CN107574906B - 一种公路节水*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种公路节水***，尤其适用于干旱、半干旱或者沙漠公路沿线，包括：设置于公路两侧的水渠结构、设置于公路两侧的集水暗渠以及设置于公路两侧的灌根***。本发明其他实施例提供的公路节水***也可以只在公路的一侧设置水渠结构、集水暗渠及灌根***。其中，水渠结构沿公路的延伸方向设置，并被配置为用于汇集公路表面雨水。集水暗渠沿公路的延伸方向设置，集水暗渠沿位于水渠结构的下方并与水渠结构连通。公路节水***可维护干旱半干区及沙漠公路的持续运营，避免大暴雨的次生灾害以及公路沙害。利用此***，对公路两侧植物给予直接的根部水分补给，对于植物存活周期以及公路两侧植物带宽度的自然繁衍都有着极大的促进作用。
Description
技术领域
本发明涉及环境防治领域，具体而言，涉及一种公路节水***。
背景技术
目前，受全球气候不稳定因素影响，近年来发生于干旱半干旱区的大暴雨事件时有发生，引发诸多的次生灾害。如何能将干旱半干旱区域，大暴雨事件以及可形成地表径流的雨水收集并充分利用也是值得思考的。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种公路节水***，该公路节水***能够改善干旱半干旱区沙害问题。
为了解决上述技术问题中的至少一个，本发明提供了以下技术方案：
一种公路节水***，其适用于干旱、半干旱或沙漠公路沿线，包括：
设置于所述公路两侧的水渠结构，所述水渠结构沿所述公路的延伸方向设置，并被配置为用于汇集公路表面雨水；
设置于所述公路两侧的集水暗渠，所述集水暗渠沿所述公路的延伸方向设置，所述集水暗渠沿位于所述水渠结构的下方并与所述水渠结构连通；
设置于所述公路两侧的灌根***，所述灌根***的进水口连接于所述集水暗渠的底部。
进一步地，所述水渠结构的底部设置有多个漏漕，所述水渠结构通过所述多个漏漕与所述集水暗渠连通；所述多个漏漕沿所述水渠结构的长度方向间隔排布。
进一步地，所述集水暗渠和所述水渠结构之间还设置有隔热层。
进一步地，所述灌根***包括沿所述水渠结构的长度方向排布的多根滴灌主管，每根所述滴灌主管基本沿远离公路的方向上延伸。
进一步地，每根所述滴灌主管的侧壁还连接有多根斜向延伸的滴灌支管。
进一步地，所述公路节水***还包括溢流管道，所述溢流管道入口端与所述集水暗渠连通以限制所述集水暗渠的最高水位，所述溢流管道的出口端连接至人工湖或天然洼地。
进一步地，所述集水暗渠的底部与所述灌根***连接处还设置有渗漏装置，以减缓所述集水暗渠内的水向所述灌根***流动。
进一步地，所述渗漏装置被配置成根据所述集水暗渠内的液位高度调节渗漏的速度。
进一步地，所述集水暗渠的底壁向下延伸形成多个凸包，所述凸包的数量与所述灌根***的数量一一对应，所述凸包围成一与所述集水暗渠的内腔连通的渗水腔，所述凸包的底部与所述灌根***连通，所述渗水腔内从上至下依次层叠设置有弹性片、固定环和渗漏层组，所述固定环与所述凸包的内壁固定连接，所述固定环的顶面设置有沿径向延伸的凸起或者槽以使所述固定环和所述弹性片之间形成过水通道。
进一步地，所述渗漏层组包括上下层叠的第一渗漏层和第二渗漏层，所述第一渗漏层和所述第二渗漏层均包括渗水部和隔水部，所述第一渗漏层的渗水部与所述第二渗漏层的隔水部位置对应，所述第一渗漏层的隔水部与所述第二渗漏层的渗水部对应；
所述集水暗渠内有水时，所述弹性片的底面与所述渗漏层组的顶面接触并施压；所述第一渗漏层和所述第二渗漏层之间的间隙根据所述集水暗渠的液位高度的变化而变化。
本发明还提供了一种公路节水***，其适用于干旱、半干旱或沙漠公路沿线，包括：
设置于所述公路一侧的水渠结构，所述水渠结构沿所述公路的延伸方向设置，并被配置为用于汇集公路表面雨水；
设置于所述公路一侧的集水暗渠，所述集水暗渠沿所述公路的延伸方向设置，所述集水暗渠沿位于所述水渠结构的下方并与所述水渠结构连通；
设置于所述公路一侧的灌根***，所述灌根***的进水口连接于所述集水暗渠的底部。
本发明的有益效果是：本发明通过上述设计得到的公路节水***可以充分干旱、半干旱区甚至沙漠地区的已有资源进行沙害防治。可维护干旱半干区及沙漠公路的持续运营，避免大暴雨的次生灾害以及公路沙害。利用此***，对公路两侧植物给予直接的根部水分补给，对于植物存活周期以及公路两侧植物带宽度的自然繁衍都有着极大的促进作用。由于集水暗渠埋设于地表以下，集水暗渠可大大减缓干旱半干旱区的水分快速蒸散，利用水分的储存与土壤的涵养。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明实施方式提供的公路节水***的示意图；
图2是图1中Ⅱ区域的放大图；
图3是集水暗渠中有水时弹性片的状态；
图4是第一渗漏层的平面图；
图5是第二渗漏层的平面图。
图标：10-公路节水***；100-水渠结构；200-集水暗渠；210-隔热层；220-凸包；300-灌根***；310-滴灌主管；320-滴灌支管；330-溢流管道；400-渗漏装置；410-弹性片；420-固定环；430-渗漏层组；431-第一渗漏层；432-第二渗漏层；433-渗水部；434-隔水部；500-公路；600-人工湖。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
如图1所示，本发明实施方式提供了一种公路节水***10，其适用于干旱、半干旱或沙漠公路500沿线，包括：设置于公路500两侧的水渠结构100、设置于公路500两侧的集水暗渠200以及设置于公路500两侧的灌根***300。本发明其他实施例提供的公路节水***10也可以只在公路500的一侧设置水渠结构100、集水暗渠200及灌根***300。
其中，水渠结构100沿公路500的延伸方向设置，并被配置为用于汇集公路500表面雨水。集水暗渠200沿公路500的延伸方向设置，集水暗渠200沿位于水渠结构100的下方并与水渠结构100连通。灌根***300的进水口连接于集水暗渠200的底部。
发明人发现传统的沙漠化防治手段，工程浩大，成本高。发明人发现可以充分干旱、半干旱区甚至沙漠地区的已有资源进行沙害防治。本实施例中，充分利用了干旱、半干旱区甚至沙漠地区的公路500的集水功能。
大暴雨事件或者持续降雨事件形成时，雨水地表径流形成，并从公路500流入公路500两侧的水渠结构100，然后水渠结构100内的水流入埋设于地表以下的集水暗渠200中，再接着，集水暗渠200中的水在少雨或者干旱的时候供给公路500两侧的植物。
本实施方式的公路节水***10，可维护干旱半干区及沙漠公路500的持续运营，避免大暴雨的次生灾害以及公路500沙害。
利用此***，对公路500两侧植物给予直接的根部水分补给，对于植物存活周期以及公路500两侧植物带宽度的自然繁衍都有着极大的促进作用。
由于集水暗渠200埋设于地表以下，集水暗渠200可大大减缓干旱半干旱区的水分快速蒸散，利用水分的储存与土壤的涵养。
进一步地，在本发明的可选实施例中，水渠结构100的底部设置有多个漏漕(图未示)，水渠结构100通过多个漏漕与集水暗渠200连通；多个漏漕沿水渠结构100的长度方向间隔排布。
设置漏漕一方面施工方便，另一方面也对减缓集水暗渠200内水分蒸发起到积极作用。漏漕的尺寸及间隔距离可根据具体施工需要而设定，在此不做限制。
进一步地，在本发明的可选实施例中，集水暗渠200和水渠结构100之间还设置有隔热层210。
隔热层210设置在集水暗渠200和水渠结构100之间，用以阻止或者减缓地表温度向下传递，避免集水暗渠200在高温干旱天气下被快速加热，从而设置隔热层210对于防止或者减缓集水暗渠200内水分蒸发起到积极作用。
进一步地，在本发明的可选实施例中，灌根***300包括沿水渠结构100的长度方向排布的多根滴灌主管310，每根滴灌主管310基本沿远离公路500的方向上延伸。滴灌主管310用以将集水暗渠200内的水引导公路500两侧，并对公路500两侧的植物根系进行直接灌溉。滴灌主管310埋设于地表以下，并且滴灌主管310的侧壁设置有多个小孔，水可以从滴灌主管310中缓慢渗出。
进一步地，在本发明的可选实施例中，每根滴灌主管310的侧壁还连接有多根斜向延伸的滴灌支管320。
滴灌支管320的结构和滴灌主管310基本相近，滴灌支管320的直径可以和滴灌主管310的直径相同也可以比滴灌主管310的直径小。设置多个滴灌支管320可以进一步拓宽滴灌的覆盖面积。
进一步地，在本发明的可选实施例中，公路节水***10还包括溢流管道330，溢流管道330入口端与集水暗渠200连通以限制集水暗渠200的最高水位，溢流管道330的出口端连接至人工湖600或天然洼地。
溢流管道330能够及时排出过多的雨水，并通过人工湖600或者天然洼地进行收集，收集起来的雨水可以集中处理和利用。
溢流管道330的入口端在集水暗渠200的连接位置可以控制集水暗渠200内的最高水位，具***置可以根据实际情况设置。当集水暗渠200内的水位超过预设的水位时，就会从溢流管道330排出进入人工湖600或天然洼地。
公路节水***10不仅可以有效降低大暴雨事件时引发的次生灾害，而且对公路500对于道路两侧的沙害起到了防治作用。
其中，如何简便地、有效地利用收集的雨水也是一大难题。
进一步地，在本发明的可选实施例中，集水暗渠200的底部与灌根***300连接处还设置有渗漏装置400，以减缓集水暗渠200内的水向灌根***300流动。
集水暗渠200通过渗漏的方式缓慢少量地进入灌根***300，一方面可以延长滴灌时间，另一方面渗漏装置400可以起到过滤的作用，防止灌根***300被堵塞。
发明人发现一味地减缓雨水进入灌根***300的速度也是不合理的，在下雨后的一段时间内，由于雨水大量供给，公路500两侧的植物在一段时间几乎不需要灌根***300补给水分。基于这一发现，发明人进一步对方案进行改进。
进一步地，在本发明的可选实施例中，渗漏装置400被配置成根据集水暗渠200内的液位高度调节渗漏的速度。
集水暗渠200内的液位高度越高，渗漏装置400渗水速度越慢；集水暗渠200内的液位高度越低，渗漏装置400渗水速度越快。
当降雨后初期，公路500两侧的植物暂时不需要水，随着时间的推移公路500两侧的土壤积水越来越少，植物也越需要水分补给。
而该优化后的公路节水***10正契合了该需求，在降雨后初期，由于集水暗渠200内的液位较高，植物需水量少，渗水速度很慢；在降雨后中后期，植物需水量加大，渗水速度也由于集水暗渠200内的液位降低而加大。需要说明的是，渗水速度和集水暗渠200的关系并不一定是线性的，而更多可能是抛物线的形式。当渗水速度提高到一定程度，再往上就很难增加了。
进一步地，参见图2和图3，在本发明的可选实施例中，集水暗渠200的底壁向下延伸形成多个凸包220，凸包220的数量与灌根***300的数量一一对应，凸包220围成一与集水暗渠200的内腔连通的渗水腔，凸包220的底部与灌根***300连通，渗水腔内从上至下依次层叠设置有弹性片410、固定环420和渗漏层组430，固定环420与凸包220的内壁固定连接，固定环420的顶面设置有沿径向延伸的凸起或者槽以使固定环420和弹性片410之间形成过水通道。
弹性片410的边缘压在固定环420的顶面，由于固定环420的顶面设置有沿径向延伸的凸起或者槽，进而弹性片410和固定环420之间可以形成过水通道，集水暗渠200内的水可以透过弹性片410进入渗漏层组430。弹性片410的底面可以贴在渗漏层组430上，不同的液位高度时，水对弹性片410及渗漏层组430的压力不同，渗漏层组430的密度不同，渗透速度不同。弹性片410可以采用橡胶制成，具有柔性和弹性，而且具有密封性。
进一步地，如图4和5所示，在本发明的可选实施例中，渗漏层组430包括上下层叠的第一渗漏层431和第二渗漏层432，第一渗漏层431和第二渗漏层432均包括渗水部433和隔水部434，第一渗漏层431的渗水部433与第二渗漏层432的隔水部434位置对应，第一渗漏层431的隔水部434与第二渗漏层432的渗水部433对应。
集水暗渠200内有水时，弹性片410的底面与渗漏层组430的顶面接触并施压；第一渗漏层431和第二渗漏层432之间的间隙根据集水暗渠200的液位高度的变化而变化。
由于第一渗漏层431和第二渗漏层432的渗水部433是错位设置，渗漏层组430缺少沿竖直方向直接连通的通道(凸包220的侧壁与渗漏层组430最好做密封处理)，水在自上而下流动过程中，必须先竖向穿过第一渗漏层431的渗水部433，在横向穿过第一渗漏层431和第二渗漏层432之间的间隙，才能够到达第二渗漏层432的渗水部433，那么通过控制第一渗漏层431和第二渗漏层432之间的间隙就可以控制渗漏层组430的渗透速度。
当集水暗渠200内液位较高时，弹性片410受到的压力较大，弹性片410对第一渗漏层431和第二渗漏层432的压力较大，第一渗漏层431和第二渗漏层432之间的间隙较小，渗透速度较小；反之，随着集水暗渠200内液位降低，渗透速度增大。
由于弹性片410和渗漏层组430之间设置有固定环420，弹性片410不会完全贴合于第一渗漏层431的顶面，仅有中间部分与第一渗漏层431的顶面贴合。所以即使在液位最高时，也有少量水进入第一渗漏层431。
进一步地，也可以在弹性片410的底面设置凸起或者凹槽，以使第一渗漏层431的顶面和弹性片410的底面形成过水通道。也或者，在第一渗漏层431的顶面设置凸起或者凹槽。
以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种公路节水***，其适用于干旱、半干旱或沙漠公路沿线，其特征在于，包括：
设置于所述公路两侧的水渠结构，所述水渠结构沿所述公路的延伸方向设置，并被配置为用于汇集公路表面雨水；
设置于所述公路两侧的集水暗渠，所述集水暗渠沿所述公路的延伸方向设置，所述集水暗渠位于所述水渠结构的下方并与所述水渠结构连通；
设置于所述公路两侧的灌根***，所述灌根***的进水口连接于所述集水暗渠的底部；
所述集水暗渠的底部与所述灌根***连接处还设置有渗漏装置，以减缓所述集水暗渠内的水向所述灌根***流动；
所述渗漏装置被配置成根据所述集水暗渠内的液位高度调节渗漏的速度；
所述集水暗渠的底壁向下延伸形成多个凸包，所述凸包的数量与所述灌根***的数量一一对应，所述凸包围成一与所述集水暗渠的内腔连通的渗水腔，所述凸包的底部与所述灌根***连通，所述渗水腔内从上至下依次层叠设置有弹性片、固定环和渗漏层组，所述固定环与所述凸包的内壁固定连接，所述固定环的顶面设置有沿径向延伸的凸起或者槽以使所述固定环和所述弹性片之间形成过水通道；
集水暗渠和水渠结构之间还设置有隔热层；
所述渗漏层组包括上下层叠的第一渗漏层和第二渗漏层，所述第一渗漏层和所述第二渗漏层均包括渗水部和隔水部，所述第一渗漏层的渗水部与所述第二渗漏层的隔水部位置对应，所述第一渗漏层的隔水部与所述第二渗漏层的渗水部对应；
所述集水暗渠内有水时，所述弹性片的底面与所述渗漏层组的顶面接触并施压；所述第一渗漏层和所述第二渗漏层之间的间隙根据所述集水暗渠的液位高度的变化而变化。
2.根据权利要求1所述的公路节水***，其特征在于，所述水渠结构的底部设置有多个漏漕，所述水渠结构通过所述多个漏漕与所述集水暗渠连通；所述多个漏漕沿所述水渠结构的长度方向间隔排布。
3.根据权利要求1所述的公路节水***，其特征在于，所述灌根***包括沿所述水渠结构的长度方向排布的多根滴灌主管，每根所述滴灌主管基本沿远离公路的方向上延伸。
4.根据权利要求3所述的公路节水***，其特征在于，每根所述滴灌主管的侧壁还连接有多根斜向延伸的滴灌支管。
5.根据权利要求1所述的公路节水***，其特征在于，所述公路节水***还包括溢流管道，所述溢流管道入口端与所述集水暗渠连通以限制所述集水暗渠的最高水位，所述溢流管道的出口端连接至人工湖或天然洼地。
6.一种公路节水***，其适用于干旱、半干旱或沙漠公路沿线，其特征在于，包括：
设置于所述公路一侧的水渠结构，所述水渠结构沿所述公路的延伸方向设置，并被配置为用于汇集公路表面雨水；
设置于所述公路一侧的集水暗渠，所述集水暗渠沿所述公路的延伸方向设置，所述集水暗渠沿位于所述水渠结构的下方并与所述水渠结构连通；
设置于所述公路一侧的灌根***，所述灌根***的进水口连接于所述集水暗渠的底部；
所述集水暗渠的底部与所述灌根***连接处还设置有渗漏装置，以减缓所述集水暗渠内的水向所述灌根***流动；
所述渗漏装置被配置成根据所述集水暗渠内的液位高度调节渗漏的速度；
所述集水暗渠的底壁向下延伸形成多个凸包，所述凸包的数量与所述灌根***的数量一一对应，所述凸包围成一与所述集水暗渠的内腔连通的渗水腔，所述凸包的底部与所述灌根***连通，所述渗水腔内从上至下依次层叠设置有弹性片、固定环和渗漏层组，所述固定环与所述凸包的内壁固定连接，所述固定环的顶面设置有沿径向延伸的凸起或者槽以使所述固定环和所述弹性片之间形成过水通道；
集水暗渠和水渠结构之间还设置有隔热层；
所述渗漏层组包括上下层叠的第一渗漏层和第二渗漏层，所述第一渗漏层和所述第二渗漏层均包括渗水部和隔水部，所述第一渗漏层的渗水部与所述第二渗漏层的隔水部位置对应，所述第一渗漏层的隔水部与所述第二渗漏层的渗水部对应；
所述集水暗渠内有水时，所述弹性片的底面与所述渗漏层组的顶面接触并施压；所述第一渗漏层和所述第二渗漏层之间的间隙根据所述集水暗渠的液位高度的变化而变化。
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| GR01 | Patent grant | ||
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