CN101603914B - 透水地面综合透水能力测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种透水地面综合透水能力测试装置，主要包括水源、水箱、水位调节器和降雨器，水源由水泵抽升至水箱内，由水箱通过输水软管输往降雨器，形成人工降雨；降雨器由降雨器支架、水室、水头显示管和均匀分布于水室下部的喷头组成；水箱上连接有由马氏瓶制成的水位调节器，使降雨器的水室内保持一定的水头，从而保证一定的降雨强度。该测试装置即能够测试大面积透水地面铺装的综合透水能力也能够测试小面积改造透水地面的综合透水能力，大大加强了透水地面透水铺装效果的检验，为透水地面铺装的推广提供详实的数据支持，具有显著的环境生态效益和经济社会效益。

Description

透水地面综合透水能力测试装置

技术领域

本发明涉及一种专门测试透水地面综合透水能力的测试装置，特别是一种在已经完全铺装完成的透水地面测试实际透水性能的测试装置。

背景技术

铺装透水地面是解决城市化所带来的硬化地面增加的重要手段。透水地面主要具有：(1)不仅可使降雨迅速渗入地下，从而消除路面积水，还能最大限度地削减暴雨径流、增加就地入渗量，使地下水得到更多及时补给；(2)由于这种铺装地面透气、透水性，因此可以保持土壤湿度，降低地表温度，改善城市地表植物和土壤微生物的生存环境，调节城市气候，缓解城市“热岛现象”；(3)渗透性铺装地面还具有吸收交通车辆噪音，截获径流中污染物，减轻面源污染的能力。

透水铺装地面是一个由多层多孔介质构成的整体，不仅要满足透水性要求，还要满足承受行人、车辆等荷载的要求，其整体的综合透水能力受到各结构层的透水性、孔隙率等的影响，因此不能用土壤渗透能力的测试方法和测试设备测试其透水性。由于缺乏对铺装后透水地面实际效果的测试方法和设备，难以界定整体是透水还是不透水，不能对实际铺装效果进行定量的评价。因而透水地面的透水效果参差不齐、相差很大，有些铺装地面面层透水而其下不透水，不能发挥透水地面应有的作用，因而在一定程度上阻碍了透水铺装地面的进一步推广。因此开发透水地面综合透水能力测试装置是改进透水地面铺装工艺和促进推广应用必不可少的关键环节。

发明内容

本发明根据多年的研究试验结果，提出一种能够测试透水地面综合透水能力的测试装置。

本发明的技术方案是：

一种透水地面综合透水能力测试装置，主要包括水源、水箱、水位调节器和降雨器，其中，测试所需的水源由水池用水泵抽升至水箱内，由水箱通过输水软管输往降雨器，形成人工降雨；所述降雨器由降雨器支架、水室、水头显示管和均匀分布于水室下部的喷头组成，水头显示管用来显示水室内的水头数值，所述水室通过输水软管与水箱连通；水箱上连接有水位调节器，所述的水位调节器由马氏瓶制成，其功能是使降雨器水室内的水保持一定的水头，从而保证一定的降雨强度；水头显示管的水位及水位调节器内的水位保持一致，通过千斤顶调节水位调节器内的水位使水头显示管水位发生变化，便能得到不同的降雨强度。

本发明打破了传统的检测方法不能够检测透水地面综合透水能力的瓶颈，保证透水地面综合透水能力检测的快速性和稳定性，具有显著的环境生态效益和经济社会效益。

附图说明

图1为本发明的透水地面综合透水能力测试装置结构示意图。

图中：1-水源；2-连接软管；3-进气阀门；4-进水阀门；5-水箱人工加水及排气口；6-水箱与水位调节器的通气口；7-供水阀门；8-水箱；9-调节水位器的进水口；10-水位调节器；11-千斤顶；12-水位调节器进气口；13-水头显示管；14-降雨器；15-降雨器支架；16-水室；17-输水软管；18-水箱支架。

具体实施方式

本发明所述的透水地面的综合透水能力，是指一定面积透水铺装地面在某一恒定降雨强度下达到全面积水时的累积降雨量。可以利用下面的公式计算综合透水能力：综合透水能力＝降雨强度×全面积水时间

本发明的透水地面综合透水能力测试装置的工作原理是利用喷头，通过在其上方施加一定的水头，使水从喷头滴落或喷出，形成模拟降雨。该透水地面综合透水能力测试装置的具体结构如图1所示，主要包括水源1、水箱8、水位调节器10和降雨器14。其中，测试所需的水源1由水池用水泵抽升至水箱8内，由水箱8通过输水软管17输往降雨器14，形成人工降雨。降雨器14由降雨器支架15、水室16、水头显示管13和均匀分布于水室16下部的喷头组成，水头显示管13用来显示水室16内的水头数值，水室16通过输水软管17与水箱8连通。水箱8上连接有水位调节器10，所述的水位调节器10由马氏瓶(又称为恒压瓶)制成，其功能是使降雨器14的水室16内的水保持一恒定的水头，从而保证一定的降雨强度。水箱8可以放置在水箱支架18上。水头显示管13的水位及水位调节器10内的水位保持一致，通过千斤顶11调节水位调节器10内的水位使水头显示管13水位发生变化，便能得到不同的降雨强度，满足试验所需的不同的降雨强度。通过利用喷头模拟降雨，测出降雨器上端显示的平均水位与降雨强度的关系。通过多次试验分析得出：此试验装置的喷头降雨强度与测定的供水压力(即水头显示管13所显示的水位值)之间呈极显著的线性关系，其关系式为：y＝0.0403x+0.4523(式中：y-供水压力(cm)；x-降雨强度(mm/min))。测定的供水压力与降雨强度之间的相关系数为R²＝0.9922，可满足一般试验要求的精度。

本发明的透水地面综合透水能力测试装置的操作步骤为：①将准备好的喷头安装到降雨器14上；②关闭水箱8与降雨器14连通的供水阀门7，打开水箱8的进水阀门4、水位调节器的进水口9的阀门、水箱与水位调节器的通气口6和进气阀门3；③打开水泵开关，向水箱8中供水，待水箱8中的水位达到试验需要后，关闭水泵开关、闭合水箱进水阀门4及进气阀门3；④在降雨器14的下方铺遮雨布，以防止供水初期的雨点打湿背侧地面；⑤打开水箱8与降雨器14连接的供水阀门7，使水箱8向降雨器14中供水，进气管12将有气泡进入水位调节器10，同时降雨器14上端的水位显示管13中的水位逐渐上升；⑥根据试验所需降雨强度要求和降雨强度与供水压力之间的线性关系式：y＝0.0403x+0.4523(式中：y-降雨水位(cm)；x-降雨强度(mm/min)，推算所需提供的水位，升降水位调节千斤顶11，使水位显示管13中的水位达到所需高度；⑦撤掉降雨器14的下方铺遮雨布，在一定的降雨强度下进行试验，记录降雨强度、降雨历时、开始积水时间和全面积水时间，利用前面所述的公式计算综合透水能力，完毕后若需要其他降雨强度可重复进行试验。

注意事项为：实验正式测定前，须对整个试验系统的密闭性进行检验，避免由于操作不当造成试验结果的错误。

该测试装置即能够测试大面积透水地面铺装的综合透水能力也能够测试小面积改造透水地面的综合透水能力，可随时随地检测透水地面的透水铺装效果，为透水地面铺装的推广提供详实的数据支持。

对于某一地面透水性能的检测能够在不同的测试区方便地移动，能够快速检测不同位置的透水地面综合透水能力。

Claims (1)

1.一种透水地面综合透水能力测试装置，其特征在于，主要包括水源(1)、水箱(8)、水位调节器(10)和降雨器(14)，其中，测试所需的水源(1)由水池用水泵抽升至水箱(8)内，由水箱(8)通过输水软管(17)输往降雨器(14)，形成人工降雨；所述降雨器(14)由降雨器支架(15)、水室(16)、水头显示管(13)和均匀分布于水室(16)下部的喷头组成，水头显示管(13)用来显示水室(16)内的水头数值，所述水室(16)通过所述输水软管(17)与所述水箱(8)连通；水箱(8)上连接有水位调节器(10)，所述的水位调节器(10)由马氏瓶制成，其功能是使降雨器(14)的水室(16)保持一定的水头，从而保证一定的降雨强度；水头显示管(13)的水位及水位调节器(10)内的水位保持一致，通过千斤顶(11)调节水位调节器(10)内的水位使水头显示管(13)水位发生变化，便能得到不同的降雨强度。

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