1.本实用新型涉及寒区河道、渠道冬季输水中的冰害防治措施，特别是一种寒区输水工程旁路控温系统。
背景技术：
2.寒冷地区的输水工程冬季输水过程中往往会面临冰凌的影响，在气候条件较为寒冷的地区可以采用冰盖下输水的方式，但是对于相对不太寒冷的地区，例如我国华北平原，冬季往往难以形成稳定的冰盖。而冰盖一旦破碎，大量冰凌随水流向下游运动，下游输冰压力不断增大，往往会在断面变化、底坡变化以及涉水建筑物(闸门、桥梁)等位置停滞、下潜、堆积形成冰塞或冰坝灾害，堵塞过水断面，减小断面过流能力，继而可能引发河渠溢流等凌汛灾害，严重威胁人民生命、财产安全。针对上述较不寒冷地区的冰期输水问题，如果能够采用一些方法和措施，控制冰凌的产生量，冬季实现无冰输水，则一方面可以从根本上避免冰塞、冰坝危害的发生，另一方面可以充分发挥工程的输水能力，无冰输水流量近乎于冰盖下输水的两倍。
3.白天可以利用太阳能对渠道水体进行加热，以实现渠道内无冰或仅有少量冰，但是到了夜间，太阳辐射骤减，气温降低，渠道水体散热将不可避免会产生大量冰凌，因此如何有效对夜间输水水温进行控制，是冬季无冰输水的关键。
技术实现要素：
4.本实用新型针对上述问题，提供一种寒区输水工程旁路控温系统。该系统由分散布设在渠道沿线的控温模块组成，每个控温模块由引水道、储水箱、太阳能板、保温层、分水闸、水泵组成。白天利用控温模块中的水体存蓄太阳能，晚上则将控温模块中的水体泵送到渠道中去，以维持渠道夜间输水温度，避免夜间因太阳辐射的减少和气温的降低而产生大量冰凌，减轻下游输冰压力，避免冰塞、冰坝的发生。为保障河渠在冬季无冰安全输水发挥重要作用。
5.本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
6.一种寒区输水工程旁路控温系统，由分散布设在输水渠道沿线的控温模块组成，每个控温模块包括引水道、储水箱、太阳能板、保温层、分水闸、水泵；所述引水道两端分别连接输水渠道和储水箱，储水箱为长方体箱体结构，储水箱的四周覆盖有保温层，所述太阳能板设置于储水箱顶面保温层上方或者储水箱一侧，分水闸设置于引水道和输水渠道连接的位置，水泵设置于引水道和储水箱连接的位置。
7.与现有技术相比，本实用新型的技术方案所带来的有益效果是：
8.该寒区输水工程旁路控温系统结构简单，原理清晰，占用地表面积少，应用效果显著，适用范围广泛。白天取水蓄能，夜间补水升温，没有水量损失；充分利用太阳能作为升温能源，运行能耗低；显著提升夜间输水水温，降低冰塞、冰坝危害发生，保障冰期输水的安全和稳定；同时大幅提升输水能力，提高工程的输水效益；解决夜间冰凌大量生成的难题，为
实现冰期无冰输水奠定必要基础。
附图说明
9.图1为一种寒区输水工程旁路控温系统平面布置图
10.图2为一种寒区输水工程旁路控温系统控温模块纵剖图
11.附图标记：1-引水道；2-储水箱；3-太阳能板；4-保温层；5-分水闸；6-水泵。
具体实施方式
12.以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
13.一种寒区输水工程旁路控温系统，如图1和图2所示，由分散布设在渠道沿线的控温模块组成，每个控温模块又由引水道1、储水箱2、太阳能板3、保温层4、分水闸5、水泵6组成。引水道1两端分别连接输水渠道和储水箱2，储水箱2为一个大的长方体形储水空间，其四周、底面和顶面覆盖有保温层4，该实施例中太阳能板3位于储水箱2顶面保温层上方，分水闸5位于引水道1和输水渠道连接的位置，水泵6位于引水道1和储水箱2连接的位置。
14.本实施例控温系统在白天太阳辐射较强时，利用太阳能板给储水箱中的水体加热，将太阳能转变为热能。储水箱四周、底面和顶面的保温层则避免热量的散失。夜间，太阳辐射降低、气温降低，为了避免输水渠道中输水水温降低而相变产生大量冰凌，开启水泵、开启分水闸将储水箱中的高温水体持续补充到输水渠道中。补充的高温水由于水流的紊动作用，快速提高整个输水断面的平均水温。输水沿线分散布设控温模块则是用了解决水流向下游运动过程中，热量将不断散失而输水水温不断降低的问题。
15.白天太阳辐射再次增强，气温上升，输水水温上升后，水泵停止工作，输水渠道中的水体自流进入储水箱中，完成储水箱补水过程后，关闭分水闸门，利用日间太阳能对储水箱中的水体进行加热。如此昼夜往复，以解决寒区输水工程冬季夜间输水温度降低、大量产生冰凌的调控难题。
16.该实施例中，输水渠道水面宽度35米，引水渠1水面宽度2米，储水箱2为长25米，款25米，深10米的立方体，蓄水容积6250立方米。按照每天10小时供水，供水流量约为625立方米/小时。
17.本实用新型并不限于上文描述的实施方式。以上对具体实施方式的描述旨在描述和说明本实用新型的技术方案，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的。在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下还可做出很多形式的具体变换，这些均属于本实用新型的保护范围之内。
技术特征：
1.一种寒区输水工程旁路控温系统，其特征在于，由分散布设在输水渠道沿线的控温模块组成，每个控温模块包括引水道、储水箱、太阳能板、保温层、分水闸、水泵；所述引水道两端分别连接输水渠道和储水箱，储水箱为长方体箱体结构，储水箱的四周覆盖有保温层，所述太阳能板设置于储水箱顶面保温层上方或者储水箱一侧，分水闸设置于引水道和输水渠道连接的位置，水泵设置于引水道和储水箱连接的位置。
技术总结
本实用新型公开一种寒区输水工程旁路控温系统，由分散布设在输水渠道沿线的控温模块组成，每个控温模块包括引水道、储水箱、太阳能板、保温层、分水闸、水泵；所述引水道两端分别连接输水渠道和储水箱，储水箱为长方体箱体结构，储水箱的四周覆盖有保温层，所述太阳能板设置于储水箱顶面保温层上方或者储水箱一侧，分水闸设置于引水道和输水渠道连接的位置，水泵设置于引水道和储水箱连接的位置。泵设置于引水道和储水箱连接的位置。泵设置于引水道和储水箱连接的位置。
技术研发人员：赵新
受保护的技术使用者：天津大学
技术研发日：2021.07.09
技术公布日：2022/1/28