[发明专利]引导地下水的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于收集和引导地下水的装置和方法，并且更特别地，涉及结合抽取单元以吸附来自地面的液体的水处理单元，将该液体转移到导管的方法，和在无需单独部件的情况下，将水运走的导管系统。该装置可以用于排水或灌溉系统。

背景技术

传统上，用于水处理的大多数排水系统，例如在农场，体育场，高尔夫球场，土木工程，如隧道，路基和挡墙的排水系统，主要由可渗透排水管组成，该排水管有若干小开口或孔分布在管的上部，使水通过上部进入并收集在管的下部。然而，这样的系统容易被土壤颗粒堵塞并且使收集能力快速下降。已经尝试各种添加物如过滤器以阻止土壤进入管中。然而，堵塞仍然易于发生。

为了克服这个问题，开发了排水带，如美国专利号5934828中所披露并以Capiphon出售的排水带。该排水带是在不转移土壤颗粒到排水系统的情况下用于地表水收集的有效方法。因此，该排水带不会被堵塞并且收集能力不随时间而下降。此外，该系统不需要维护去堵塞管。

图1示意性展示了这种排水带10。带10的表面具有多个通常为矩形截面的平行槽12，槽12沿带10的长度延伸。每个槽12与通常以圆形横截面形成的相应的槽口或通道11相通，结合，以钥匙孔形横截面沿带10的长度延伸并进入带的内部。槽12和通道11的尺寸使得水经由槽12通过毛细作用吸入通道11中，这样水可以沿着带10的长度通过，随后输送至管道系统排出。当带10安装在土壤并且土壤饱和时，水填充土壤颗粒之间的空间，并且同时通过毛细作用填充排水带10的通道。

图2a展示排水带10在干燥的土壤中的端视图。空气填充槽12和通道11。图2b展示在饱和土壤中的排水带10。水填充土壤颗粒与槽12和11通道之间的空间。水可以沿带10中的通道11流动从而排出。排水带10的结构意味着将从其所安装的任何饱和土壤中收集水。

图3展示了排水带10的宽度的收集区。随着紧邻排水带附近的水通过槽12进入渠道11，并且被移除，取代它的是另外的水，该另外的水填补由已收集的水腾出的区域。水朝收集区运动的速度受限于土壤颗粒之间的孔隙尺寸(土壤导水率)和压力(顶部)。

当收集和排放速率大于土壤提供的用于收集的水的能力时，排水系统的效率提高。排水带的收集速率可以随该排水带的长度增加或缩短而提高或降低，因为增加长度提供更大的面积用于收集。只要已收集的另外的水可以顺利地经由通道11流动并且能以与收集相同的速率排出，提高收集能力就是有效的。小尺寸的通道11对沿着该带的长度流动产生抵抗力，并且因为排水带必须经由一端排水，所以尽管提高了收集能力，排水能力还是降低到小数量。

功能性排水系统不仅需要有效地收集水，而且需要有效地将水运输至疏散点。小尺寸的通道11不是已收集的水的实际运输机构，如此，排水带必须连接至管道网络。用于收集水的排水带和运输水的管道网输的结合形成有效的排水系统，但是该排水系统复杂，昂贵，而且容易出现工艺误差。

可以通过增加排水带的出现率，并因此增加排水点的出现率，和通过限制排水带的长度，从而缩短运输距离和使水更快排放至管道中，来提高排水系统的效率。图4展示了排水系统，该排水系统可以迅速收集和排放水，但是该排水系统结构复杂，并且在安装上费劳力。管道20和排水带10都必须倾斜以通过重力排水，这需要广泛而细致的挖掘和回填。围绕管道20和排水带10的区域必须细致地手动压实以防产生U型弯曲接头的产生，使得水不再从排水带排放至该管道中。图5a展示了在横截面上，带10接合管道20，使水可以从带10流入该管道20中。图5b展示了在横断面上，周围的地面已经下沉，导致U型弯曲阻止水排入管道20中。

此外，在潮湿和泥泞的条件下安装排水带会增加困难。少许重量施加于顶面能很容易地把底面推进软土中并完全堵塞槽12和通道11，致使排水带不起作用。并且，由于排水带安装在收集水的低洼区域，在壕沟中，在排水带表面上步行的可能性是不可避免的。即使安装在砂层上，槽12和通道11也会显示一些阻碍。

如此，安装排水带系统是昂贵的，因为其需要密切监视。

发明内容

在一个实施例中，公开了一种水处理单元，包括：细长收集部，和抽取部，该抽取部设置成将抽取的水排放至收集部中，其中该抽取部包括至少一条肋，该至少一条肋从收集部沿收集部长度侧向延伸。

在另一实施例中，该水处理单元进一步包括水抽取形成件，该水抽取形成件坐落在该至少一条肋的底侧上。

在另一实施例中，该水抽取形成件设置成通过毛细作用抽取水。