[实用新型]一种精准加热防冻防渗渠道

说明书

技术领域

本实用新型属于渠道防护技术领域，具体涉及一种精准加热防冻防渗渠道。

背景技术

防冻、防渗是在季节性冻土地区农田灌溉引水渠道在满足灌溉用水量的前提下，从运行的角度要重点解决的两个技术问题。渠道冻胀破坏会影响过水能力甚至彻底破坏渠道，渠道渗漏使输送水量损失，降低渠系水利用系数。冻胀和渗漏是相互影响的。冻胀会引起渠道衬砌结构层中防渗措施的损坏，使渠道渗透量增大；渗漏会使渠床地基土的含水量增大，加巨冻胀破坏。

传统的渠道防冻胀的技术措施可归纳为工程措施和管理措施两类。其中工程措施包括：①正确规划布置渠道，尽可能使渠底高出地下水位的距离不小于冻层深度加地下水水位对冻层不发生显著影响的临界深度；②置换渠床土壤，如用砂砾料置换冻胀性基土；③铺设排水系统，如地下水埋深大于工程设计冻土深度时，在渠底每间隔10～20米，设置一个盲井，以利于基土层排水；④设置保温层，如对大型渠道在防渗层下铺设硬质泡沫塑料保温板；⑤合理选择衬砌形式，如断面采用弧底梯形、小型渠道采用U形等，衬砌形式采用混凝土预制板或现浇混凝土板等。传统的防止渠道渗漏的技术措施包括改善土壤透水性措施、防渗护面措施和化学材料防渗措施等，其中渠道防护面材料有刚性材料(如混凝土、沥青混凝土等)、膜料(如塑料薄膜)、复合材料(如复合土工膜),其中复合土工膜在近年来用的较多。

传统的技术中往往是将相互有关联的防冻和防渗问题分别采取措施来防治。这些防冻、防渗措施，在一定程度上缓解了冻胀破坏的程度，也比较有效的减小了渠道的渗漏损失，但无法根本的解决冻胀破坏和渠道渗漏，使得冻胀破坏和渠道渗漏仍然是现在北方寒冷地区农业灌区渠道的主要病害，是降低灌溉效率，减少渠道使用寿命的主要因素。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型提供了一种可实时加热、精准调控、减小能耗、降低工程运行维护费用、提高灌区水利用系数，且对生态环境不会造成破坏的精准加热防冻防渗渠道。

本实用新型所采用的技术方案为：一种精准加热防冻防渗渠道，包括渠床和渠堤，所述渠床的衬砌结构自表面向下依次包括以下层结构：混凝土预制块层、水泥砂浆层、保温板层、水泥细沙垫层和渠床土基层，所述渠堤上设置有自动加热控制装置，所述保温板层分为加热区和普通保温区，所述普通保温区位于所述加热区的两侧，所述自动加热控制装置与所述加热区电连接。

进一步的，所述自动加热控制装置包括温湿度测控传感器和温控箱，所述温湿度测控传感器埋设在所述渠床土基层内，所述温湿度测控传感器与所述温控箱信号连接，所述温控箱与所述加热区电连接。

进一步的，所述加热区包括阴坡加热区、阳坡加热区和渠底加热区，所述渠底加热区设置在所述所述渠床底部，所述阴坡加热区和所述阳坡加热区分别设置在所述渠底加热区的左侧和右侧。

进一步的，所述加热区沿所述渠床长度方向每隔100米设置一个加热控制单元，每个所述加热控制单元内设置一台所述温控箱，每个所述加热控制单元内每隔10米设置一个加热子单元，每个加热子单元均与所述温控箱电连接。

进一步的每个所述加热子单元中所述阴坡加热区、所述阳坡加热区和所述渠底加热区对应的所述渠床土基层内均设置有所述温湿度测控传感器。

进一步的，所述渠堤每隔100米设置一个用于容纳所述温控箱的温控配电井，所述温控配电井位于地面以下为竖直布置结构。

进一步的，所述加热区内的保温板采用自加热保温板，所述普通加热区内的保温板采用普通保温板。

进一步的，所述普通保温板由挤塑板或聚苯板制成，所述自加热保温板由挤塑板或聚苯板为母材表面复合加热元件制成。

进一步的，所述水泥细沙垫层的水泥与细沙混合比为1:9，

进一步的，每个所述温控箱均与中控室通过光缆连接。

进一步的，所述混凝土预制块层和所述保温板层厚度均为60～80米米。

进一步的，所述水泥砂浆层和所述水泥细沙垫层的厚度均为30米米。

本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型采用导热系数小的保温板，有效减慢渠床地基土与大气的热 交换。

2、本实用新型通过自动加热控制装置及时给渠底地基土补充热量，使其温度保持在冻结温度以上，彻底防止冻胀变形，配合中控室和温控箱的自动控制可以实现实时加热、精准调控、预防冻胀破坏的同时还能减少能耗。