尼龙柔性引流水坝.pdf

一种用高分子材料制造的中空可塑的防洪抗旱装置，由基础坝和延展坝构成。雨季江河猛涨之时，化堵截为疏导，把气势汹汹的洪水引向少雨需水的地方；平时可以当作水库蓄水，行船通航，即可做水运交通，又是独特旅游景观；旱季则可放水灌溉农田，提供工业用水。结构简单，容易制造，便于监管，易于维修，能够大大减少减轻防洪抗旱的人力、物力、财力和劳动强度。

1.  一种尼龙柔性引流水坝，包括基础坝、延展坝、泄洪引流管道和液压自控闸门，其特征是基础坝用硬材料做成，具有固定的形状，内侧墙壁上部开有若干进水口，外侧墙壁下部备有若干泄洪引流管道接口，中间是宽大的固定蓄水空间，直通下游的江河湖海；延展坝用软材料做成，可以折叠，具有弹性和伸缩性很大的柔性洪水缓冲空间，直通下游的江河湖海，粘接在基础坝的上部，两者之间留有宽敞的洪水出入的通道；泄洪引流管道一头连接在基础坝的泄洪引流管道接口上，一头通往水库、湖泊或其他水道；液压自控闸门由闸门实体和液压自控系统组成，闸门实体上部镶嵌着铁片，安装在泄洪引流管道接口上，液压自控系统主体安装在基础坝的外侧墙壁上部。

2.  权利要求1所述的液压自控系统，包括外端下部镶嵌着铁片的液压自控杠杆、液压自控浮球、电路、电源、电路触头、报警器和电磁铁，其特征是液压自控杠杆安装在基础坝的外侧墙壁上部，其外端下部镶嵌着铁片，内端固定着液压自控浮球，通过电路把电源、电路触头、杠杆外端下部镶嵌着的铁片、报警器和电磁铁连接起来，平时液压自控浮球正好处于基础坝内固定蓄水空间的虚拟警戒水位线上，电路触头与杠杆外端下部镶嵌着的铁片是断开的，当河水涨至虚拟警戒水位线时，把液压自控浮球托起，液压自控杠杆外端下压，镶嵌在其下部的铁片接触电路触头，电路闭合，报警器报警，电磁铁产生感应磁场，把上部镶嵌着铁片的泄洪引流闸门吸引上来，打开泄洪引流通道。

尼龙柔性引流水坝
所属技术领域
一种用高分子材料制造的中空可塑的防洪抗旱装置，由基础坝和延展坝构成。
背景技术
由于现代工业社会对森林资源、地球化石能源和其他矿藏资源的掠夺性开采利用，生态环境不断恶化、自然灾害频发，给世界各国人民的生命财产造成越来越重大的损失。特别是我国旱涝连年，而传统堤坝拙于应付。每年都要动员千万军民赤膊上阵，大打防洪抗旱的人民战争，劳民伤财，惊心动魄。抢险救灾，每年都要损耗国家巨额资财，都要牺牲军民不少宝贵生命！
传统堤坝都用泥土或水泥筑成，再高也难以抵挡不可预计的来势凶猛的洪水，必须每年花巨大的人力物力维修加固，同时难于监管，险情不易察觉。千里之堤，溃于蚁穴，往往只因一个小小的管涌，就会造成村毁人亡、城毁人亡的惨剧！
痛定思痛，1998特大洪灾触发了我这一发明的“灵感”。
发明内容
本发明的目的是利用现代工程塑料制造一种结构简单，容易制造，便于监管，易于维修，化堵截为疏导，平时可以当作水库蓄水，行船通航，旱季可以放水灌溉农田，提供工业用水的新型堤坝。
为了实现上述目的，发明人制定了多种技术路线，将分别申请发明专利。本发明采用的是如下技术方案：
本分明的核心技术包括尼龙柔性引流水坝坝体(分成基础坝、延展坝两部分)、泄洪引流管道和液压自控闸门。
基础坝因为太庞大，为了便于运输、维护和修补，可以分割成若干单元，用坚固的尼龙或其他热塑性硬塑料制造。延展坝也应分割成若干单元，用锦纶纤维布或其他强度高、耐磨损的软塑料来制造。泄洪引流管道(也应分割成若干单元)和液压自控闸门也主要用坚硬的热塑性塑料来制造。当然它们也可以用其它同性能高强度的高分子材料来制造。不管使用什么材料，我们都把它叫做尼龙坝(通俗，顺口)。
如附图图1所示，基础坝单元(3)用硬材料做成，具有固定的形状，内侧墙壁上部开有若干进水口(9)，外侧墙壁下部备有若干泄洪引流管道接口(1)，中间是宽大的固定蓄水空间(5)，这个空间要高过虚拟警戒水位线(6)，直通下游的江河湖海；基础坝底部有宽大厚实的堤坝基座(10)，用钢筋水泥固定在河床深处。延展坝(4)用软材料做成，可以折叠，具有弹性和伸缩性很大的柔性洪水缓冲空间(7)，也直通下游的江河湖海，粘接在基础坝的上部，两者之间留有宽敞的洪水出入通道(8)；泄洪引流管道一头连接在基础坝的泄洪引流管道接口上，一头通往水库、湖泊或其他水道；液压自控闸门(2)由闸门实体和液压自控系统组成，闸门实体上部镶嵌着铁片，安装在泄洪引流管道接口上，液压自控系统主体安装在基础坝的外侧墙壁上部。
图2表示的是建造在河流两岸的尼龙柔性引流水坝的外观图。其中1为河水，2为坝身，3为闸门，4为泄洪引流管道，5为延展坝，6为基础坝，7为为进水口。堤坝基座深埋于地底下，看不到。
如图3所示，液压自控系统，包括外端下部镶嵌着铁片(4)的液压自控杠杆(3)、液压自控浮球(15)、电路(8)、电源(6)、电路触头(5)、报警器(7)和电磁铁(9)。液压自控杠杆安装在基础坝(2)的外侧墙壁上部，其外端下部镶嵌着铁片，内端固定着液压自控浮球(15)，平时液压自控浮球正好处于基础坝内固定蓄水空间的虚拟警戒水位线(16)上，通过电路把电源、电路触头、杠杆外端下部镶嵌着的铁片、报警器和电磁铁连接起来，通常电路触头与杠杆外端下部镶嵌着的铁片是断开的，当河水涨至虚拟警戒水位线时，把液压自控浮球托起，液压自控杠杆外端下压，镶嵌在其下部的铁片接触电路触头，电路闭合，报警器报警，电磁铁产生感应磁场，把上部镶嵌着铁片的泄洪引流闸门吸引上来，打开泄洪引流通道。1为延展坝坝体，10为泄洪引流管道接口，11为镶嵌在泄洪引流闸门上部的铁片，12为泄洪引流闸门，13为堤坝基座，14为基础坝与延展坝之间的通道，17为进水口，18为河滩，19为河水。
尼龙柔性引流水坝可以“缝合”在河流、湖泊和水库的传统堤坝上，也能够自成堤坝。各部分都是中空并互相连通的，能够蓄水、走水和排水。基础坝筑在河道两边或湖库周边。延展坝平时折叠在基础坝或传统堤坝上。基础坝和延展坝在上游、中游每隔一段距离就开有进水闸门，下游适当地方开有排水闸门，可用于农田灌溉或发电等用途。众多的泄洪引流管道一头与基础坝连接，一头与分流用河流、湖泊和水库连接。平时，坝身亦可蓄水，当作水库及船舶航道使用。洪水一来，涌入堤坝，就自动打开了各地闸门。当洪水漫过基础坝，便进入延展坝。洪水上涨，延展坝也随着上涨，随机阻挡洪水的外溢；而无数引流管道则把洪水源源不断引往分流地，变堵截为疏导，从而有效地避免或杜绝洪灾的发生。长江水系堤坝的引流管道最好与三峡和南水北调工程相配套，因为洪水季节水位高，流量大，为南水北调提供了便利条件。
图4、图5、图6反映了尼龙柔性引流水坝蓄水排洪的工作原理：
常日河水丰沛时，河水能够通过沿河堤坝的无数进水口流进基础坝的固定蓄水空间，因为水面没有到达虚拟警戒水位线，这时闸门是紧闭的(如图4所示)。
多雨天，河水涨至虚拟警戒水位线，把液压自控浮球托起，液压自控杠杆外端下压，镶嵌在其下部的铁片接触电路触头，电路闭合，报警器报警；电磁铁产生感应磁场，把上部镶嵌着铁片的泄洪引流闸门吸引上来，泄洪引流管道接口敞开，河水开始泄入泄洪引流管道，流向水库、湖泊或其他水道(如图5所示)。
洪水猛涨时，洪水漫过基础坝，便进入延展坝。洪水上涨，延展坝也随着上涨，随机阻挡洪水的外溢；而无数引流管道则把洪水源源不断引往分流地，同时基础坝、延展坝本身也畅通无阻，把滚滚洪水引向下游的江河湖海，从而有效地避免或杜绝洪灾的发生(如图6所示)。
与传统堤坝相比，本发明的有益效果是：
雨季江河猛涨之时，化堵截为疏导，把气势汹汹的洪水引向少雨需水的地方。平时可以当作水库蓄水，行船通航，即可做水运交通，又是独特旅游景观。旱季则可放水灌溉农田，提供工业用水。
结构简单，容易制造，便于监管，易于维修。传统堤坝动辄数百万上千万人奔赴抢险前线，尼龙柔性引流水坝只要几千人、几万人就够了；传统堤坝几天几夜找不到的隐患，排不了的险情，尼龙柔性引流水坝只需几个小时就解决了。既能够大大减少减轻防洪抗旱的人力、物力、财力和劳动强度，也能够大幅度降低造堤、护堤的成本。
虽然有上述好处，也不能放松警惕。尼龙柔性引流水坝也需要训练一支有责任心，专业技术过硬的维修队伍日夜巡查，见损就修，逢漏就补，把隐患消灭在萌芽状态。不过，维修队伍的人数比传统堤坝大大减少，劳动强度也大大降低。
附图说明
图1是尼龙柔性引流水坝单元的四视图。其中1为泄洪引流管道接口，2为泄洪引流闸门，3为基础坝坝体，4为延展坝坝体，5为固定蓄水空间，6为虚拟警戒水位线，7为洪水缓冲空间，8为基础坝与延展坝之间的通道，9为进水口，10为堤坝基座。
图2是尼龙柔性引流水坝组装立体示意图。其中1为河水，2为坝身，3为闸门，4为泄洪引流管道，5为延展坝，6为基础坝，7为进水口。堤坝基座深埋于地底下，看不到。
图3是安装了液压自控系统的尼龙柔性引流水坝截面示意图。其中1为延展坝坝体，2为基础坝坝体，3为液压自控杠杆，4为镶嵌在液压自控杠杆外端下部的铁片，5为电路触头，6为电源，7为报警器，8电路，9为电磁铁，10为泄洪引流管道接口，11为镶嵌在泄洪引流闸门上部的铁片，12为泄洪引流闸门，13为堤坝基座，14为基础坝与延展坝之间的通道，15为液压自控浮球，16为虚拟警戒水位线，17为进水口，18为河滩，19为河水。
图4是平时河水水面没有到达虚拟警戒水位线，闸门紧闭的示意图。
图5是雨季河水涨至虚拟警戒水位线，闸门自动开启，洪水泄入泄洪引流管道的示意图。
图6是洪水猛涨时，洪水漫过基础坝进入延展坝的示意图。
实现本发明的最好方式：
一.按照图1、图2所示的结构和形状，委托专业生产厂商用坚固的尼龙和锦纶纤维布分别制造基础坝单元、泄洪引流管道单元、液压自控闸门和延展坝。
二.按照图3所示的结构，委托电子厂商制作液压自控系统。
三.按照图1、图2所示的结构，将基础坝单元、泄洪引流管道单元、液压自控闸门和延展坝组装成尼龙柔性引流水坝系统，并用高强度的树脂胶把它们一一粘接牢固。堤坝基座用钢筋水泥固定在河床深处。
四.按照图3所示的结构，将液压自控系统安装到各个闸门上。