CN110867130A - 海绵城市课堂教学模型 - Google Patents
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Abstract
本发明提提供一种海绵城市课堂教学模型，包括：主体、模拟花园、模拟建筑、云朵状喷淋头；主体内部设置物理初级净水池、抽拉式物理过滤槽、水池、凝絮沉淀池、下水槽及备用物理过滤槽；主体的侧面设置主控器、第一水泵、第二水泵、机电驱动控制器及液位开关控制器。能较为准确的模拟出现实中海绵城市系统的运作，学生可通过对该模型的搭建和使用直观清晰地学习关于海绵城市的知识和其他相关的理工科知识，同时能很好地培养学生的动手能力和教授其他跨学科知识，例如软件编程；使教师与学生有更好的互动；便于学生根据自己的想法设计海绵城市模型，并验证其可实施性，增加对海绵城市理解的深度。
Description
技术领域
本发明涉及课堂教学用具技术领域，尤其是一种海绵城市课堂教学模型。
背景技术
海绵城市是指城市能够像海绵一样在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”，下雨时，吸水、渗水、蓄水、净水，需要时将蓄存的水释放并加以利用。海绵城市建设将自然途径与人工措施结合在一起，在确保城市排水防涝安全的前提下，最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化，促进雨水资源的利用和生态环境保护。
海绵城市作为一种新兴思想，需要学生和相关建设人员学习关于海绵城市的知识，但是单纯的依靠老师语言讲解无法生动的了解到海绵城市的实施原理和工作过程，并且学生和老师的互动性较差，学生无法通过老师讲解的内容来设计科学合理的海绵城市。
发明内容
本发明的目的是提供一种海绵城市课堂教学模型，解决目前市场缺少海绵城市辅助教学模型，单纯的依靠老师语言讲解无法生动的了解到海绵城市的实施原理和工作过程，且学生和老师的互动性较差的技术问题。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
提供一种海绵城市课堂教学模型，包括：主体，所述主体的顶部设置模拟花园，所述模拟花园内设置模拟建筑，所述模拟建筑上方设置云朵状喷淋头；所述主体内部由支撑板分割成第一容纳腔及第二容纳腔，所述第一容纳腔内设置物理初级净水池及抽拉式物理过滤槽，所述第二容纳腔内设置水池及凝絮沉淀池，所述抽拉式物理过滤槽及所述凝絮沉淀池的下方均设置下水槽；所述主体的侧面设置主控器、第一水泵及第二水泵，所述第一水泵将所述凝絮沉淀池内部的水泵入所述物理初级净水池内，所述物理初级净水池内的水经过所述抽拉式物理过滤槽后渗入至所述下水槽内，所述第二水泵将所述下水槽内的水通过水管泵入所述云朵状喷淋头内。
其中，所述的海绵城市课堂教学模型，还包括：备用物理过滤槽，所述备用物理过滤槽的数量为四个，所述抽拉式物理过滤槽的数量三个；三个抽拉式物理过滤槽自上至下设置在所述物理初级净水池的下方；所述初级净水池的上方设置一个备用物理过滤槽，所述凝絮沉淀池的下方设置三个备用物理过滤槽。
其中，所述主体的侧面还设置两个液位开关控制器，所述凝絮沉淀池及所述物理初级净水池内设置液位开关的探测端。
其中，所述主体是由顶板、底板及两个侧板拼装形成的矩形框体。
其中，所述顶板在对应所述水池的位置处开设缺口，所述模拟花园的排水侧位于所述缺口的上方。
其中，所述第一容纳腔及所述第二容纳腔的腔壁上均设置滑轨，所述抽拉式物理过滤槽及所述备用物理过滤槽装配在所述滑轨上。
其中，所述抽拉式物理过滤槽及所述备用物理过滤槽内分别填充有活性炭填充物、麦饭石填充物、鹅卵石填充物、河沙填充物及PP棉中的一种。
本发明所带来的有益效果：能较为准确的模拟出现实中海绵城市系统的运作，学生可通过对该模型的搭建和使用直观清晰地学习关于海绵城市的知识和其他相关的理工科知识，同时能很好地培养学生的动手能力和教授其他跨学科知识，例如软件编程；使教师与学生有更好的互动；便于学生根据自己的想法设计海绵城市模型，并验证其可实施性，增加对海绵城市理解的深度；结构简单、成本低、易于操作。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明海绵城市课堂教学模型的正面示意图；
图2是本发明海绵城市课堂教学模型的侧面示意图；
图3是本发明海绵城市课堂教学模型的顶部示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明的附图，对本发明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。
根据图1至图3所示，说明本发明的海绵城市课堂教学模型，主要采用透明亚克力板进行搭建，包括：主体，主体是由顶板1、底板2及两个侧板3拼装形成的矩形框体，整个主体可以模拟海绵城市位于地下部分的工作流程。
顶板1的上表面设置模拟花园4，模拟花园4内设置模拟建筑5，模拟建筑5上方设置云朵状喷淋头6，云朵状喷淋头6通过支架悬挂在模拟建筑5的上方，利用云朵状喷淋头6的喷洒水流来模拟下雨。
矩形框体的内部由支撑板7分割成第一容纳腔A及第二容纳腔B。第一容纳腔A内自上至下依次设置备用物理过滤槽8、物理初级净水池9、三个抽拉式物理过滤槽10、下水槽11。第二容纳腔内自上至下依次设置水池12、凝絮沉淀池13、三个备用物理过滤槽8、下水槽11。综上，备用物理过滤槽8的数量为四个，抽拉式物理过滤槽10的数量为三个，下水槽11的数量为两个。
其中一个侧板上设置主控器13、第一水泵14、第二水泵15、机电驱动控制器16及两个液位开关控制器17。第一水泵14及第二水泵15通过机电驱动控制器16连接至主控器13的控制输出端，两个液位开关控制器17连接至主控器13的信息输入端。凝絮沉淀池13及物理初级净水池12内设置液位开关的探测端，即液位开关的探测端检测液位，并且由液位开关控制器17将液位数据进行处理转变成主控器13可识别的电信号，具体的电路结构本领域技术人员根据电路基本知识及传感器的使用说明书即可完成电路连接，这里不再赘述。
顶板1在对应水池12的位置处开设缺口18，模拟花园4的排水侧19位于缺口18的上方，当云朵状喷淋头6喷洒水时，水会沿着模拟花园4的地表经排水测19、缺口18流入水池12中。当水池12水满之后，水溢流至下方的凝絮沉淀池13内，当凝絮沉淀池13到达预设水位时，第一水泵14将凝絮沉淀池13内部的水泵入物理初级净水池9内，当物理初级净水池9到达预设水位时，主控器13控制第一水泵14及第二水泵15停止工作。位于物理初级净水池9内的水经过抽拉式物理过滤槽10后渗入至下水槽11内，第二水泵15将下水槽11内的水通过水管泵入云朵状喷淋头6内。
其中，抽拉式物理过滤槽10及备用物理过滤槽8内分别填充有活性炭填充物、麦饭石填充物、鹅卵石填充物、河沙填充物及PP棉中的一种，学生可自行进行选择各个抽拉式物理过滤槽10及各个备用物理过滤槽8的填充物质及位置顺序，也可对主控制13变成改变具体的工作流程，从而试验不同设计方式下海绵城市的工作流程，通过模型框架和各控制器的配合使用来模拟降雨、雨水渗透、雨水储存、雨水净化和雨水再利用等情景。
其中，第一容纳腔A及第二容纳腔B的腔壁上均设置滑轨20，抽拉式物理过滤槽10及备用物理过滤槽8装配在所述滑轨上，滑轨20为亚克力材质的凸台，抽拉式物理过滤槽10及备用物理过滤槽8为抽屉式的承载体，抽拉式物理过滤槽10及备用物理过滤槽8架在滑轨20上，从而便于更滑抽拉式物理过滤槽10及备用物理过滤槽8。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.海绵城市课堂教学模型，其特征在于，包括：主体，所述主体的顶部设置模拟花园，所述模拟花园内设置模拟建筑，所述模拟建筑上方设置云朵状喷淋头；所述主体内部由支撑板分割成第一容纳腔及第二容纳腔，所述第一容纳腔内设置物理初级净水池及抽拉式物理过滤槽，所述第二容纳腔内设置水池及凝絮沉淀池，所述抽拉式物理过滤槽及所述凝絮沉淀池的下方均设置下水槽；所述主体的侧面设置主控器、第一水泵及第二水泵，所述第一水泵将所述凝絮沉淀池内部的水泵入所述物理初级净水池内，所述物理初级净水池内的水经过所述抽拉式物理过滤槽后渗入至所述下水槽内，所述第二水泵将所述下水槽内的水通过水管泵入所述云朵状喷淋头内。
2.据权利要求1所述的海绵城市课堂教学模型，其特征在于，还包括：备用物理过滤槽，所述备用物理过滤槽的数量为四个，所述抽拉式物理过滤槽的数量三个；三个抽拉式物理过滤槽自上至下设置在所述物理初级净水池的下方；所述初级净水池的上方设置一个备用物理过滤槽，所述凝絮沉淀池的下方设置三个备用物理过滤槽。
3.据权利要求2所述的海绵城市课堂教学模型，其特征在于，所述主体的侧面还设置两个液位开关控制器，所述凝絮沉淀池及所述物理初级净水池内设置液位开关的探测端。
4.根据权利要求3所述的海绵城市课堂教学模型，其特征在于，所述主体是由顶板、底板及两个侧板拼装形成的矩形框体。
5.根据权利要求4所述的海绵城市课堂教学模型，其特征在于，所述顶板在对应所述水池的位置处开设缺口，所述模拟花园的排水侧位于所述缺口的上方。
6.根据权利要求5所述的海绵城市课堂教学模型，其特征在于，所述第一容纳腔及所述第二容纳腔的腔壁上均设置滑轨，所述抽拉式物理过滤槽及所述备用物理过滤槽装配在所述滑轨上。
7.根据权利要求6所述的海绵城市课堂教学模型，其特征在于，所述抽拉式物理过滤槽及所述备用物理过滤槽内分别填充有活性炭填充物、麦饭石填充物、鹅卵石填充物、河沙填充物及PP棉中的一种。
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