本申请涉及模拟装置中的一种城市产流和汇流的模拟装置。
背景技术:
1、随着城镇化的快速推进,大量的农田、湿地被城市道路等硬质不透水材料所取代,导致“逢雨必涝,雨后即旱”的极端天气频发,而城市内涝现象则是其中之一。城市内涝现象是由于发生短时间内强降雨或连续性降雨的情况下,降雨强度远大于城市排水能力,导致城市内部出现大量积水的现象,对人们的生命财产安全造成极大损失。目前,城市排水一般都是采用快排模式,雨水降落到硬质材料铺装的地面时,只能从地下排水管网集中排出,当发生强降雨或连续性降雨时,地下管网来不及排水,大量无法排放的雨水将在城市内部造成内涝。
2、因此,“海绵城市”这一概念应运而生。“海绵城市”是指通过加强城市规划建设管理,充分发挥建筑、道路和绿地等生态系统对雨水的吸纳、蓄渗、缓释作用,有效控制地表径流,实现自然积存、自然渗透、自然净化的城市发展方式。通过屋顶绿化、雨水收集利用设施等措施,让城市像“海绵”一样,能够吸收和释放雨水,弹性地适应环境变化。
3、为更好地推进“海绵城市”建设,市面上出现了许多海绵城市模拟装置供研究人员使用。但是目前存在的海绵城市模拟装置主要专注于研究在均匀降雨条件下的植被缓存带对径流和渗流的影响,然而忽略了城市中各种不同的下垫面对径流和渗流所造成的影响。而且,在不同的风力作用下,雨水也会对流域下垫面的径流和渗流造成不同程度的影响。此外还缺乏考虑城市中不同类型的建筑物(如办公大厦、立交桥等)会对降雨产生遮挡作用,导致降雨被截留,并沿着墙壁流入地面,进而汇入地下排水管网,改变了原有的降雨产汇流过程。
4、申请内容
5、本申请的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一,提供一种城市产流和汇流的模拟装置,能够对城市降雨进行更准确的模拟,从而提升实验效果。
6、根据本申请实施例,提供一种城市产流和汇流的模拟装置,包括:
7、箱体,其由上至下依次分为径流区、渗流区和水回收区;
8、实验模块,其包括垫面板和微缩建筑,所述垫面板安装在所述箱体中并将所述径流区和所述渗流区分隔,所述微缩建筑安装在所述垫面板上;
9、土体,其填充在所述渗流区中;
10、滤水板,其安装在所述箱体中并将所述渗流区和所述水回收区分隔,所述滤水板中开设有多个能够使水通过的孔;
11、水箱,所述水箱通过水管连接至所述径流区和所述水回收区,所述径流区和所述水回收区中的水能够流入所述水箱中以进行储存;
12、喷水系统,其包括水泵、支撑杆和喷头,所述水泵的两端分别连接至所述水箱和所述喷头,所述水泵用于将所述水箱中的水输送至所述喷头,所述喷头与所述支撑杆转动连接,所述喷头位于所述实验模块的上方。
13、根据本申请实施例,进一步地,所述箱体在所述径流区的上方还设置有溢流区,所述溢流区通过水管连接至所述水箱。
14、根据本申请实施例,进一步地,所述径流区和所述水回收区的底部均为斜面,斜面的末端与出水口相接。
15、根据本申请实施例,进一步地,所述径流区和所述水回收区的出水口均安装有流量计,用于检测水的流量。
16、根据本申请实施例,进一步地,所述土体中安插有传感器,用于检测所述土体的含水率、温度和电导率。
17、根据本申请实施例,进一步地,所述土体中安插有张力计,用于检测所述土体的压力。
18、根据本申请实施例,进一步地,所述城市产流和汇流的模拟装置还包括顶升系统,所述顶升系统包括底板、支撑块和千斤顶,所述支撑块和千斤顶均安装在所述底板上,所述箱体的底部与所述支撑块铰接,所述千斤顶的端部与所述箱体的底部相抵,通过所述千斤顶的伸缩能够驱动所述箱体翻转。
19、根据本申请实施例,进一步地,所述喷头安装有角度显示器,用于显示当前所述喷头的喷射角度。
20、根据本申请实施例,进一步地,所述喷头开设有多个呈阵列分布的喷口。
21、根据本申请实施例,进一步地,所述微缩建筑包括分离式立交桥模型、互通式立交桥模型、高层住宅小区模型和低层住宅小区模型。
22、本申请实施例的有益效果至少包括:本申请通过径流区和渗流区分别分析降雨后城市的径流和渗流情况,通过可调节角度的喷头模拟刮风后雨水倾斜下落的情况,以及利用仿真的微缩建筑模拟建筑对水流的阻截现象。
技术实现思路
1.一种城市产流和汇流的模拟装置,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的城市产流和汇流的模拟装置,其特征在于:所述箱体(100)在所述径流区(110)的上方还设置有溢流区(140),所述溢流区(140)通过水管连接至所述水箱(500)。
3.根据权利要求1所述的城市产流和汇流的模拟装置,其特征在于:所述径流区(110)和所述水回收区(130)的底部均为斜面,斜面的末端与出水口相接。
4.根据权利要求3所述的城市产流和汇流的模拟装置,其特征在于:所述径流区(110)和所述水回收区(130)的出水口均安装有流量计(700),用于检测水的流量。
5.根据权利要求1所述的城市产流和汇流的模拟装置,其特征在于:所述土体(300)中安插有传感器(800),用于检测所述土体(300)的含水率、温度和电导率。
6.根据权利要求1所述的城市产流和汇流的模拟装置,其特征在于:所述土体(300)中安插有张力计(900),用于检测所述土体(300)的压力。
7.根据权利要求1所述的城市产流和汇流的模拟装置,其特征在于:所述城市产流和汇流的模拟装置还包括顶升系统(1000),所述顶升系统(1000)包括底板(1010)、支撑块(1020)和千斤顶(1030),所述支撑块(1020)和千斤顶(1030)均安装在所述底板(1010)上,所述箱体(100)的底部与所述支撑块(1020)铰接,所述千斤顶(1030)的端部与所述箱体(100)的底部相抵,通过所述千斤顶(1030)的伸缩能够驱动所述箱体(100)翻转。
8.根据权利要求1所述的城市产流和汇流的模拟装置,其特征在于:所述喷头(630)安装有角度显示器(631),用于显示当前所述喷头(630)的喷射角度。
9.根据权利要求1所述的城市产流和汇流的模拟装置,其特征在于:所述喷头(630)开设有多个呈阵列分布的喷口(632)。
10.根据权利要求1所述的城市产流和汇流的模拟装置,其特征在于:所述微缩建筑(220)包括分离式立交桥模型(221)、互通式立交桥模型(222)、高层住宅小区模型(223)和低层住宅小区模型(224)。
