一种水渠防冻结构的制作方法

本技术涉及水利工程，特别是涉及一种水渠防冻结构。

背景技术：

1、内蒙古河套灌区冬季较严寒，季节性冻土分布广泛，渠道下方的土体中存在大量冰介质，不但造成渠道的衬砌冻胀，使衬砌产生较大位移，引发衬砌破裂，并且在持续低温环境下使衬砌与冻土形成整体，当冻土受力发生变化时，衬砌的结构关系、力学性能、弹性模量也会相应变化，导致衬砌冻裂和融沉；因此，每年经过冻融周期后均需要投入大量的人力与经费来对衬砌进行维修重建，不仅影响了工程的正常运行，增加了工程管理维修的难度和费用，也影响了渠道防渗效果和使用寿命，有些渠段甚至完全失去了防渗作用。

2、授权公告号为cn207553039u的中国实用新型专利公开了一种用于季节冻土区冬季无冰盖输水渠道防冻胀破坏的置换结构，其通过在水渠的渠堤中设置集水管和集水井，通过集水管收集渠堤中的土体中的水分并将收集的水汇流至集水井，然后利用水泵将集水井中的水排放至水渠中，从而降低渠堤中的土体的含水量，进而降低冻融灾害对护渠堤内侧所设置的衬砌的影响；然而，渠堤中土体的含水量主要由两部分组成，第一部分是地上下的雨雪渗漏至渠堤的土体中所产生的渗漏水，第二部分是由于土体的毛细作用，将地下水吸取到冻深线以上所产生；集水管仅能收集渗漏水，无法对毛细作用所产生的水分进行收集，因此难以充分避免水渠衬砌所受到的冻害。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题是：现有的水渠防冻结构，无法避免护渠堤的土体因毛细作用而吸收地下水，难以充分避免衬砌受到冻害。

2、为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种水渠防冻结构，包括：

3、抽水井，所述抽水井设置在水渠的渠堤顶部，所述抽水井的底部延伸至水位线以下；

4、回水井，所述回水井与所述水渠之间的距离大于所述抽水井与所述水渠之间的距离，所述回水井的底部延伸至所述水位线以下；

5、水泵，所述水泵的进水端与所述抽水井的底部连通，所述水泵的出水端与所述回水井连通。

6、作为优选方案，所述水渠防冻机构包括控制器和水位检测装置，所述水位检测装置设置在所述水渠的渠底下的土体中；所述水位检测装置和所述水泵均与所述控制器电连接。

7、作为优选方案，所述水位检测装置包括第一渗压计和第二渗压计，所述第一渗压计设置在冻深线所在位置；

8、设毛细上升高度第为第一距离，所述冻深线距离所述水渠底面的距离为第二距离，所述第二渗压计距离水渠底面的距离等于所述第一距离与所述第二距离之和。

9、作为优选方案，所述回水井与所述抽水井之间的距离大于所述抽水井与所述水渠的宽度方向的中心之间的距离。

10、作为优选方案，所述水渠防冻结构包括设置在所述渠堤顶部的风力发电装置，所述风力发电装置的输出端与所述水泵电连接。

11、作为优选方案，所述风力发电装置包括支撑柱和设置在所述支撑柱顶部的风力叶轮，所述支撑柱的中部设有光伏发电板，所述光伏发电板的输出端与所述水泵电连接。

12、作为优选方案，所述水渠的迎水面包括从内至外依次布置的砂垫层和衬砌层。

13、作为优选方案，所述砂垫层与所述衬砌层之间设有保温层。

14、作为优选方案，所述保温层与所述保温层之间设有土工膜。

15、作为优选方案，所述渠堤与渠底的转角处设有混凝土墩，所述混凝土墩的上端延伸至所述砂垫层中，所述混凝土墩的下端延伸至冻深线以下。

16、与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

17、本实用新型的水渠防冻结构，包括抽水井、回水井和水泵，抽水井设置在水渠的渠堤顶部，抽水井的底部延伸至水位线以下；回水井的底部延伸至水位线以下；水泵的进水端与抽水井的底部连通，水泵的出水端与回水井连通，由于抽水井与水渠之间的距离小于回水井与水渠之间的距离，开启水泵能够降低水渠下方的土体中的水位线，水位线的下降能够避免渠堤以及水渠下方的土体因毛细作用吸水所导致的水分增加，能够充分避免衬砌受到冻害；而且，水泵所抽取的水排放至回水井中，实现了地下水的回补，避免了抽取大量地下水对地层结构造成的不利影响。

技术特征：

1.一种水渠防冻结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的水渠防冻结构，其特征在于，所述水渠防冻机构包括控制器和水位检测装置(4)，所述水位检测装置(4)设置在所述水渠的渠底下的土体中；所述水位检测装置(4)和所述水泵(3)均与所述控制器电连接。

3.根据权利要求2所述的水渠防冻结构，其特征在于，所述水位检测装置(4)包括第一渗压计和第二渗压计，所述第一渗压计设置在冻深线(9)所在位置；

4.根据权利要求1所述的水渠防冻结构，其特征在于，所述回水井(2)与所述抽水井(1)之间的距离大于所述抽水井(1)与所述水渠的宽度方向的中心之间的距离。

5.根据权利要求1所述的水渠防冻结构，其特征在于，所述水渠防冻结构包括设置在所述渠堤(100)顶部的风力发电装置(5)，所述风力发电装置(5)的输出端与所述水泵(3)电连接。

6.根据权利要求5所述的水渠防冻结构，其特征在于，所述风力发电装置(5)包括支撑柱(51)和设置在所述支撑柱(51)顶部的风力叶轮(52)，所述支撑柱(51)的中部设有光伏发电板(53)，所述光伏发电板(53)的输出端与所述水泵(3)电连接。

7.根据权利要求1所述的水渠防冻结构，其特征在于，所述水渠的迎水面包括从内至外依次布置的砂垫层(61)和衬砌层(62)。

8.根据权利要求7所述的水渠防冻结构，其特征在于，所述砂垫层(61)与所述衬砌层(62)之间设有保温层(63)。

9.根据权利要求8所述的水渠防冻结构，其特征在于，所述保温层(63)与所述保温层(63)之间设有土工膜(64)。

10.根据权利要求7所述的水渠防冻结构，其特征在于，所述渠堤(100)与渠底的转角处设有混凝土墩(7)，所述混凝土墩(7)的上端延伸至所述砂垫层(61)中，所述混凝土墩(7)的下端延伸至冻深线(9)以下。

技术总结本技术涉及水利工程技术领域，特别是涉及一种水渠防冻结构，包括抽水井、回水井和水泵，抽水井设置在水渠的渠堤顶部，抽水井的底部延伸至水位线以下；回水井的底部延伸至水位线以下；水泵的进水端与抽水井的底部连通，水泵的出水端与回水井连通，由于抽水井与水渠之间的距离小于回水井与水渠之间的距离，开启水泵能够降低水渠下方的土体中的水位线，水位线的下降能够避免渠堤以及水渠下方的土体因毛细作用吸水所导致的水分增加，能够充分避免衬砌受到冻害；而且，水泵所抽取的水排放至回水井中，实现了地下水的回补，避免了抽取大量地下水对地层结构造成的不利影响。技术研发人员：叶合欣,高峰,史世斌,苏海涛,马鑫,杨宇受保护的技术使用者：内蒙古自治区水利科学研究院技术研发日：20231207技术公布日：2024/7/18