CN107680467B - 暗管排水演示模型及其建设方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种暗管排水演示模型及其建设方法，涉及暗管模型建设领域。此方法包括：根据地形、空间确定模型容器大小，将包含暗管排水系统安装于透明板围成的模型容器内；将吸水管的底部设置高于模型容器的底面50～70cm，吸水管的坡度设置0.2％～0.4％；将沉沙井竖直设置在吸水管的出口处，使吸水管与沉沙井连通；将集水管的底部设置低于吸水管的底部5～15cm，集水管的坡度设置0.2％～0.4％，伸入井中的集水管底部高于沉沙井底部20～40cm；将集水井设置低于集水管40～50cm。此模型成本低，用水少，具备展示模型、教学模型及研究模型的功能，且可观测不同水位对不同植物的影响，筛选耐水植物。
Description
技术领域
本发明涉及暗管模型建设领域，且特别涉及一种暗管排水演示模型及其建设方法。
背景技术
暗管排水系统一般是由吸水管、集水管、出水管、检查井、沉沙井(检修井)、集水井组成。因这些组成元素在实际应用中绝大部分都埋在地下，人一般看不到运行过程。所以，如何通过降雨、灌溉使土壤水分达到饱和状态，然后土壤盐分溶解到土壤水中形成饱和入渗到吸水管，由吸水管汇集到沉沙井，沉淀后流入集水管，通过集水管流到集水井。如果地形许可，由集水井通过出水管自流到排水沟或承泄区；如果不能自流，则需在集水井安装水泵，由水泵将水流泵入出水管流入排水沟或承泄区；以及地下水位上升到吸水管高度时水会流入吸水管，起到控制地下位的作用；利用吸水管首部弯起部分构建成检查井，从检查井注水冲洗吸水管中的淤积的泥土。因为这些都是埋在地下的暗管中发生的，即使能想象到，但也短不了产生疑惑，不象明沟排水那样直观，让人一目了然。这种因看不见，摸不着，对暗管排水功能与效果产生疑惑的现象在社会中普遍存在，且这种现象的存在给暗管排水工程的推广应用造成了一定阻力。如何能让广大群众亲眼目睹，亲身感受暗管排水整个运行过程，是普及暗管排水理论知识和推广暗管排水工程技术及应用急需解决的问题之一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种暗管排水演示模型的建设方法，此暗管排水演示模型建设方法从设计到施工，完全与实际排水工程实施工序相符，运行过程真实反映了暗管排水整个过程。并且，此暗管排水演示模型成本低廉，节约用水，具备展示模型、教学模型以及研究模型的功能，且可通过控制模型水位，观测不同水位对模型上种植的不同植物的影响，筛选出耐水植物。
本发明的另一目的在于提供一种暗管排水演示模型，此暗管排水演示模型成本低廉，节约用水，具备展示模型、教学模型以及研究模型的功能，且可通过控制模型水位，观测不同水位对模型上种植的不同植物的影响，筛选出耐水植物。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
本发明提出一种暗管排水演示模型建设方法，其包括：
根据地形、空间确定模型容器大小，并将包含吸水管、集水管、沉沙井以及集水井的暗管排水系统安装于透明板围成的模型容器内；
将吸水管的底部设置为高于模型容器的底面50～70cm，且吸水管的坡度设置为0.2％～0.4％；
将沉沙井竖直设置在吸水管的出口处，使得吸水管与沉沙井连通；
将集水管的底部设置为低于吸水管的底部5～15cm，且集水管的坡度设置为0.2％～0.4％，伸入井中的集水管的底部高于沉沙井的底部20～40cm；
将集水井设置于低于集水管的管底40～50cm，且位于集水管的出水端；
其中，吸水管、集水管、沉沙井以及集水井均为剖管，剖管的剖面均贴于透明板设置。
本发明提出一种暗管排水演示模型，通过上述的暗管排水演示模型建设方法建设得到。
本发明实施例的暗管排水演示模型及其建设方法的有益效果是：
提供的暗管排水演示模型的建设方法完全与实际排水工程实施工序相符，运行过程真实反映了暗管排水整个过程。并且，此暗管排水演示模型成本低廉，节约用水，具备展示模型、教学模型以及研究模型的功能，且可通过控制模型水位，观测不同水位对模型上种植的不同植物的影响，筛选出耐水植物。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的暗管排水演示模型及其建设方法进行具体说明。
本发明提供了一种暗管排水演示模型建设方法，其包括：
根据地形、空间确定模型容器大小，并将包含吸水管、集水管、沉沙井以及集水井的暗管排水系统安装于透明板围成的模型容器内；
将吸水管的底部设置为高于模型容器的底面50～70cm，且吸水管的坡度设置为0.2％～0.4％；
将沉沙井竖直设置在吸水管的出口处，使得吸水管与沉沙井连通；
将集水管的底部设置为低于吸水管的底部5～15cm，且集水管的坡度设置为0.2％～0.4％，伸入井中的集水管的底部高于沉沙井的底部20～40cm；
将集水井设置于低于集水管的管底40～50cm，且位于集水管的出水端；
其中，吸水管、集水管、沉沙井以及集水井均为剖管，剖管的剖面均贴于透明板设置。
详细地，根据地形、空间确定模型容器大小，并将包含吸水管、集水管、沉沙井以及集水井的暗管排水系统安装于透明板围成的模型容器内。需要说明的是，建设处要有水源和排水条件，如果不具备此条件，应该寻找水源以便于接入。
作为优选的方案，透明板的材料可以为钢化玻璃，钢化玻璃其实是一种预应力玻璃，为提高玻璃的强度，通常使用化学或物理的方法，在玻璃表面形成压应力，玻璃承受外力时首先抵消表层应力，从而提高了承载能力，增强玻璃自身抗风压性，寒暑性，冲击性等。
需要说明的是，如果空间较小，只有长5m，宽1.5m的平面位置。可做长2m，宽1m的，高0.7m的有底的长方形钢化玻璃箱模型，放到高20cm木制底座上，玻璃箱底部要留Φ50mm排水孔，与外排水相连，以便将模型中水全部排出。并且，一般是玻璃加工好后，拉到现场组合。当钢化玻璃箱粘贴达到强度要求后开始安装暗管排水系统。
作为优选的方案，模型容器的顶部高出地面90cm，当然，在本发明的其他实施例中，模型容器的顶部高出地面的距离还可以根据需求进行调整，本发明不做限定。
详细地，将吸水管的底部设置为高于模型容器的底面50～70cm，且吸水管的坡度设置为0.2％～0.4％。优选地高出地面60cm，坡度0.3％。在本发明的其他实施例中，吸水管露出底面的高度以及坡度均还可以根据需求进行设计与选择，本发明不做限定。
作为优选的方案，每根吸水管首部弯起做检查井，顶部与玻璃围挡平，盖帽。从检查井可以注水冲洗吸水管中的淤积的泥土。
详细地，将沉沙井竖直设置在吸水管的出口处，使得吸水管与沉沙井连通。并且，沉沙井底部比伸入井中的集水管底部低30cm，顶部与模型容器的顶部齐平，并盖井盖。当然，在本发明其他实施例中，沉沙井的与集水管底部的距离还可以根据需求进行选择，本发明不做限定。
详细地，将集水管的底部设置为低于吸水管的底部5～15cm，且集水管的坡度设置为0.2％～0.4％，伸入井中的集水管的底部高于沉沙井的底部20～40cm。优选地低于吸水管底部10cm，优选的坡度为0.3％。当然，在本发明的其他实施例中，集水管的坡度以及距离吸水管的底部的距离均可以根据需求进行选择，本发明不做限定。
详细地，将集水井设置于低于集水管的管底40～50cm，优选的为50cm。且位于集水管的出水端。当然，在本发明的其他实施例中，集水井距离集水管的位置还可以根据需求进行选择，本发明不做限定。
其中，需要安装水泵的集水井，集水井口径50×50cm，顶部与模型容器的顶部挡平，盖井盖。三面及底部用钢化玻璃或亚克力材料做成后用胶粘到围挡玻璃上。当然，在本发明的其他实施例中，口径与材料均可以根据需求进行选择，本发明不做限定。
需要说明的是，吸水管、集水管、沉沙井以及集水井均为剖管，剖管的剖面均贴于透明板设置。在短方向布置吸水管剖面，长方向布置集水管剖面、沉沙井剖面、集水井剖面。4.因为空间小，只在短的方向布置1个吸水管剖面，1根暗吸水管，在长的方向布置集水管剖面、2个沉沙井剖面、1个集水井剖面。7、如果有平面100m2大小的地方，可选用Φ110mmPVC管做吸水管和集水管，用Φ200mm管做沉沙井。可以设计2-3个吸水管剖面，1个集水管剖面和1个集水井剖面。每根吸水管与集水管连接处都设有沉沙井。
在本发明的实施例中，暗管排水演示模型建设方法还包括在模型容器的底部设置排水沟或承泄区，并设置排水阀门。由于面积较大，可设排水沟或承泄区与下水连接。这样设计是为了考虑节约水源，循环用水，使得出水管通过排泄阀门与排水沟或承泄区连接。
在本发明的实施例中，暗管排水演示模型建设方法还包括在靠近集水井位置安装监测仪井，并在井内设置电导仪与电磁流量计。仪器井口径40×40×40cm，底部密封，顶部与集水井平。当然，在本发明的其他实施例中，仪器井口的尺寸还可以根据需求进行选择，本发明不做限定。
需要说明的是，从理论上讲，盐碱地改良洗盐水排出后，经过淡化处理后可以再进行灌溉洗盐。但现在从技术、成本角度还难以实现。但模型为节约用水，本发明还可以做一个水箱，将排出的水排到水箱中，通过水箱再给模型进行灌溉或补给地下水。同时，模型上方还可以悬吊排水系统监测指标显示屏。
在本发明的实施例中，在安装暗管排水系统之前，在模型容器上根据暗管排水系统内的各部件的要求依次进行画线、备料以及加工，以使得暗管排水系统与模型容器相匹配。
其中，画线是先定集水井、仪器井位置，并标出位置；然后找暗管系统最低点，从最低点开始画线。最低点是集水管与集水井壁的交汇点，从最低点开始以0.3％的坡度往后画。只画管低线即可以。接着标出沉沙井位置，然后画吸水管低线、标检查井位置。
其中，由于空间较小，备料是选用Φ75mmPVC管做吸水管和集水管，用Φ110mm管做沉沙井，用Φ110mm管帽做井盖，Φ75mm管帽做检查井井盖。
其中，加工是在吸水管在直径方向间隔5cm打两排6mm孔；按计划长度下料，伸入井的管伸入长度2cm。用切割机将管均匀切割成两半和四分之一；沉沙井在吸水管和集水管伸入位置要开孔；沿长度方向吸水管要垂直打孔方向切割；清理切口。
详细地，安装暗管排水系统时是将吸水管、集水管、沉沙井以及集水井的剖管按照画线标准依次粘贴到透明板的内壁上，并待40～50h后进行试水。
其中，优选的是在贴好管等过48小时后，用透明胶带将吸水管上开的孔贴住，然后加水，如果有漏水处需排干水后再加胶，直到没有露水处为止，然后撕去吸水管上透明胶带。
作为优选的方案，暗管排水演示模型建设方法还包括在试水后进行填土。
进一步优选地，在填土前先在模型容器的排水沟或承泄区的排水孔处用骨料堆8～12cm直径半球，上面再加9～11cm粗砂，然后再填土，且在填土至距离吸水管的底部15～25cm时，在吸水管周围填9～11cm粗砂、9～11cm骨料作为吸水管的滤料，接着继续填土至距离模型容器顶部4～6cm。
作为优选的方案，用土填满玻璃围挡围起的空间，在回填土前，将原地面整平、夯实，铺一层厚0.012mm塑料膜，做为防渗层，四周边与玻璃围挡粘牢。
需要说明的是，为演示地下水上升时的景象，可以在吸水管以下需布置地下水补水管。
本发明的实施例还提供了一种暗管排水演示模型，通过上述的暗管排水演示模型建设方法建设得到。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供了一种暗管排水演示模型，其通过以下方法建设而成：
在模型容器上根据暗管排水系统内的各部件的要求依次进行画线、备料以及加工，以使得暗管排水系统与模型容器相匹配；
根据地形、空间确定模型容器大小，并将包含吸水管、集水管、沉沙井以及集水井的暗管排水系统安装于透明板围成的模型容器内；在模型容器的宽度方向上布置吸水管的剖面，在模型容器的长度方向上布置集水管的剖面、沉沙井的剖面以及集水井的剖面，并将吸水管、集水管、沉沙井以及集水井的剖管按照画线标准依次粘贴到透明板的内壁上，并待40h后进行试水；
将吸水管的底部设置为高于模型容器的底面50cm，且吸水管的坡度设置为0.2％；
将沉沙井竖直设置在吸水管的出口处，使得吸水管与沉沙井连通；
将集水管的底部设置为低于吸水管的底部5cm，且集水管的坡度设置为0.2％％，伸入井中的集水管的底部高于沉沙井的底部20cm；
将集水井设置于低于集水管的管底40cm，且位于集水管的出水端；
其中，吸水管、集水管、沉沙井以及集水井均为剖管，剖管的剖面均贴于透明板设置；
在模型容器的排水沟或承泄区的排水孔处用骨料堆8cm直径半球，上面再加9cm粗砂，然后再填土，且在填土至距离吸水管的底部15cm时，在吸水管周围填9cm粗砂、9cm骨料作为吸水管的滤料，接着继续填土至距离模型容器顶部4cm。
实施例2
本实施例提供了一种暗管排水演示模型，其通过以下方法建设而成：
在模型容器上根据暗管排水系统内的各部件的要求依次进行画线、备料以及加工，以使得暗管排水系统与模型容器相匹配；
根据地形、空间确定模型容器大小，并将包含吸水管、集水管、沉沙井以及集水井的暗管排水系统安装于透明板围成的模型容器内；在模型容器的宽度方向上布置吸水管的剖面，在模型容器的长度方向上布置集水管的剖面、沉沙井的剖面以及集水井的剖面，并将吸水管、集水管、沉沙井以及集水井的剖管按照画线标准依次粘贴到透明板的内壁上，并待45h后进行试水；
将吸水管的底部设置为高于模型容器的底面60cm，且吸水管的坡度设置为0.3％；
将沉沙井竖直设置在吸水管的出口处，使得吸水管与沉沙井连通；
将集水管的底部设置为低于吸水管的底部12cm，且集水管的坡度设置为0.2％～0.4％，伸入井中的集水管的底部高于沉沙井的底部20～40cm；
将集水井设置于低于集水管的管底45cm，且位于集水管的出水端；
其中，吸水管、集水管、沉沙井以及集水井均为剖管，剖管的剖面均贴于透明板设置；
在模型容器的底部设置排水沟或承泄区，并设置排水阀门；
在靠近集水井位置安装监测仪井，并在井内设置电导仪与电磁流量计。
在模型容器的排水沟或承泄区的排水孔处用骨料堆10cm直径半球，上面再加10cm粗砂，然后再填土，且在填土至距离吸水管的底部20cm时，在吸水管周围填10cm粗砂、10cm骨料作为吸水管的滤料，接着继续填土至距离模型容器顶部5cm。
实施例3
本实施例提供了一种暗管排水演示模型，其通过以下方法建设而成：
在模型容器上根据暗管排水系统内的各部件的要求依次进行画线、备料以及加工，以使得暗管排水系统与模型容器相匹配；
根据地形、空间确定模型容器大小，并将包含吸水管、集水管、沉沙井以及集水井的暗管排水系统安装于透明板围成的模型容器内；在模型容器的宽度方向上布置吸水管的剖面，在模型容器的长度方向上布置集水管的剖面、沉沙井的剖面以及集水井的剖面，并将吸水管、集水管、沉沙井以及集水井的剖管按照画线标准依次粘贴到透明板的内壁上，并待50h后进行试水；
将吸水管的底部设置为高于模型容器的底面70cm，且吸水管的坡度设置为0.4％；
将沉沙井竖直设置在吸水管的出口处，使得吸水管与沉沙井连通；
将集水管的底部设置为低于吸水管的底部15cm，且集水管的坡度设置为0.4％，伸入井中的集水管的底部高于沉沙井的底部40cm；
将集水井设置于低于集水管的管底50cm，且位于集水管的出水端；
其中，吸水管、集水管、沉沙井以及集水井均为剖管，剖管的剖面均贴于透明板设置；
在模型容器的底部设置排水沟或承泄区，并设置排水阀门；
在靠近集水井位置安装监测仪井，并在井内设置电导仪与电磁流量计。
在模型容器的排水沟或承泄区的排水孔处用骨料堆12cm直径半球，上面再加1cm粗砂，然后再填土，且在填土至距离吸水管的底部25cm时，在吸水管周围填11cm粗砂、11cm骨料作为吸水管的滤料，接着继续填土至距离模型容器顶部6cm。
综上所述，本发明实施例的暗管排水演示模型及其建造方法具有以下优点：
(1)造价低廉，比类似模型造价都要低；
(2)完全、逼真地展示暗管排水各项功能；
(3)无论模型大小，暗管排水系统的各个元素都真实地展示出来；
(4)设计合理，节约用水；
(5)不仅可做展示模型，还可做教学模型。结合模型给学生生动讲解暗管排水工作原理，及设计、施工时应注意事项，将抽象的东西具体化，可讲的具体，学起来容易；
(6)还可做研究模型，通过控制模型水位，观测不同水位对模型上种植的不同植物的影响，筛选出耐水植物。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
Claims (7)
1.一种暗管排水演示模型建设方法，其特征在于，其包括：
根据地形、空间确定模型容器大小，并将包含吸水管、集水管、沉沙井以及集水井的暗管排水系统安装于透明板围成的所述模型容器内；
将所述吸水管的底部设置为高于模型容器的底面50～70cm，且所述吸水管的坡度设置为0.2％～0.4％；
将所述沉沙井竖直设置在所述吸水管的出口处，使得所述吸水管与所述沉沙井连通；
将所述集水管的底部设置为低于所述吸水管的底部5～15cm，且所述集水管的坡度设置为0.2％～0.4％，伸入井中的所述集水管的底部高于所述沉沙井的底部20～40cm；
将所述集水井设置于低于所述集水管的管底40～50cm，且位于所述集水管的出水端；
其中，所述吸水管、所述集水管、所述沉沙井以及所述集水井均为剖管，所述剖管的剖面均贴于所述透明板设置；
另外，安装暗管排水系统时是将所述吸水管、所述集水管、所述沉沙井以及所述集水井的剖管按照画线标准依次粘贴到所述透明板的内壁上，并待40～50h后进行试水；所述暗管排水演示模型建设方法还包括在试水后进行填土；在填土前先在所述模型容器的排水沟或承泄区的排水孔处用骨料堆8～12cm直径半球，上面再加9～11cm粗砂，然后再填土，且在填土至距离所述吸水管的底部15～25cm时，在所述吸水管周围填9～11cm粗砂、9～11cm骨料作为所述吸水管的滤料，接着继续填土至距离所述模型容器顶部4～6cm。
2.根据权利要求1所述的暗管排水演示模型建设方法，其特征在于，所述暗管排水演示模型建设方法还包括在所述模型容器的底部设置排水沟或承泄区，并设置排水阀门。
3.根据权利要求1所述的暗管排水演示模型建设方法，其特征在于，所述暗管排水演示模型建设方法还包括在靠近所述集水井位置安装监测仪井，并在井内设置电导仪与电磁流量计。
4.根据权利要求1所述的暗管排水演示模型建设方法，其特征在于，安装暗管排水系统时，在所述模型容器的宽度方向上布置吸水管的剖面，在所述模型容器的长度方向上布置集水管的剖面、沉沙井的剖面以及集水井的剖面。
5.根据权利要求1所述的暗管排水演示模型建设方法，其特征在于，将所述沉沙井的顶部以及所述集水井的顶部设置为与所述模型容器的顶部齐平。
6.根据权利要求2所述的暗管排水演示模型建设方法，其特征在于，在安装所述暗管排水系统之前，在所述模型容器上根据所述暗管排水系统内的各部件的要求依次进行画线、备料以及加工，以使得所述暗管排水系统与所述模型容器相匹配。
7.一种暗管排水演示模型，其特征在于，通过权利要求1至6中任一项所述的暗管排水演示模型建设方法建设得到。
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