1.一种逆压恢复式边坡排水系统,其特征在于,
该系统包括钻孔(1)、虹吸管(2)、水箱(3)、排气管(4)、排水管(5)、排水管阀门(6)、气体发生装置(8),所述的气体发生装置(8)包括左气瓶(81)、右气瓶(82)、导流管(83)、压力表(88)、导气管(84)、岔管(85)、导气管阀门(86)、单向阀(87),左气瓶(81)盛有碳酸钠溶液,右气瓶(82)盛有醋酸溶液,左气瓶(81)和右气瓶(82)之间通过导流管(83)连接,导流管(83)的两端都位于液面以下,导流管(83)中间设有压力表(88),导气管(84)的入口端置于左气瓶(81)之内,导气管(84)的入口端在液面以上,导气管阀门(86)安装在导气管(84)上,岔管(85)的一端与导气管(84)连接,岔管(85)的另一端伸入到右气瓶液面以下,单向阀(87)安装在岔管(85)上,单向阀(87)的流向为从上到下;
所述的虹吸管(2)的进水口置于边坡(9)内的钻孔(1)中,钻孔(1)孔口到钻孔(1)底部的垂直距离大于当地大气压对应的水柱高度,虹吸管(2)的出水口置于密封的水箱(3)中;
所述的水箱(3)设置在坡面上,水箱(3)由透明材料制成,水箱(3)顶部的高程低于钻孔(1)底部的高程,排气管(4)安装在水箱(3)的顶部,排水管(5)的入口端连接在水箱(3)的底部,排水管(5)的出口置于边坡(9)下部的排水沟(7)中,排水管阀门(6)安装在排水管(5)的出口处;
所述的虹吸管的直径为4mm,水箱中置入虹吸管的数量为50‑100根,所述的排气管的直径为10mm,所述的导气管的直径为10mm;水箱(3)中置入虹吸管(2)的数量为50根,水箱(3)的体积设置为50升,每根虹吸管(2)长度为50m,所有虹吸管(2)充满水需要32升水,左气瓶(81)的碳酸钠溶液为1千克碳酸钠和2.5升水混合,右气瓶(82)的醋酸溶液为1千克醋酸和1千克水混合,根据化学反应方程;Na2CO3+2CH3COOH=2CH3COONa+CO2+H2O,碳酸钠和醋酸完全反应后,在常温、压强为200kpa下,可产生二氧化碳46.7升。
2.一种应用权利要求1所述系统的逆压恢复式边坡排水方法,其特征在于,该方法包括:
(1)逆压恢复式边坡排水系统初次使用时,关闭导气管阀门,打开排水管阀门,将导气管与排气管连接,从排水管阀门处向排水管逆向灌水,排出虹吸管中的气体后,停止逆向灌水,将导气管与排气管断开连接,虹吸作用启动,坡体内地下水依次流经虹吸管、水箱、排水管进入排水沟,记录排水管的初始排水流量;
(2)当排水管的排水流量下降到初始排水流量的30%‑50%时,关闭排水管阀门,水箱水位上升,水箱中气体由排气管排出;
(3)当水箱集满水时,将导气管与排气管连接,挤压右气瓶,使醋酸溶液通过导流管流入左气瓶,当压力表显示为200kpa时,打开导气管阀门,气体进入水箱,使水逆向压入虹吸管;
(4)当水箱水位下降到虹吸管出水口的位置时,关闭导气管阀门,将导气管与排气管分离,打开排水管阀门,记录新的排水管的排水初始流量,向左气瓶中补充碳酸钠,向右气瓶中补充醋酸。