[发明专利]一种水利工程防冻胀装置

说明书

本发明提供了一种水利工程防冻胀装置，包括渠道、拱形层、若干支撑柱和支撑柱连接层，拱形层安装在渠道两侧，支撑柱固定连接渠道和拱形层，支撑柱连接层铺设在渠道和支撑柱连接的表面，支撑柱连接层下方设置有两个对称的保温循环空腔，渠道底部对称开有若干进水口，进水口下方连接有进水管道，进水管道连接至保温循环空腔内，保温循环空腔内部在进水口和拱形层之间设置有若干水能发电装置，拱形层顶部设置有抽水泵室，抽水泵室和水能发电装置电性连接，这种水利工程防冻胀装置能够利用渠道内的压强差提供动力源将河底的水分循环到河面，从而保证河面岸边不结冰，而且该装置还保护岸边土壤不被冻伤。

技术领域

本发明涉及水利工程领域，尤其涉及一种水利工程防冻胀装置。

背景技术

河流渠道是一种对人们生活影响巨大的地理特征，而由于地理环境和季节的不同，所以在河流环境中经常遇到低温环境，从而造成河流渠道的表明结冰，或者河流附近土壤层变成冻土而遭到破坏。

针对上述的技术问题，专利号：CN92101539公布了防止刚性护面渠道冻胀破坏的方法，具体内容是采用在渠道表面依次铺设保温膜管理层、平沙层、刚性防渗护面层和保温膜管层进行防护。这种方法对防冻胀起到一定的作用，但是，在土壤里埋下那么多的分几层结构，不好保养，也不容易建造。

专利号：CN201710111007公布了另外一种用于渠道防渗防冻胀的方法及结构，具体内容是：在渠坡至渠顶铺设由聚苯板或者复合土工膜进行防水，铺设混凝土板进行防变形。这种防渗防变形的结构实际运用效果不错，但是苯板造价太高，而且要经常更换，关键是浸泡在水中，长时间后会分解至水中，人体一旦长时间会引起致癌。

针对上述的技术问题，专利号：CN201620854831和专利号：CN201510761213分别公布了一种堤防工程的防冻胀装置，其工作原理大致是一样的，都是向水里输送热空气，从而通过热水比重较轻上浮的原理来实现河流表面的保温效果。这种方法在防冻胀方面确实有效，但是增强了水质的含氧量，影响了生态环境，而且使用这种方式浪费能源的现象也比较严重。

针对上述的技术问题，专利号：CN201720328929、专利号：CN201610440522、专利号：CN201710886562和专利号：CN201310359157这四项水利工程的专利文件分别公布了四种水利工程的带有防冻胀效果的装置或者方法，这四种装置或者方法均采用加热岸边水体的方式来防止河体冻胀，这种方法将水体加热后，水体内的含氧量会大幅度降低，另外像如果要实现这种大面积加热，消耗的能源数量是不可想象的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决现有技术中的水利工程防冻胀装置会改变水质影响水体的生态环境和浪费能源的问题，本发明提供了一种水利工程防冻胀装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种水利工程防冻胀装置，包括渠道、两层对称的拱形层、若干支撑柱和两层支撑柱连接层，所述的拱形层安装在渠道两侧，所述的支撑柱固定连接渠道和拱形层，所述的支撑柱连接层铺设在渠道和支撑柱连接的表面，所述的拱形层上在水面和岸边之间的位置开有若干对称的出水口，所述的出水口和对应的轴向贯穿支撑柱连接层的出水管道固定连接，所述的支撑柱连接层下方设置有两个对称的保温循环空腔，所述的出水管道固定连接至保温循环空腔。

所述的渠道底部对称开有若干进水口，所述的进水口内部设置有过滤层，所述的进水口下方连接有进水管道，所述的进水管道连接至所述的保温循环空腔内，所述的保温循环空腔内部在进水口和拱形层之间设置有若干水能发电装置，所述的保温循环空腔和土壤层之间设置有防水层，所述的防水层顶部设置有抽水泵室，所述的抽水泵室和所述的水能发电装置电性连接，所述的抽水泵室内设置有延伸到保温循环空腔的抽水管道。

所述的拱形层、支撑柱连接层和防水层表面均设置有防水材料。

所述的支撑柱相邻的间隙中设置有加固的加强筋，所述的加强筋和支撑柱组成三角形结构。