專利名稱：透水地面綜合透水能力測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種專門測試透水地面綜合透水能力的測試裝置，特別是一種在已經(jīng)完 全鋪裝完成的透水地面測試實(shí)際透水性能的測試裝置。
背景技術(shù)：
鋪裝透水地面是解決城市化所帶來的硬化地面增加的重要手段。透水地面主要具 有(1)不僅可使降雨迅速滲入地下，從而消除路面積水，還能最大限度地削減暴雨徑 流、增加就地入滲量，使地下水得到更多及時補(bǔ)給；(2)由于這種鋪裝地面透氣、透水 性，因此可以保持土壤濕度，降低地表溫度，改善城市地表植物和土壤微生物的生存環(huán) 境，調(diào)節(jié)城市氣候，緩解城市"熱島現(xiàn)象"；(3)滲透性鋪裝地面還具有吸收交通車輛 噪音，截獲徑流中污染物，減輕面源污染的能力。
透水鋪裝地面是一個由多層多孔介質(zhì)構(gòu)成的整體，不僅要滿足透水性要求，還要滿 足承受行人、車輛等荷載的要求，其整體的綜合透水能力受到各結(jié)構(gòu)層的透水性、孔隙 率等的影響，因此不能用土壤滲透能力的測試方法和測試設(shè)備測試其透水性。由于缺乏 對鋪裝后透水地面實(shí)際效果的測試方法和設(shè)備，難以界定整體是透水還是不透水，不能 對實(shí)際鋪裝效果進(jìn)行定量的評價。因而透水地面的透水效果參差不齊、相差很大，有些 鋪裝地面面層透水而其下不透水，不能發(fā)揮透水地面應(yīng)有的作用，因而在一定程度上阻 礙了透水鋪裝地面的進(jìn)一歩推廣。因此開發(fā)透水地面綜合透水能力測試裝置是改進(jìn)透水 地面鋪裝工藝和促進(jìn)推廣應(yīng)用必不可少的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明根據(jù)多年的研究試驗(yàn)結(jié)果，提出一種能夠測試透水地面綜合透水能力的測試 裝置。
本發(fā)明的技術(shù)方案是.-
一種透水地面綜合透水能力測試裝置，主要包括水源、水箱、水位調(diào)節(jié)器和降雨器， 其中，測試所需的水源由水池用水泵抽升至水箱內(nèi)，由水箱通過輸水軟管輸往降雨器， 形成人工降雨；所述降雨器由降雨器支架、水室、水頭顯示管和均勻分布于水室下部的噴頭組成，水頭顯示管用來顯示水室內(nèi)的水頭數(shù)值，所述水室通過輸水軟管與水箱連通; 水箱上連接有水位調(diào)節(jié)器，所述的水位調(diào)節(jié)器由馬氏瓶制成，其功能是使降雨器水室內(nèi) 的水保持一定的水頭，從而保證一定的降雨強(qiáng)度；水頭顯示管的水位及水位調(diào)節(jié)器內(nèi)的 水位保持一致，通過千斤頂調(diào)節(jié)水位調(diào)節(jié)器內(nèi)的水位使水頭顯示管水位發(fā)生變化，便能 得到不同的降雨強(qiáng)度。
本發(fā)明打破了傳統(tǒng)的檢測方法不能夠檢測透水地面綜合透水能力的瓶頸，保證透水 地面綜合透水能力檢測的快速性和穩(wěn)定性，具有顯著的環(huán)境生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)社會效益。


圖1為本發(fā)明的透水地面綜合透水能力測試裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中l(wèi)-水源；2-連接軟管；3-進(jìn)氣閥門；4-進(jìn)水閥門；5-水箱人工加水及排氣口 ； 6-水箱與水位調(diào)節(jié)器的通氣口； 7-供水閥門；8-水箱；9-調(diào)節(jié)水位器的進(jìn)水口； 10-水位 調(diào)節(jié)器；ll-千斤頂；12-水位調(diào)節(jié)器進(jìn)氣口； 13-水頭顯示管；14-降雨器；15-降雨器支 架；16-水室；17-輸水軟管；18-水箱支架。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明所述的透水地面的綜合透水能力，是指一定面積透水鋪裝地面在某一恒定降 雨'強(qiáng)度下達(dá)到全面積水時的累積降雨量?？梢岳孟旅娴墓接?jì)算綜合透水能力 綜合透水能力=降雨強(qiáng)度x全面積水時間。
本發(fā)明的透水地面綜合透水能力測試裝置的工作原理是利用噴頭，通過在其上方施 加一定的水頭，使水從噴頭滴落或噴出，形成模擬降雨。該透水地面綜合透水能力測試
裝置的具體結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要包括水源1、水箱8、水位調(diào)節(jié)器IO和降雨器14。其 中，測試所需的水源1由水池用水泵抽升至水箱8內(nèi)，由水箱8通過輸水軟管17輸往 降雨器14，形成人工降雨。降雨器14由降雨器支架15、水室16、水頭顯示管13和均 勻分布于水室16下部的噴頭組成，水頭顯示管13用來顯示水室16內(nèi)的水頭數(shù)值，水 室16通過輸水軟管17與水箱8連通。水箱8上連接有水位調(diào)節(jié)器10，所述的水位調(diào)節(jié) 器10由馬氏瓶(又稱為恒壓瓶)制成，其功能是使降雨器14的水室16內(nèi)的水保持一 恒定的水頭，從而保證一定的降雨強(qiáng)度。水箱8可以放置在水箱支架18上。水頭顯示 管13的水位及水位調(diào)節(jié)器10內(nèi)的水位保持一致，通過千斤頂11調(diào)節(jié)水位調(diào)節(jié)器10內(nèi)的水位使水頭顯示管13水位發(fā)生變化，便能得到不同的降雨強(qiáng)度，滿足試驗(yàn)所需的不 同的降雨強(qiáng)度。通過利用噴頭模擬降雨，測出降雨器上端顯示的平均水位與降雨強(qiáng)度的 關(guān)系。通過多次試驗(yàn)分析得出此試驗(yàn)裝置的噴頭降雨強(qiáng)度與測定的供水壓力(即水頭 顯示管13所顯示的水位值)之間呈極顯著的線性關(guān)系，其關(guān)系式為
y = 0.0403x + 0.4523(式中y—供水壓力(cm); x—降雨強(qiáng)度(mm/min))。測定
的供水壓力與降雨強(qiáng)度之間的相關(guān)系數(shù)為R2=0.9922，可滿足一般試驗(yàn)要求的精度。
本發(fā)明的透水地面綜合透水能力測試裝置的操作歩驟為①將準(zhǔn)備好的噴頭安裝到 降雨器14上；②關(guān)閉水箱8與降雨器14連通的供水閥門7，打開水箱8的進(jìn)水閥門4、 水位調(diào)節(jié)器的進(jìn)水口 9的閥門、水箱與水位調(diào)節(jié)器的通氣口 6和進(jìn)氣閥門3; (D打開水 泵開關(guān)，向水箱8中供水，待水箱8中的水位達(dá)到試驗(yàn)需要后，關(guān)閉水泵開關(guān)、閉合水 箱進(jìn)水閥門4及進(jìn)氣閥門3;④在降雨器14的下方鋪遮雨布，以防止供水初期的雨點(diǎn)打 濕背側(cè)地面；⑤打開水箱8與降雨器14連接的供水閥門7，使水箱8向降雨器14中供 水，進(jìn)氣管12將有氣泡進(jìn)入水位調(diào)節(jié)器10，同時降雨器14上端的水位顯示管13中的 水位逐漸上升；⑥根據(jù)試驗(yàn)所需降雨強(qiáng)度要求和降雨強(qiáng)度與供水壓力之間的線性關(guān)系 式y(tǒng) = 0.0403x + 0.4523(式中y—降雨水位(cm); x—降雨'強(qiáng)度(mm/min)，
推算所需提供的水位，升降水位調(diào)節(jié)千斤頂ll，使水位顯示管13中的水位達(dá)到所需高 度；⑦撤掉降雨器14的下方鋪遮雨布，在一定的降雨強(qiáng)度下進(jìn)行試驗(yàn)，記錄降雨強(qiáng)度、 降雨歷時、開始積水時間和全面積水時間，利用前面所述的公式計(jì)算綜合透水能力，完 畢后若需要其他降雨強(qiáng)度可重復(fù)進(jìn)行試驗(yàn)。
注意事項(xiàng)為實(shí)驗(yàn)正式測定前，須對整個試驗(yàn)系統(tǒng)的密閉性進(jìn)行檢驗(yàn)，避免由于操 作不當(dāng)造成試驗(yàn)結(jié)果的錯誤。
該測試裝置即能夠測試大面積透水地面鋪裝的綜合透水能力也能夠測試小面積改 造透水地面的綜合透水能力，可隨時隨地檢測透水地面的透水鋪裝效果，為透水地面鋪 裝的推廣提供詳實(shí)的數(shù)據(jù)支持。
對于某一地面透水性能的檢測能夠在不同的測試區(qū)方便地移動，能夠快速檢測不同 位置的透水地面綜合透水能力。
權(quán)利要求
1.一種透水地面綜合透水能力測試裝置及測試方法，，其特征在于，主要包括水源(1)、水箱(8)、水位調(diào)節(jié)器(10)和降雨器(14)，其中，測試所需的水源(1)由水池用水泵抽升至水箱(8)內(nèi)，由水箱(8)通過輸水軟管(17)輸往降雨器(14)，形成人工降雨；所述降雨器(14)由降雨器支架(15)、水室(16)、水頭顯示管(13)和均勻分布于水室(16)下部的噴頭組成，水頭顯示管(13)用來顯示水室(16)內(nèi)的水頭數(shù)值，所述水室(16)通過所述輸水軟管(17)與所述水箱(8)連通；水箱(8)上連接有水位調(diào)節(jié)器(10)，所述的水位調(diào)節(jié)器(10)由馬氏瓶制成，其功能是使降雨器(14)的水室(16)保持一定的水頭，從而保證一定的降雨強(qiáng)度；水頭顯示管(13)的水位及水位調(diào)節(jié)器(10)內(nèi)的水位保持一致，通過千斤頂(11)調(diào)節(jié)水位調(diào)節(jié)器(10)內(nèi)的水位使水頭顯示管(13)水位發(fā)生變化，便能得到不同的降雨強(qiáng)度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種透水地面綜合透水能力測試裝置，主要包括水源、水箱、水位調(diào)節(jié)器和降雨器，水源由水泵抽升至水箱內(nèi)，由水箱通過輸水軟管輸往降雨器，形成人工降雨；降雨器由降雨器支架、水室、水頭顯示管和均勻分布于水室下部的噴頭組成；水箱上連接有由馬氏瓶制成的水位調(diào)節(jié)器，使降雨器的水室內(nèi)保持一定的水頭，從而保證一定的降雨強(qiáng)度。該測試裝置既能夠測試大面積透水地面鋪裝的綜合透水能力，也能夠測試小面積改造透水地面的綜合透水能力，大大加強(qiáng)了透水地面透水鋪裝效果的檢驗(yàn)，為透水地面鋪裝的推廣提供詳實(shí)的數(shù)據(jù)支持，具有顯著的環(huán)境生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)社會效益。
文檔編號G01N15/08GK101603914SQ20091015741
公開日2009年12月16日 申請日期2009年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月28日
發(fā)明者剛 孔, 張書函, 張建豐, 潘艷艷, 蘇東彬, 飛 趙, 陳建剛, 龔應(yīng)安 申請人:北京市水利科學(xué)研究所