一種用于研究屋面徑流系統(tǒng)中污染物行為的簡(jiǎn)易模擬系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于研究屋面徑流系統(tǒng)中污染物行為的簡(jiǎn)易模擬系統(tǒng)，包括模擬降雨裝置和模擬屋面徑流裝置；模擬降雨裝置包括水箱和平面噴水結(jié)構(gòu)；平面噴水結(jié)構(gòu)上干管的一端密封，另一端經(jīng)連接管與水箱連通，干管上設(shè)有壓力表和流量計(jì)，支管的一端與干管連通，另一端設(shè)有噴頭；連接管上設(shè)有水泵，且水泵與干管之間的連接管分叉設(shè)有回流管，回流管設(shè)有回流閥，出口設(shè)于水箱上方；所述模擬屋面徑流裝置設(shè)于平面噴水結(jié)構(gòu)的下方，包括模擬屋面、模擬屋面支撐架、徑流收集槽和擋板，模擬屋面為傾斜平面，一端與模擬屋面支撐架轉(zhuǎn)動(dòng)連接，另一端通過(guò)升降裝置固定在模擬屋面支撐架上，徑流收集槽設(shè)于模擬屋面低的一側(cè)，其余三側(cè)設(shè)有擋板。
【專利說(shuō)明】
一種用于研究屋面徑流系統(tǒng)中污染物行為的簡(jiǎn)易模擬系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種模擬研究系統(tǒng)，具體涉及一種用于研究屋面徑流系統(tǒng)中污染物行為的簡(jiǎn)易模擬系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]屋面做為城市不透水下墊面的重要組成，在整個(gè)城市不透水下墊面中所占比例越來(lái)越大，由于其是大氣干沉降的主要載體，而且直接暴露在空氣中風(fēng)吹日曬使得屋面材料本身也析出一些污染物質(zhì)，導(dǎo)致屋面上污染物累積量較大，這些污染物質(zhì)(主要含營(yíng)養(yǎng)鹽，重金屬，有機(jī)物等)在降雨發(fā)生時(shí)往往隨屋面徑流迀移進(jìn)入地表水體，對(duì)地表水體危害很大。因此研究降雨時(shí)屋面徑流系統(tǒng)中污染物質(zhì)的行為特征對(duì)城市徑流的有效處理保護(hù)受納水體至關(guān)重要。然而在自然降雨條件下進(jìn)行相關(guān)研究受自然條件影響很大，降雨發(fā)生的時(shí)間是隨機(jī)的，降雨的持續(xù)時(shí)間、降雨的強(qiáng)度也是隨機(jī)波動(dòng)的，因此自然降雨條件下不利于研究的實(shí)施，獲取數(shù)據(jù)的周期較長(zhǎng)可重復(fù)性也較差。另一方面我國(guó)也是一個(gè)缺水的國(guó)家，研究屋面污染物隨徑流迀移特征對(duì)屋面徑流的回收利用也具有積極意義。人工模擬降雨因降雨條件可控能使研究工作在短期內(nèi)獲得大量數(shù)據(jù)而得到廣泛應(yīng)用，然而當(dāng)前國(guó)內(nèi)外使用的降雨模擬系統(tǒng)大多通過(guò)伺服電機(jī)、傳感器、電磁閥及計(jì)算機(jī)程序來(lái)控制降雨條件，雖然降雨條件控制較為精確但結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，制作與維護(hù)成本都較高；另外目前所廣泛使用的降雨模擬系統(tǒng)基本是為水土流失、降雨下滲過(guò)程及土木工程實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的，不太適用于屋面徑流系統(tǒng)中污染物行為特征的研究。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型目的在于針對(duì)當(dāng)前廣泛使用的模擬降雨系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜、制作與維護(hù)成本高且目前沒(méi)有專用于屋面降雨沖刷研究的降雨模擬系統(tǒng)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作成本低、降雨條件符合要求且適合于研究屋面徑流系統(tǒng)中污染物質(zhì)行為特征的模擬降雨系統(tǒng)。
[0004]上述目的是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]一種用于研究屋面徑流系統(tǒng)中污染物行為的模擬系統(tǒng)，包括模擬降雨裝置和模擬屋面徑流裝置;所述模擬降雨裝置包括水箱、由干管和多個(gè)支管組成的平面噴水結(jié)構(gòu)，平面噴水結(jié)構(gòu)固定在支架上;平面噴水結(jié)構(gòu)上干管的一端密封，另一端經(jīng)連接管與水箱連通，干管上設(shè)有壓力表和流量計(jì)，支管的一端與干管連通，另一端設(shè)有噴頭;連接管上設(shè)有水栗，且水栗與干管之間的連接管分叉設(shè)有回流管，回流管設(shè)有回流閥，出口設(shè)于水箱上方;所述模擬屋面徑流裝置設(shè)于平面噴水結(jié)構(gòu)的下方，包括模擬屋面、模擬屋面支撐架、徑流收集槽和擋板，模擬屋面為傾斜平面，一端與模擬屋面支撐架轉(zhuǎn)動(dòng)連接，另一端通過(guò)升降裝置固定在模擬屋面支撐架上，徑流收集槽設(shè)于模擬屋面低的一端，其余三側(cè)設(shè)有擋板。
[0006]進(jìn)一步地，所述噴頭內(nèi)設(shè)有可更換的墊片，墊片承載在金屬箅上，中間設(shè)有圓孔。
[0007]進(jìn)一步地，所述水箱設(shè)有刻度。
[0008]本實(shí)用新型的有益效果:
[0009]本實(shí)用新型提供的模擬系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作成本低，降雨條件符合實(shí)驗(yàn)要求且適合于研究屋面徑流系統(tǒng)中污染物質(zhì)行為特征。
【附圖說(shuō)明】
[00?0]圖1:1旲擬系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不意圖；
[0011]圖2:升降裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖3:不同孔徑的墊片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖4:金屬箅的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖5:嗔頭結(jié)構(gòu)不意圖；
[0015]圖中:1、水箱;2、回流閥；3、水栗;4、連接管;5、支架;6、壓力表;7、流量計(jì);8、噴頭；
9、支管；10、干管；11、模擬屋面；12、徑流收集槽；13、模擬屋面支撐架；14、擋板；15、升降裝置;16、平面噴水結(jié)構(gòu)；17、回流管；18、墊片；19、金屬箅。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖具體介紹本實(shí)用新型的技術(shù)方案。
[0017]如圖1所示的一種用于研究屋面徑流系統(tǒng)中污染物行為的模擬系統(tǒng)，包括模擬降雨裝置和模擬屋面徑流裝置;所述模擬降雨裝置包括水箱1、由干管10和多個(gè)支管9組成的平面噴水結(jié)構(gòu)16，平面噴水結(jié)構(gòu)16固定在支架5上;平面噴水結(jié)構(gòu)16上干管10的一端密封，另一端經(jīng)連接管4與水箱I連通，干管10上設(shè)有壓力表6和流量計(jì)7，支管9的一端與干管10連通，另一端設(shè)有噴頭8;連接管4上設(shè)有水栗3，且水栗3與干管10之間的連接管分叉設(shè)有回流管17，回流管17設(shè)有回流閥2，出口設(shè)于水箱上方;所述模擬屋面徑流裝置設(shè)于平面噴水結(jié)構(gòu)16的下方，包括模擬屋面11、模擬屋面支撐架13、徑流收集槽12和擋板14，模擬屋面11為傾斜平面，一端與模擬屋面支撐架13轉(zhuǎn)動(dòng)連接，另一端通過(guò)升降裝置15(如圖2所示)固定在模擬屋面支撐架13上，徑流收集槽12設(shè)于模擬屋面11低的一端，其余三側(cè)設(shè)有擋板14。噴頭8內(nèi)設(shè)有可更換的墊片18，墊片18承載在金屬箅19上，中間設(shè)有圓孔(如圖3?5所示)。
[0018]工作原理:
[0019]因?yàn)楣┧盟醯膿P(yáng)程一般是固定的，設(shè)計(jì)中將水栗與平面噴水結(jié)構(gòu)之間的高度差固定則相當(dāng)于干管和支管中的最高水壓固定。在模擬降雨時(shí)往噴頭內(nèi)安裝不同孔徑墊片(墊片置于具有一定剛度的金屬箅之上，如圖3?5所示)并通過(guò)觀察壓力表與流量計(jì)的示數(shù)調(diào)節(jié)回流管上回流閥的開(kāi)合度(回流閥帶有刻度)，即可調(diào)節(jié)支管和干管內(nèi)的水壓與流量，進(jìn)而可以產(chǎn)生不同大小的降雨強(qiáng)度。將安裝不同孔徑墊片時(shí)水壓與流量數(shù)據(jù)及對(duì)應(yīng)的降雨強(qiáng)度數(shù)據(jù)整理成表，以后實(shí)驗(yàn)時(shí)即可根據(jù)此表直接調(diào)節(jié)到所需的降雨強(qiáng)度。水箱用透明塑料制作且標(biāo)有體積刻度，實(shí)驗(yàn)中可根據(jù)耗水體積計(jì)算降雨量;降雨持續(xù)時(shí)間則可根據(jù)時(shí)鐘計(jì)時(shí)直接開(kāi)關(guān)水栗電源來(lái)控制。
[0020]在進(jìn)行屋面降雨沖刷實(shí)驗(yàn)時(shí)，將與真實(shí)屋面材料相同且大小適中的模擬屋面置于模擬屋面支撐架上，并通過(guò)調(diào)節(jié)升降裝置的高度來(lái)設(shè)置模擬屋面坡度?？晒潭ㄓ谀M屋面兩側(cè)且高度略高于屋面表面的擋板用于防止屋面徑流從兩側(cè)及頂端(模擬屋面坡度為O時(shí))流走，降雨時(shí)產(chǎn)生的屋面徑流通過(guò)徑流收集槽收集采樣。
[0021]本實(shí)用新型提供的模擬系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作成本低，降雨條件符合實(shí)驗(yàn)要求且適合于研究屋面徑流系統(tǒng)中污染物質(zhì)行為特征。
[0022]上述實(shí)施例的作用僅在于說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)性內(nèi)容，但并不以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于研究屋面徑流系統(tǒng)中污染物行為的模擬系統(tǒng)，其特征在于:包括模擬降雨裝置和模擬屋面徑流裝置;所述模擬降雨裝置包括水箱、由干管和多個(gè)支管組成的平面噴水結(jié)構(gòu)，平面噴水結(jié)構(gòu)固定在支架上;平面噴水結(jié)構(gòu)上干管的一端密封，另一端經(jīng)連接管與水箱連通，干管上設(shè)有壓力表和流量計(jì)，支管的一端與干管連通，另一端設(shè)有噴頭;連接管上設(shè)有水栗，且水栗與干管之間的連接管分叉設(shè)有回流管，回流管設(shè)有回流閥，出口設(shè)于水箱上方;所述模擬屋面徑流裝置設(shè)于平面噴水結(jié)構(gòu)的下方，包括模擬屋面、模擬屋面支撐架、徑流收集槽和擋板，模擬屋面為傾斜平面，一端與模擬屋面支撐架轉(zhuǎn)動(dòng)連接，另一端通過(guò)升降裝置固定在模擬屋面支撐架上，徑流收集槽設(shè)于模擬屋面低的一側(cè)，其余三側(cè)設(shè)有擋板。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬系統(tǒng)，其特征在于:所述噴頭內(nèi)設(shè)有可更換的墊片，墊片承載在金屬箅上，中間設(shè)有圓孔。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的模擬系統(tǒng)，其特征在于:所述水箱設(shè)有刻度。
【文檔編號(hào)】G01N33/00GK205607977SQ201620434493
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年5月16日
【發(fā)明人】于江華, 李實(shí)
【申請(qǐng)人】南京信息工程大學(xué)