水庫(kù)河道無(wú)動(dòng)力排水系統(tǒng)原理

一種無(wú)需外接動(dòng)力，通過(guò)河流、溪水和高差和自然流動(dòng)，利用虹吸原理實(shí)現(xiàn)提水的方法。利用虹吸過(guò)程中允許有一定量的空氣這一特性并加以利用，周期性的取出一定量的水，實(shí)現(xiàn)無(wú)外力提水。 技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域前景分析： 無(wú)需外力將水提至高處，即可滿足山區(qū)居民生活用水，更可用于水力發(fā)電和抽水蓄能發(fā)電，與傳統(tǒng)水力發(fā)電相比，該方法可以大幅度減少水庫(kù)庫(kù)容，節(jié)約投資，便于充分利用水力資源，同時(shí)又不會(huì)對(duì)自然環(huán)境有較大改變，十分環(huán)保，具有良好的應(yīng)用前景。目前，該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)得到完善，簡(jiǎn)易試驗(yàn)?zāi)Ｐ鸵淹瓿?，可展示?shí)現(xiàn)提水過(guò)程。有需要可來(lái)函索取資料。技術(shù)已申請(qǐng)。 原理說(shuō)明（附圖見(jiàn)圖片）：首行，關(guān)閉調(diào)節(jié)閥、排氣閥，管內(nèi)住滿水后高水位處的水向低水位處流動(dòng)，建立虹吸。打開(kāi)調(diào)節(jié)閥，控制A點(diǎn)進(jìn)氣量不破壞虹吸作用的情況下，使B點(diǎn)管內(nèi)水經(jīng)逆止閥1流出流量，進(jìn)行水氣置換拼獲得提水效率。（當(dāng)水位達(dá)到調(diào)節(jié)閥進(jìn)口，水氣置換自然結(jié)束，而管內(nèi)虹吸的流動(dòng)繼續(xù)。）關(guān)閉調(diào)節(jié)閥。打開(kāi)排氣閥，容器中水從逆止閥2流出，完成提水。此時(shí)逆止代1自動(dòng)關(guān)閉，維持管內(nèi)虹吸作用。放水結(jié)束后關(guān)閉排氣閥和放水閥，再次打開(kāi)調(diào)節(jié)閥，繼續(xù)水氣置換。 為了簡(jiǎn)化裝置的控制，能選用用負(fù)壓關(guān)閉閥替代調(diào)節(jié)閥，用水位控制閥替代排氣閥。用這樣的閥門(mén)，裝置就可以無(wú)需控制設(shè)備完成提水作業(yè)。當(dāng)然如果用電磁閥完成就非常簡(jiǎn)單，但要有控制單元和電源，在一些場(chǎng)合使用會(huì)不方便。 虹吸提水的高程有一定限制，按大氣壓強(qiáng)來(lái)看，加上損粍，估計(jì)提水高度能達(dá)到7米左右，如果更高的高程，需要接力提水，這是這種提水方法的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)限制。

灌溉和防汛所需的水源可以是附近也可以是距離比較遠(yuǎn)的水體甚至冰雪，例如河流、泉水、湖泊、地下水、井、積雪等，可以直接引入農(nóng)田或先儲(chǔ)存在水庫(kù)或蓄水池中，取決于是否是季節(jié)性降雨或水源的遠(yuǎn)近，也可以將建筑屋頂或沒(méi)有農(nóng)田的山區(qū)雨水儲(chǔ)存起來(lái)，為以后灌溉使用。如何從水源引入水，并將水引入農(nóng)田，有多種灌溉技術(shù)，主要目的是將水不多不少地平均分配給整個(gè)田地中的每一株植物。
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虹吸管在漢代稱(chēng)為渴鳥(niǎo)，東漢末年已出現(xiàn)了灌溉用的渴鳥(niǎo)。到了唐代，虹吸管又被稱(chēng)為“注子”“偏提”?！妒挛锛o(jì)原》中記載：“元和初，酌酒用奠杓，安系，著茗瓶而小異之，目曰偏提。”北宋曾公亮在《武經(jīng)總要》中，具體記述了如何用竹筒制成大型虹吸管，把被高山阻隔的泉水引上來(lái)的技術(shù)。他寫(xiě)道：“凡水泉有峻山阻隔者，取大竹去節(jié)，雄雌相合，油灰黃蠟固封，勿令泄氣，推竹首入水中五尺，于竹末燒松樺或干草，使火氣自竹內(nèi)潛通水所，則水自中逆上。”所謂“使火氣自竹內(nèi)潛通水所”，就是加熱虹吸管空氣，使其膨脹而造成局部真空。
雖然古人能制造并很好地利用虹吸管，但他們還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)虹吸管的入口處與虹吸管彎曲頂端的豎直高度差不得超過(guò)一個(gè)大氣壓的對(duì)應(yīng)水柱高度。
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三峽水利樞紐三期工程截流之前，必須拆除二期下游土石圍堰。為降低二期基坑與下游水位差太大引發(fā)潰堰的危害程度，要求在混凝土防滲墻拆除爆破前對(duì)二期下游基坑充水，將二期基坑與下游圍堰堰外水位差降至10米以內(nèi)。經(jīng)多方面考慮，充水方案最終確定為虹吸法，虹吸法充水具有安全、穩(wěn)妥、經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)，但充水時(shí)間較長(zhǎng)，因此在實(shí)際應(yīng)用中可采用較粗的多根虹吸管。水庫(kù)排水系統(tǒng)|水庫(kù)虹吸排水|河道真空負(fù)壓排水|杭州水庫(kù)負(fù)壓排水|水庫(kù)無(wú)動(dòng)力排水|水庫(kù)防汛
中國(guó)長(zhǎng)江入?？冢|海），海拔為零米，而境內(nèi)吐魯番盆地中有一片面積約為5500平方千米的凹地，海拔-2.0米，其中艾丁湖水面海拔為-151米。利用虹吸原理將東海長(zhǎng)江入?？谥蚋珊档耐卖敺哪强尚械?，這就是“東海西灌”工程。這只是一種設(shè)想，若真能實(shí)現(xiàn)將東海近陸區(qū)寶貴豐富的淡水資源，引向吐魯番干旱凹地荒漠，則可以從根本上改善該地區(qū)的氣候、生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)建設(shè)條件。虹吸也可用于農(nóng)田灌溉，中國(guó)河南、山東一帶黃河兩岸的許多農(nóng)民就用虹吸裝置引黃河水灌溉田地。
虹吸排水管 水庫(kù)排水系統(tǒng)|水庫(kù)虹吸排水|河道真空負(fù)壓排水|杭州水庫(kù)負(fù)壓排水|水庫(kù)無(wú)動(dòng)力排水|水庫(kù)防汛
國(guó)自行研制、被國(guó)家局授予發(fā)明的世界上直徑的虹吸管于2004年元月全面建成，猶如一條巨龍臥匍在浙江省杭州市近郊區(qū)黃石垅水庫(kù)大壩上，源源不斷地自動(dòng)抽吸引水。日前，這項(xiàng)技術(shù)發(fā)明人、福建省泉州市豐澤大禹真空輸水科技有限公司總經(jīng)娌翁友彬，接到從英國(guó)倫敦寄來(lái)頒發(fā)給他的創(chuàng)大直徑虹吸管吉尼斯記錄證書(shū)。
據(jù)介紹，這條虹吸管直徑1520毫米，全長(zhǎng)96米，高8米。在這項(xiàng)直徑虹吸管創(chuàng)記錄前，直徑一直無(wú)法突破600毫米，高度6.5米，管長(zhǎng)不超過(guò)60米。這項(xiàng)世界汜錄，不僅創(chuàng)下了虹吸管的一，而且其虹吸管高度也大大突破了理論常規(guī)，開(kāi)辟了超大型虹吸管在流體中的市場(chǎng)應(yīng)用空間和發(fā)展空間，具有極大的經(jīng)濟(jì)效益。
據(jù)介紹，吸虹是大自然的賜予，是人類(lèi)利用大氣壓與真空之間存在的壓差及落差勢(shì)能，源源不斷地提供衰竭的能量支持，從而達(dá)到自動(dòng)抽吸引水的水流現(xiàn)象。采用虹吸管輸送流體無(wú)需任何外加動(dòng)力，是新型的節(jié)能環(huán)保技術(shù)，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，諸如長(zhǎng)距離引水、自來(lái)水配水、水力發(fā)電、防汛抗旱、溢洪灌溉、水庫(kù)清淤、地下水回灌、海底礦石采吸等。
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