CN110619804B - 产汇流实验平台 - Google Patents

Abstract

一种产汇流实验平台，包括：城市模拟装置，包括第一水平板，所述第一水平板上固定有建筑物模型，所述建筑物模型的外周底部设置有水槽。在提供风源和雨源的环境中，设定所需风速，受风速影响下的雨水沿建筑物模型表面落入水槽内，可以获取水槽内的雨水量，从而能够实现对风雨耦合影响下城市建筑物迎风面的产水量的测量。该实验平台可以应用与模拟获得城市区域建筑物表面的产流情况，能够分析风雨耦合影响下城市区域的产流特性，为定量计算分析风雨耦合影响下城市小区尺度产汇流提供基础，提高城市水文模拟精度，为城市区域暴雨洪涝预测预警提供依据。

Description

产汇流实验平台

技术领域

本发明实施例涉及城市水文模拟技术领域，尤其涉及一种产汇流实验平台。

背景技术

随着城市化的发展，城市区域具有下垫面高度破碎化、建筑群密集有序分布等特征。城市水文模拟可以为城市建设和改善城市居民生活环境质量提供水文依据，对城市发展规划、城市建设、环境保护、市政管理以及工商企业的发展和居民生活都有重大意义。

当前城市水文模拟多借用流域产流模型，模拟精度较低，不能为城市区域暴雨洪涝预警预测提供有效依据。

因此，如何提高城市水文模拟精度，成为亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明实施例解决的技术问题是提供一种产汇流实验平台，以提高城市水文模拟精度。

为解决上述问题，本发明实施例提供一种产汇流实验平台，包括：

城市模拟装置，包括第一水平板，所述第一水平板上固定有建筑物模型，所述建筑物模型的外周底部设置有水槽。

可选地，所述城市模拟装置还包括第二水平板，设置于所述第一水平板的下方且与所述第一水平板固定连接，所述第一水平板上设置有均匀分布的渗水孔，所述第二水平板开设有空腔，所述第一水平板的雨水可沿所述渗水孔进入所述空腔。

可选地，所述第一水平板包括外周部和底部，所述外周部凸出于所述底部，所述渗水孔开设于所述第一水平板的底部，所述建筑物模型固定于所述底部。

可选地，所述第一水平板包括第一水平板固定端，所述第二水平板包括第二水平板固定端，所述第一水平板固定端和所述第二水平板固定端通过连接轴相连接。

可选地，所述产汇流实验平台，还包括水槽雨水收集容器，与所述水槽连通。

可选地，所述产汇流实验平台，还包括第一雨水收集容器，所述第一水平板开设有第一排水孔，所述第一排水孔连通所述第一水平板的底部和所述第一雨水收集容器。

可选地，所述第一排水孔包括引水口和漏斗，所述引水口开设于所述第一水平板的底部，所述漏斗固定于所述第二水平板上且设置于所述引水口的正下方。

可选地，所述第一雨水收集容器内设置有第一传感器，所述第一传感器适于检测所述第一雨水收集容器内的雨水收集量。

可选地，所述产汇流实验平台，还包括第二雨水收集容器；

所述第二水平板上开设有第二排水孔，所述第二排水孔连通所述空腔和所述第二雨水收集器。

可选地，所述第二雨水收集容器内设置有第二传感器，所述第二传感器适于检测所述第二雨水收集容器内的雨水收集量。

可选地，所述产汇流实验平台，还包括角度调整装置，所述角度调整装置能够与所述第一水平板的第一水平板自由端固定连接，适于调整所述第一水平板的角度。

可选地，所述产汇流实验平台，还包括角度测量装置，适于测量所述第一水平板的角度。

可选地，所述角度测量装置包括半圆仪和指针，所述半圆仪固定于所述第一水平板上，所述指针悬挂于所述半圆仪的中心。

可选地，所述产汇流实验平台，还包括：送风装置，适于生成风场。

可选地，所述送风装置包括变频器和至少一个风机，所述变频器与各所述风机相连接，用于改变风速。

可选地，所述产汇流实验平台，还包括：风速测量装置，用于测量风速。

可选地，所述风速测量装置包括支架和至少一个风速传感器，各所述风速传感器间隔排列且固定于所述支架上。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下优点：

本发明实施例所提供的产汇流实验平台，包括：城市模拟装置，包括第一水平板，所述第一水平板上固定有建筑物模型，所述建筑物模型的外周底部设有水槽。因城市模拟装置的第一水平板上固定有建筑物模型，且在建筑物模型的外周底部设有水槽，在提供风源和雨源的环境中，设定所需风速，受风速影响下的雨水沿建筑物模型表面落入水槽内，可以获取水槽内的雨水量，从而能够实现对风雨耦合影响下城市建筑物迎风面的产水量的测量。该实验平台可以应用与模拟获得城市区域建筑物表面的产流情况，能够分析风雨耦合影响下城市区域的产流特性，为定量计算分析风雨耦合影响下城市小区尺度产汇流提供基础，提高城市水文模拟精度，为城市区域暴雨洪涝预测预警提供依据。

可选方案中，本发明实施例所提供的产汇流实验平台，所述第一水平板包括外周部和底部，所述外周部凸出于所述底部，所述渗水孔开设于所述第一水平板的底部，所述建筑物模型固定于所述底部。所述第一水平板用于模拟地表产汇流与下渗，所述第二水平板用于测量风雨耦合影响下的下渗量，最后通过对第一水平板和第二水平板的雨水量进行测量，分析风雨耦合作用对于城市产汇流影响。本发明实施例提供的产汇流实验平台，通过分别收集建筑物模型迎风面的产水量，第一水平板的产流量以及第二水平板的产流量，能够分析风雨耦合影响下城市建筑物迎风面的产流特性，地表产流特性以及地下产流特性，最后将城市小区产汇流特性与城市建筑物表面产流特性相结合，研究风场影响下的城市小区尺度产汇流机理，可以定量分析风雨耦合影响下，城市小区尺度产汇流特性，为城市区域暴雨洪涝预测预警提供依据。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例所提供的一种产汇流实验平台的示意图；

图2是本发明实施例所提供的一种城市模拟装置的主视图；

图3是本发明实施例所提供的一种建筑物模型的主视图；

图4是本发明实施例所提供的一种建筑物模型的俯视图；

图5是本发明实施例所提供的一种城市模拟装置的左视图；

图6是本发明实施例所提供的一种城市模拟装置的俯视图；

图7是本发明实施例所提供的一种雨水收集装置的主视图；

图8是本发明实施例所提供的一种雨水收集装置的左视图；

图9是本发明实施例所提供的一种雨水收集装置的俯视图；

图10是本发明实施例所提供的一种送风装置的主视图；

图11是本发明实施例所提供的一种送风装置的左视图；

图12是本发明实施例所提供的一种送风装置的俯视图；

图13是本发明实施例所提供的一种风速测量装置的主视图；

图14是本发明实施例所提供的一种风速测量装置的左视图；

图15是本发明实施例所提供的一种风速测量装置的俯视图。

其中：1-第一水平板；2-第二水平板；3-建筑物模型；4-龙门框；5-吊轮；6-吊轮链条；7-横梁；8-出水口；9-第二排水孔；10-引水口；11-漏斗；12-连接轴；13-导水管；14-连接环；15-轮子；16-支撑柱；17-底部；18-渗水孔；19-横梁；20-第二雨水收集容器；21-第一雨水收集容器；22-观察窗口；23-底孔；241-第一传感器；242-第二传感器；25-传感器进水口；26-排水孔控制阀门；27-排水口；28-轮子；29-风速传感器；30-风速传感器电箱；31-加固支柱；32-轮子；33-底部框架加固横梁；34-风速传感器框架；35-风速传感器底部框架；36-风机；37-电箱；38-电机；39-风机与框架固定横梁；40-底部框架加固横梁；41-风机框架接地部件；42-轮子；43-加固支柱；44-水槽落水口；45-水槽；47-半圆仪；48-指针；49-空腔；100-城市模拟装置；200-送风装置；300-风速测量装置。

具体实施方式

由背景技术可知，流域产流模型不能准确模拟城市区域水文情形。

经分析，城市下垫面高度破碎化、建筑群密集有序分布，城市区域的降雨受风场影响，其产汇流特性会发生改变，流域产流模型未充分考虑降雨在不同风场作用下空间分布改变、建筑物侧壁产流等城市特有的产流机理，导致城市水文模拟精度低。

为了探究城市区域产汇流原理进而提高城市水文模拟精度，本发明实施例提供了一种产汇流实验平台，因城市模拟装置的第一水平板上固定有建筑物模型，且在建筑物模型的外周底部设有水槽，在提供风源和雨源的环境中，设定所需风速，受风速影响下的雨水沿建筑物模型表面落入水槽内，可以获取水槽内的雨水量，从而能够实现对风雨耦合影响下城市建筑物迎风面的产水量的测量。该实验平台可以应用与模拟获得城市区域建筑物表面的产流情况，能够分析风雨耦合影响下城市区域的产流特性，为后续定量计算分析风雨耦合影响下城市小区尺度产汇流特性提供基础，提高了城市水文模拟精度，能够为城市区域暴雨洪涝预测预警提供依据。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

需要说明的是，本说明书所涉及到的指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置必须具有特定的方位，以特定的方位构造，因此不能理解为对本发明的限制。

请参考图1-图4，图1是本发明实施例所提供的一种产汇流实验平台的示意图；图2是本发明实施例所提供的一种城市模拟装置的主视图；图3是本发明实施例所提供的一种建筑物模型的主视图；图4是本发明实施例所提供的一种建筑物模型的俯视图。

如图中所示，本发明实施例所提供的产汇流实验平台，包括：

城市模拟装置100，包括第一水平板1，所述第一水平板1上固定有建筑物模型3，所述建筑物模型3的外周底部设置有水槽45。

结合图2和图3，所述建筑物模型3的外周底部设有水槽45，指的是水槽设置于建筑物模型3的外周，且位于建筑物模型3的底部，以收集城市建筑物模型3迎风面的蓄水量。建筑物模型3搭建比例视具体平台尺寸而定，比如，可以是1:100。建筑物模型3的数量不做限定，本实施例中可以选择采用三组1：100建筑物模型3，长宽高为700mm*250mm*1000mm，在其他实施例中，建筑物模型3的组数和尺寸视具体情况而定。为减轻重量防止生锈，本实施例中，建筑物模型3可以采用有机玻璃板制作，当然，在其他实施例中，也可以采用其他材料制作建筑物模型。

结合图2-图6，在一种具体实施例中，为了真实模拟建筑物与地面的位置关系，所述第一水平板1上开设有建筑物模型通孔，第一水平板1的底端固定有横梁19，建筑物模型3穿过建筑物模型通孔搭载在横梁19上。当然，在其他实施例中，建筑物模型也可以采用其他固定方式搭载在第一水平板1上，只要保证水槽与第一水平板上的雨水隔开即可。

建筑物外周底部设置有水槽45。当需要对水槽内的雨水量进行测量时，可以对水槽内的雨水进行收集。

为了便于将水槽内的雨水进行收集，在一种具体实施例中，如图4所示，水槽中开设有水槽落水口44，水槽落水口44连接到导水管13将建筑物表面产流量导出单独测量，用来分析风雨耦合作用对城市建筑物表面产汇流的影响，从而确定建筑物表面产汇流特性。

具体地，产汇流实验平台可以包括水槽雨水收集容器，与所述水槽45连通，水槽45内的雨水流入雨水收集容器的容纳腔内，实现对水槽雨水量的测量。

水槽45的宽度不做限定，在一种具体实施例中，水槽45的宽度可以为20mm。

当进行模拟实验时，将该产汇流实验平台放置于提供风源和雨源的环境中，设定所需风速，可以获得建筑物表面的产流量，用于分析风雨耦合影响下城市区域的产汇流特性。

可见，本发明实施例提供的产汇流实验平台可以定量分析风雨耦合影响下，城市区域产流特性，操作简单，为后续定量计算分析风雨耦合影响下城市小区尺度产汇流特性提供基础，提高城市水文模拟精度，为城市区域暴雨洪涝预测预警提供依据。

继续参考图2-图6，在一种具体实施例中，所述城市模拟装置还包括第二水平板2，设置于所述第一水平板1的下方且与所述第一水平板1固定连接，所述第一水平板1上设置有均匀分布的渗水孔18，所述第二水平板2开设有空腔49，所述第一水平板1的雨水可沿所述渗水孔18进入所述空腔49。

需要说明的是，本文所述的第一水平板与第二水平板固定连接，指的是在进行产汇流实验的过程中第一水平板和第二水平板是固定连接的。当未进行实验时，城市模拟装置的第一水平板可以拆卸，根据实际需求，还可以改变第一水平板的搭载物，用于不同实验，故本实验平台具有很高的灵活性。

为提高第一水平板1的平整度，本实施例中，第一水平板1可以采用有机玻璃板制作，同时，有机玻璃板还能减轻重量防止生锈。当然，在其他实施例中，也可以采用其他材料制作第一水平板。

渗水孔18的密度可以根据实际需要调整，模拟不同下渗率地面，从而分析风场对不同下渗率地面的影响。

具体地，第一水平板1上开有间隔均匀的小孔，小孔尺寸与间距根据实际需要调整。本实施例中采用开有间隔150mm、直径1.5mm小孔的有机玻璃板，开有间隔75mm、直径1.5mm小孔的有机玻璃板与无小孔有机玻璃板。当然，在其他实施例中，对小孔的直径和间隔不做限定，本领域技术人员可以根据实际情况设定。

由于落入第二水平板2的雨水能够反应下渗量，通过对第二水平板2的空腔49内的雨水量进行收集和测量，能够获知第二水平板2的产流量，观察风雨耦合作用下风场对地表下渗的影响，进而能够分析风雨耦合影响下地下产流特性。

结合图2参考图7-图9，为了便于对第二水平板2的雨水量进行收集，在一种具体实施例中，产汇流实验平台还可以包括第二雨水收集容器20；

所述第二水平板2上开设有第二排水孔9，所述第二排水孔9连通所述空腔49和所述第二雨水收集器20。

本实施例中，为了便于第二水平板2的空腔49内的雨水通过第二排水孔9进入第二雨水收集容器20，第二排水孔9可以开设于第二水平板2的底部。

为了避免在其他位置重新开设排水口以导出建筑物模型3的外周水槽45中的雨水，导水管13可以直接从第二排水孔9伸出，最终流进水槽雨水收集容器中。

同理，第二水平板2也可以采用有机玻璃板制作，有机玻璃板还能减轻重量防止生锈。当然，在其他实施例中，也可以采用其他材料制作第二水平板。

如图2所示，为了更便于导出第二水平板2内的雨水，在一种具体实施例中，第二水平板2可以固定于支撑柱16上。

继续参考图2，在一种具体实施例中，城市模拟装置的支撑柱16下安装有轮子15，便于移动。

继续参考图2，在一种具体实施例中，所述第一水平板1包括外周部和底部17，所述外周部凸出于所述底部，所述渗水孔18开设于所述第一水平板的底部17，所述建筑物模型固定于所述底部17，所述渗水孔开设于所述第一水平板的底部17。

需要说明的是，所述第一水平板1的外周部凸出于所述第一水平板1的底部17，是为了保证雨水落到第一水平板1上后不会沿第一水平板1的边缘流走，从而保证可以将落到第一水平板1上的雨水全部收集到，提高实验模拟精度。

由于落入第一水平板1的雨水反应地表产汇流特性，通过对第一水平板1内的雨水量进行收集和测量，能够获知第一水平板1的产流量，观察风雨耦合作用下风场对地表产汇流的影响，进而能够分析风雨耦合影响下地表产流特性。

结合图2参考图7-图9，为了便于对第一水平板1的雨水量进行收集，在一种实施例中，产汇流实验平台还可以包括第一雨水收集容器21，所述第一水平板1开设有第一排水孔，所述第一排水孔连通所述第一水平板1的底部17和所述第一雨水收集容器21。

具体地，如图2所示，所述第一排水孔可以包括引水口10，漏斗11以及出水口8，所述引水口10开设于所述第一水平板的底部，所述漏斗11固定于所述第二水平板上且设置于所述引水口10的正下方。

由于漏斗开口较大且位于引水口10的正下方，更易于第一水平板1的雨水的导出，雨水经引水口10落入漏斗11，最终通过出水口13流入第一雨水收集容器21。通过测量第一雨水收集容器21内的雨水，能够获知第一水平板1的产流量，观察风雨耦合作用下风场对地表产流的影响，进而能够分析风雨耦合影响下地表产流特性。

本发明实施例提供的产汇流实验平台，通过分别收集建筑物模型迎风面的产水量，第一水平板的产流量以及第二水平板的产流量，能够分析风雨耦合影响下城市建筑物迎风面的产流特性，地表产流特性以及地下产流特性，最后将城市小区产汇流特性与城市建筑物表面产流特性相结合，研究风场影响下的城市小区尺度产汇流机理，可以定量分析风雨耦合影响下，城市小区尺度产汇流特性，为城市区域暴雨洪涝预测预警提供依据。

继续参考图7-图9，为了能够实时检测第一水平板的雨水量，在一种具体实施例中，所述第一雨水收集容器21内设置有第一传感器241，所述第一传感器241适于检测所述第一雨水收集容器21内的雨水收集量。

降落到第一水平板1上且未下渗的雨水最终通过出水口8进入第一雨水收集容器21，通过第一传感器241将水位信息传入终端，实时监测第一雨水收集容器21的水位变化。

同理，所述第二雨水收集容器20内设置有第二传感器242，所述第二传感器242适于检测所述第二雨水收集容器20内的雨水收集量。

经过风影响后的雨水降落到城市模拟装置上，通过第一水平板1模拟下渗，雨水通过第一水平板1的渗水孔18进入第二水平板2，最终通过第二排水孔9进入第二雨水收集容器20，通过第二传感器242将水位信息传入终端，实时监控第二雨水收集容器20的水位变化。

如此，第一传感器241能够实时监测第一雨水收集容器21内的水位变化，第二传感器242能够实时监测第二雨水收集容器20内的水位变化，从而保证数据更加准确，进一步提高了模拟精度。

具体地，第一传感器241可以安装于第一雨水收集容器21的边角处，第一雨水收集容器21内的雨水可通过传感器进水口25进入第一传感器241所在的区域，第二传感器242可以安装于第二雨水收集容器20的边角处，以降低水流冲击对第一传感器241和第二传感器242的影响，进一步保证测量精度。

如图9所示，在一种具体实施例中，为了提高雨水收集装置的集成度，第一雨水收集容器21和第二雨水收集容器20可以间隔排列并通过隔板隔开。还可以在集成后的第一雨水收集容器21和第二雨水收集容器20底部安装轮子28，便于移动。

为了便于加工，提高结构稳定性和美观性，在一种具体实施例中，第一雨水收集容器21和第二雨水收集容器20的形状形同，当然，在其他实施例中，第一雨水收集容器和第二雨水收集容器的形状也可以不相同。

当然，在其他实施例中，第一雨水收集容器21和第二雨水收集容器20也可以是两个完全独立的容器。水槽雨水收集容器可以与第一雨水收集容器21以及第二雨水收集容器20间隔排列并相互隔开，水槽雨水收集容器也可以是一个独立容器。

如图7所示，为了便于实时观察第一雨水收集容器21和第二雨水收集容器20内的雨水收集情况，在一种具体实施例中，所述雨水收集装置上可以开设有观察窗口22，可以通过该观察窗口22观察所述雨水收集装置内的雨水收集量。具体地，可以分别在第一雨水收集容器21和第二雨水收集容器20的外周分别开设观察窗口22，观察窗口22安装有透明有机玻璃板。

继续参考图13，在一种具体实施例中，所述雨水收集装置开设有排水口27。当雨水收集装置内的雨水收集满后，可以便于排水，从而可以减小雨水收集装置的体积，节约空间。

具体地，排水口27可以设置于雨水收集装置的底部，通过排水孔控制阀门26控制。

第一雨水收集容器21和第二雨水收集容器20的底部还可以开有底孔23，用于联通和排水，实验过程中可以用橡皮塞或者其他密封件塞住底孔23。

当然，第一雨水收集容器21和第二雨水收集容器20的数量不作限定，可以增加第一雨水收集容器21和第二雨水收集容器20的数量以避免在一次实验过程中出现雨水溢出的现象。例如，参考图8和图9，在一种实施例中，第一雨水收集容器21的数量为2个，2个第一雨水收集容器21相连通，以增加第一雨水收集容器21的容积。

继续参考图2，在一种具体实施例中，所述第一水平板1包括第一水平板固定端，所述第二水平板2包括第二水平板固定端，所述第一水平板固定端和所述第二水平板固定端通过连接轴12相连接，从而可以调整第一水平板1的角度，以适用于不同坡度下的实验，提高了产汇流实验平台的使用范围。

如图5所示，为了便于将第一水平板1调节至所需角度，在一种实施例中，本发明实施例所提供的产汇流实验平台可以包括角度调整装置，所述角度调整装置能够与所述第一水平板1的第一水平板自由端固定连接，适于调整所述第一水平板1的角度。

具体地，角度调整装置包括龙门框4，龙门框4固定于城市模拟装置一端，龙门框4上安装有吊轮5，吊轮5另一端与第一水平板1连接，通过吊轮链条6，可以平稳抬升第一水平板1从而改变坡度。待将第一水平板1调整至所需角度后，也可以将角度调整装置移走，以减小其对风速的影响。

为了保证第一水平板1平稳抬升，角度测量装置还可以包括横梁7，吊轮5的一端固定于龙门框4上，吊轮5的另一端连接横梁7，横梁7通过连接环14与第一水平板1连接，如此，通过增加受力点，可以避免第一水平板1在抬升过程中的倾斜摇晃，从而平稳抬升第一水平板1至相应坡度。

需要说明的是，当将第一水平板1调节到所需角度后，可以通过在第一水平板1的自由端的底部填充支撑件的方式维持第一水平板1的角度，例如，可以在第一水平板1的底部放置螺帽以维持第一水平板1的角度，最终保证第一水平板1和第二水平板2的固定连接。

为了便于测量第一水平板1的倾斜角度，产汇流实验平台还可以包括角度测量装置，适于测量所述第一水平板1的角度。

具体地，继续参考图2，在一种实施例中，所述角度测量装置包括半圆仪47和指针48，所述半圆仪47固定于所述第一水平板1上，所述指针48悬挂于所述半圆仪47的圆心处。

所述指针48悬挂于所述半圆仪47的圆心处，指的是指针48的一端固定于半圆仪47的圆心处，且指针48的另一端可绕该固定点旋转，在重力作用下，指针48始终保持垂直向下，当第一水平板1具有一定坡度时，可以通过指针48读取角度。

当然，在其他实施例中，也可以通过其他方式进行角度测量，比如，直接测量第一水平板1与第二水平板2的夹角。

如图1所示，本发明实施例所提供的产汇流实验平台，还可以包括送风装置200，送风装置200用于在实验过程中生成风场，以提供产汇流实验过程中的风速。

结合图1参考图10-图12，在一种具体实施例中，送风装置200可以包括：

风机36，本实施例中，风机的数量为4个，固定于风机框架上。在其他实施例中，风机的数量不做限定，只要能够提供所需的风速即可。

为了模拟不同风速对城市小区产汇流的影响，在一种具体实施例中，所述送风装置还可以包括变频器，变频器与电机38连接，用于改变风速。

为了提高送风装置的结构稳定性和安全性，在一种具体实施例中，送风装置还可以包括风机与框架固定横梁39，底部框架加固横梁40以及风机框架接地部件41，用于固定风机框架与接地保护。

具体地，风机框架上安装有四个风机36，风机框架一侧安装电箱37，内部安装有空气开关、插座与变频器，风机框架底部安装有接地部件。

为了便于送风装置的移动，在一种具体实施例中，风机框架上可以安装轮子42，便于移动。

继续参考图1，在一种实施例中，本发明实施例所提供的产汇流平台，还可以包括：风速测量装置300，设置于所述城市模拟装置和所述送风装置之间，用于测量风速。

所述风速测量装置包括风速传感器，风速传感器测量风场的风速。

因送风装置生成的风场的风速剖面的各点的风速值不相等，为了使风速测量值更精确，风速测量装置包括至少两个风速传感器和支架，各所述风速传感器间隔排列且固定于所述支架上。选取传感器测得的风速测量值时，可以选取居中的传感器读数，以提高数据的准确性。

具体地，继续结合图1并参考图13-图15，本实施例中，在风速传感器框架34上安装16个风速传感器29，每个风速传感器29间隔600mm。在风速传感器框架34一侧安装风速传感器电箱30，内部安装空气开关、插座与传感器模块，通过数据线连接电脑，实施监控风速变化。当然，在其他实施例中，风速传感器的数量和间隔可以依实际情况上设置。

在一种具体实施例中，风速传感器框架34底部可以安装轮子32，便于移动。

在具体实验时，将产汇流实验平台固定在人工降雨大厅，各装置位置可以如图1所示。

开启降雨后，启动风机36，送风装置200生成风场，通过风速传感器29将风速数据传入终端，以监控实时风速。调节变频器可以模拟风速。

经过风影响后的雨降落到城市模拟装置上，建筑物模型3表面产流进入建筑物模型3外周底部的水槽45，最终流入水槽雨水收集容器。

通过在第一水平板1上开设渗水孔18模拟下渗，通过渗水孔18的雨水进入第二水平板2，最终通过第二排水孔9进入第二雨水收集容器20，以观察第二雨水收集容器20的水位变化。

未通过渗水孔18的雨水进入第一排水孔8，最终进入第一雨水收集容器21，以观察第一雨水收集容器21的水位变化。

通过分别收集建筑物模型迎风面的产水量，第一水平板的产流量以及第二水平板的产流量，分析风雨耦合影响下城市建筑物迎风面的产流特性，地表产流特性以及地下产流特性，最后将城市小区产汇流特性与城市建筑物表面产流特性相结合，研究风场影响下的城市小区尺度产汇流机理，可以定量分析风雨耦合影响下，城市小区尺度产汇流特性，为城市区域暴雨洪涝预测预警提供依据。

虽然本发明实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (14)

1.一种产汇流实验平台，其特征在于，包括：

城市模拟装置，包括第一水平板，所述第一水平板上固定有建筑物模型，所述建筑物模型的外周底部设置有水槽；

水槽雨水收集容器，与所述水槽连通,以便所述水槽的雨水流入所述雨水收集容器的容纳腔内；

所述城市模拟装置还包括第二水平板，设置于所述第一水平板的下方且与所述第一水平板固定连接，所述第一水平板上设置有均匀分布的渗水孔，所述第二水平板开设有空腔，所述第一水平板的雨水可沿所述渗水孔进入所述空腔；

第二雨水收集容器，与所述空腔连通，所述第二水平板上开设有第二排水孔，以便所述第二水平板的空腔内的雨水通过所述第二排水孔进入所述第二雨水收集容器。

2.如权利要求1所述的产汇流实验平台，其特征在于，所述第一水平板包括外周部和底部，所述外周部凸出于所述底部，所述渗水孔开设于所述第一水平板的底部，所述建筑物模型固定于所述底部。

3.如权利要求2所述的产汇流实验平台，其特征在于，所述第一水平板包括第一水平板固定端，所述第二水平板包括第二水平板固定端，所述第一水平板固定端和所述第二水平板固定端通过连接轴相连接。

4.如权利要求1-3任一项所述的产汇流实验平台，其特征在于，还包括第一雨水收集容器，所述第一水平板开设有第一排水孔，所述第一排水孔连通所述第一水平板的底部和所述第一雨水收集容器。

5.如权利要求4所述的产汇流实验平台，其特征在于，所述第一排水孔包括引水口和漏斗，所述引水口开设于所述第一水平板的底部，所述漏斗固定于所述第二水平板上且设置于所述引水口的正下方。

6.如权利要求4所述的产汇流实验平台，其特征在于，所述第一雨水收集容器内设置有第一传感器，所述第一传感器适于检测所述第一雨水收集容器内的雨水收集量。

7.如权利要求1所述的产汇流实验平台，其特征在于，所述第二雨水收集容器内设置有第二传感器，所述第二传感器适于检测所述第二雨水收集容器内的雨水收集量。

8.如权利要求1-3任一项所述的产汇流实验平台，其特征在于，还包括角度调整装置，所述角度调整装置能够与所述第一水平板的第一水平板自由端固定连接，适于调整所述第一水平板的角度。

9.如权利要求8所述的产汇流实验平台，其特征在于，还包括角度测量装置，适于测量所述第一水平板的角度。

10.如权利要求9所述的产汇流实验平台，其特征在于，所述角度测量装置包括半圆仪和指针，所述半圆仪固定于所述第一水平板上，所述指针悬挂于所述半圆仪的中心。

11.如权利要求1-3任一项所述的产汇流实验平台，其特征在于，还包括：送风装置，适于生成风场。

12.如权利要求11所述的产汇流实验平台，其特征在于，所述送风装置包括变频器和至少一个风机，所述变频器与各所述风机相连接，用于改变风速。

13.如权利要求1-3任一项所述的产汇流实验平台，其特征在于，还包括：风速测量装置，用于测量风速。

14.如权利要求13所述的产汇流实验平台，其特征在于，所述风速测量装置包括支架和至少一个风速传感器，各所述风速传感器间隔排列且固定于所述支架上。

Images