆（13）顶端与弹性连接绳（12）一端相连，其底端与悬浮筒（20）相连；弹性连接绳（12）另一端与活动连接于出水管（11）顶端管口处的止水塞（10）相连，其中出水管（11）位于蓄能箱（4）底面；浮球（8）为一轴心具有上下贯通通孔的密闭体，一空心的刚性压杆（9）顶端固定于浮球（8）的通孔底端；蓄能箱（4）内侧顶面竖直安装有导向杆（7），导向杆（7）直径小于浮球（8）通孔及刚性压杆（9）的内径，由上至下依次穿过浮球通孔和刚性压杆，浮球（8）通孔及刚性压杆（9）可沿导向杆（7）上下浮动；其中，导向杆（7）、浮球（8）、刚性压杆（9）、止水塞（10）、以及出水管（11）的轴线重合，出水管（11）底端管口与排水管（19）连通；

抽水管（23）一端通过单向阀（16）与排水管（19）相连，另一端插入汇水孔（22）内部；单向阀（16）控制水流方向由抽水管（23）流向排水管（19）；所述的排水管（19）出水口的高度低于抽水管（23）入水口的高度。

2.根据权利要求1所述的一种边坡自动排水系统，其特征在于：所述的出水管（11）管径为水箱连通管（17）管径的3倍以上。

3.根据权利要求1所述的一种边坡自动排水系统，其特征在于：在蓄能箱（4）侧面安装有进气管（5），进气管（5）的进气管口高度与储水箱（3）箱顶高度一致。

4.根据权利要求1所述的一种边坡自动排水系统，其特征在于：在蓄能箱（4）内浮球（8）的上方设置一限位卡（6）。

5.根据权利要求1所述的一种边坡自动排水系统，其特征在于：刚性压杆（9）的重力与浮球（8）的重力之和小于浮球（8）在水中所受的浮力；悬浮筒（20）与刚性浮筒杆（13）的重力之和小于悬浮筒（20）在水中所受的浮力。

6.根据权利要求1所述的一种边坡自动排水系统，其特征在于：所述的弹性连接绳（12）为柔性绳，其长度为：当刚性浮筒杆（13）的悬浮筒（20）达到自动排水启动水位时，弹性连接绳（12）恰好将止水塞（10）拉起；在止水塞（10）打开时，其聚集的弹性能释放，促使止水塞（10）打开。

7.根据权利要求1所述的一种边坡自动排水系统，其特征在于：所述止水塞（10）上表面为平面，下表面为抛物线曲面形；当止水塞（10）处于闭合状态时，抛物线形曲面与圆形出水管（11）管口吻合。

8.一种多级边坡自动排水系统，其特征在于，所述多级边坡自动排水系统由多个如权利要求1-7任一项所述的边坡自动排水系统组成，所述多个边坡自动排水系统位于边坡的不同台阶上，上一级台阶的边坡自动排水系统的排水管（19）排水口与下一级台阶的边坡自动排水系统的储水箱（3）相连。

9.根据权利要求8所述的多级边坡自动排水系统，其特征在于，第二级台阶及其以下的各个自动排水系统的储水箱（3）设置有溢流管。

10.一种利用如权利要求1-7任一项的边坡自动排水系统进行边坡自动排水方法，其特征在于，该自动排水方法包括如下步骤：

步骤一、在储能箱（4）内充满水；

步骤二、汇水孔（22）液面持续上升并达到悬浮筒（20）位置，悬浮筒（20）及与其相连的刚性浮筒杆（13）一起向上运动，带动处于松弛状态的弹性连接绳（12）逐渐绷紧；

步骤三、汇水孔（22）液面继续上升，当所述汇水钻孔（22）内的液面达到自动排水启动水位（21）时，刚性浮筒杆（13）带动弹性连接绳（12）将止水塞（10）打开；

步骤四、止水塞（10）打开后，蓄能箱（4）中的水流出出水管（11）并流向排水管（19）出水口，同时储水箱（3）中的水通过水箱连通管（17）流入蓄能箱（4）进行水补给，其中蓄能箱（4）的出水量大于自储水箱（3）中的入水量；

步骤五、当排水管（19）出水口的水头位置低于汇水孔（22）内液面的高度时，储能箱（4）内液面位于浮球（8）下方，浮球（8）及其下部的刚性压杆（9）向下压迫止水塞（10）关闭，使出水管(11)上端密闭；

步骤六、止水塞（10）关闭后，储水箱（3）中的水继续通过水箱连通管（17）流入蓄能箱（4）进行水补给，直至蓄能箱(4)再次注满；同时，汇水孔（22）内的水依次通过抽水管(23)、单向阀(16)和排水管(19)排出，直至汇水孔（22）内的液面低于排水管(19)出口的位置，边坡疏水结束； 

步骤七、重复执行步骤二-步骤六。