[发明专利]一种改进的明沟排水系统及其排水方法

说明书

技术领域

本发明涉及水利技术领域，尤其是一种改进的明沟排水系统及其排水方法。

背景技术

我国的农田灌溉通常采用明沟排水的方式。中国发明专利CN 102747718 B公开了一种明沟控制排水装置，提高了明沟水位控制的精度。但是，这种明沟排水结构是利用沉砂池进行泥沙沉淀过滤，在使用一段时间后就需要对沉砂池内的泥沙进行清理，导致排水系统不能连续长时间工作。而且，这种结构无法对泥沙进行完全沉淀，尤其是沉砂池附近的明沟，泥沙淤积情况较为严重。另外，这种结构的排水系统是通过循环利用沉砂池内的淤泥进行氮磷等营养物质的循环利用，这就需要专门的淤泥收集、清理、烘干等一系列设备对沉砂池内的淤泥进行二次加工，设备成本高，营养物质循环利率低。

发明内容                                   

本发明要解决的技术问题是提供一种改进的明沟排水系统及其排水方法，能够解决现有技术的不足，实现了明沟排水系统中泥沙的均匀分布，泥沙沉积率低，所需泥沙清理作业频率低，营养物质直接溶解在水流中进行循环利用。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

一种改进的明沟排水系统，包括安装在明沟内的若干个闸室，闸室内设置有闸门，所述闸门包括内侧门和外框架，内侧门滑动设置在外框架内，外框架滑动设置在闸室内，内侧门连接有第一提升装置，外框架连接有第二提升装置，在相邻的两个闸室之间设置有两个叶轮，两个叶轮的轴心连线与明沟的沟底垂直，相邻两个闸室之间设置有浊度计、液位计和流速计。

作为优选，所述闸室的侧壁设置有第一滑槽，外框架与第一滑槽滑动连接，外框架的外侧设置有若干个第一弹簧片，第一弹簧片包括固定在外框架上的第一连接片，第一连接片的顶部对称设置有两个第二连接片，每个第二连接片的顶部连接有一个第三连接片，第三连接片与第一滑槽的底部紧密接触，第二连接片与第三连接片的连接处位于第三连接片的一侧设置有第一凸起部，第一凸起部位于第三连接片与第一滑槽的接触面上，第二连接片与第三连接片的连接处位于第二连接片的一侧设置有第一通孔。

作为优选，所述内侧门的外侧边设置有波浪形内封边，外框架的内侧边设置有贯穿外框架的第二通孔，第二通孔与波浪形内封边的接触端设置有橡胶套，橡胶套的一端固定在第二通孔的内侧，橡胶套的另一端位于第二通孔的外侧。

作为优选，所述叶轮的两侧各设置有一个凹槽，凹槽设置在明沟底部。

作为优选，所述内侧门上设置有缺口，缺口内并列设置有若干个叶片。

作为优选，所述缺口的两侧设置有贯穿内侧门的第三通孔。

作为优选，所述叶片的表面设置有导流槽，导流槽与叶片的旋转方向垂直。

一种上述改进的明沟排水系统的排水方法，包括以下步骤：

A、将所有内侧门和外框架全开，使水流快速流入明沟；

B、当液位计检测到液位超过标准水位20%后，降低液位计上下游两侧的外框架的高度，使液位逐渐稳定在不超过标准水位10%，然后降低上述外框架内侧的内侧门高度，使得流速和液位降低至标准值；

C、浊度计对明沟内水流的浊度进行监测，当发现水流浊度超过标准值后，加大浊度计上游外框架的开度，同时减少浊度计下游内侧门高度，同时打开叶轮，叶轮的旋转方向与水流流向相反；

D、对于步骤C中进行调整的外框架的上游部分，根据液位计的监测结果，通过改变上游部分的其它外框架和内侧门的位置，对上游部分明沟的液位和流速进行调整，使其保持在标准范围内；对于步骤C中进行调整的内侧门的下游部分，根据液位计的监测结果，通过改变下游部分的其它外框架和内侧门的位置，对下游部分明沟的液位和流速进行调整，使其保持在标准范围内；

E、当浊度降低至标准范围内后，叶轮停止旋转，以停止旋转的叶轮所处的位置为中心，由中心向两侧逐一调整闸门，闸门调整的过程为，首先调整外框架的高度实现液位的初步调节，然后调整内侧门的高度实现液位和流速的精确调节。

作为优选，步骤E中，叶轮停止转动前，首先将上部叶轮的转速降低至下部叶轮转速的60%，保持5min，然后将上下两个叶轮的转速降低至初始转速的20%，保持3min，然后关闭下部叶轮，保持5min后关闭上部叶轮。

作为优选，同一闸门内的内侧门和外框架的提升高度之差小于内侧门和外框架中提升高度之和的一半。