CN111174846A - 一种地面径流流量检测装置及方法 - Google Patents

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CN111174846A CN202010023673.4A CN202010023673A CN111174846A CN 111174846 A CN111174846 A CN 111174846A CN 202010023673 A CN202010023673 A CN 202010023673A CN 111174846 A CN111174846 A CN 111174846A
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周永潮
沈大利
张仪萍
张土乔
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Zhejiang University ZJU
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Zhejiang University ZJU
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F11/00Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it
    • G01F11/28Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it with stationary measuring chambers having constant volume during measurement
    • G01F11/42Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it with stationary measuring chambers having constant volume during measurement with supply or discharge valves of the rotary or oscillatory type
    • G01F11/44Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it with stationary measuring chambers having constant volume during measurement with supply or discharge valves of the rotary or oscillatory type for liquid or semiliquid

Abstract

本发明公开了一种地面径流流量检测装置及方法。该装置采用容积法测量,包括了承水盒、容积式流量测量单元和数据记录模块。所述承水盒有大小多级组成,并配有高度不一、入流能力不同的多个出水口,可根据雨水径流量大小自动触发多组容积式流量测量单元。所述容积式流量测量单元可以由计量容器和翻转阀门组成,通过翻转阀门自动开启次数和时间计算流量,所述数据记录单元可同步记录时间和阀门翻转数量,并可换算成流量过程线。该装置无需动力,可在雨水口内安装,检测流量范围大,精度高,适用于地面径流检测。

Description

一种地面径流流量检测装置及方法
技术领域
本发明涉及检测设备领域,具体涉及一种地面径流流量检测装置及方法。
背景技术
近年来,由于点源污染治理率逐渐提高,雨水径流面源污染日益严重;极端降雨下,城市发生内涝的风险也日益升高,因此,对雨水径流水量水质控制越来越重视,提出了建设“海绵城市”,解决雨水问题的思路。但是,地面雨水径流由于属于地面漫流或浅表流,其流量大小无法用现有常规流量计监测,影响了海绵城市建设措施的评估和内涝风险分析中径流模拟的率定。
现有流量检测技术主要包括三角堰测流、超声波测流等技术,三角堰测流技术要求流量有一定的水深,流态稳定,且精度较低,数据读取较为不便。目前,供水管网中超声波流量计较为成熟,但对于降雨雨水地面漫流,超声波流量计或排水管道中常用的面积速度流量计也由于地面径流流态的复杂性和随机性,难以发挥正常的作用。因此,目前尚没有合适的雨水地面径流检测技术和方法。现有的排水系统流量检测中,更多靠容积法进行流量测量,这不但需要巨大的人力成本,也将影响测量精度和效率,增加人为误差。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中径流流量检测精度和效率较低的问题,并提供一种适用于路面雨水径流或其他地面雨水径流流量变化过程的测量设备。
为实现上述发明目的,本发明具体采用的技术方案如下:
一种地面径流流量检测装置,其包括承水盒,所述承水盒的内腔中设有若干级出水口,且每一级出水口的出水高度不同,最低的一级出水口的出水高度与承水盒的底面平齐;每一级出水口的下方均设有一组用于测量该出水口中不同时刻径流流出量的容积式流量测量单元,每一级出水口所对应的容积式流量测量单元的单次径流计量体积随出水口的出水高度增加而增加;所述容积式流量测量单元与数据记录模块相连进行数据存储和记录。
作为优选,每一组容积式流量测量单元均包括计量容器和翻转计数器,所述的计量容器用于承接从上方的出水口中流下的雨水径流;计量容器的侧部设有流出口,所述流出口外侧通过旋转铰链安装有翻转阀门;所述翻转阀门与磁固定板构成磁吸配合,用于对所述流出口进行开闭控制,当所述计量容器内蓄积的径流量不高于阈值高度时,翻转阀门在磁固定板的磁吸力作用下封闭所述流出口进行径流蓄积;当所述计量容器内蓄积的径流量高于阈值高度时,翻转阀门在内部径流侧压力下克服磁固定板的磁吸力,向外翻转打开所述流出口进行径流排放;所述翻转计数器用于对翻转阀门的向外翻转次数进行计数。
进一步的,所述的容积式流量测量单元中,所述流出口边缘设置有柔性密封圈,用于与翻转阀门配合实现完全密封。
进一步的,所述的容积式流量测量单元中,所述磁固定板固定于计量容器的流出口下方;所述翻转阀门以旋转铰链为界分为上半部和下半部,上半部用于密封所述流出口外侧,下半部与所述磁固定板的内侧异性相吸。
更进一步的,所述的翻转计数器为按压式计数器,所述翻转阀门完全打开所述流出口时,翻转阀门的下半部触碰翻转计数器,实现一次计数。
进一步的,每一级出水口所对应的计量容器的单次排放径流量随出水口的出水高度增加而增加,最低的一级出水口所对应的计量容器的单次排放径流量最小。
进一步的,所述的容积式流量测量单元中,旋转铰链采用回弹式铰链,用于在计量容器内蓄积径流的径流排放完毕后,将翻转阀门回位至封闭所述流出口状态。
进一步的,所述承水盒的内腔沿高度方向设置有多级蓄水区,多级蓄水区的平面面积和蓄水容积均由下往上逐级递增;所述蓄水区和出水口均优选为两级或两级以上。
更进一步的,所述的多级蓄水区中,每一级蓄水区中均设置有至少一个出水高度位于该级蓄水区高度范围内的出水口;每个出水口各自开设于一条中空柱体的侧壁上,且各级蓄水区中的出水口入流面积由下往上逐级递增;所述出水口上优选设置滤网。
进一步的,所述数据记录模块记录承水盒中所有出水口对应的翻转计数器的计数次数以及计数时间,对于目标流量检测时段,统计该时段内所发生的计数次数,并对每次计数所对应的计量容器排放径流量进行求和,作为该时段内的雨水径流流量。
本发明的另一目的在于提供一种如上述任一方案所述检测装置的地面径流流量检测方法,其步骤如下:
S1:将待测区域的雨水径流接入承水盒中,在未降雨状态下,保持承水盒中不存在蓄积的雨水径流,且翻转阀门在磁固定板的磁吸力作用下封闭所述计量容器的流出口;
S2:在降雨状态下,待测区域的雨水径流先进入承水盒中,蓄积在最下方的蓄水区中,并通过该级蓄水区中的出水口排入对应的容积式流量测量单元中,每当计量容器中蓄积的雨水径流达到阈值高度时,在雨水径流对翻转阀门施加的侧压力大于磁吸力,在侧压力作用下,翻转阀门打开所述计量容器的流出口,使内部蓄积的雨水径流排出,同时翻转计数器计数一次,所述计量容器内的雨水径流排放完毕后,翻转阀门重新封闭所述计量容器的流出口;通过翻转阀门的翻转次数以及计量容器在翻转阀门打开时单次排出的径流量,换算出不同时刻的雨水径流流量;
S3:当降雨量增大时,承水盒中蓄积的雨水径流高度升高,达到下一级出水口的出水高度时,下一级出水口也开始同步出水,其对应的容积式流量测量单元也同步进行雨水径流流量的检测;将同一时刻各级出水口流出的雨水径流流量之和作为该时刻待测区域的雨水径流流量。
相对于现有技术而言,本发明的承水盒中配有高度不一、出水高度不同的多个出水口,可根据雨水径流量大小自动触发多组容积式流量测量单元,而且承水盒也可以设计成多级形式。该装置中,实际出水口及大小设置可根据汇流面积大小及雨量分布情况进行增加和调整,当雨水径流较小时,雨水主要集中在底部小体积的承水盒,由高度最低的出水口出水,进入小容积流量测量单元。当雨量增大,流量增大,水位上升至第二阶大体积承水盒,避免过量的水导致承水盒溢流,影响测量误差。同时,由于水位上升,第二级出水口开始大流量出水,增加了出水量,第二级出水口对应的容积式流量测量单元也开始同步计量。因此,所述承水盒可根据流量大小调节出水流量,同步调节参加工作的翻斗流量检测单元,确保大中小流量下的流量检测精度。
该装置无需动力,可在雨水口内安装,检测流量范围大,精度高,适用于地面径流检测。而且本发明可根据不同流量调节计量容积体积,确保整个流量过程中大小流量时刻的检测精度,同时可自动记录降雨过程中地面径流流量过程线,读数方便。
附图说明
图1为地面径流流量检测装置俯视图;
图2为图1中检测装置的承水盒部分A-A剖面示意图;
图3为图1中检测装置的承水盒部分B-B剖面示意图;
图4为图1中地面径流流量检测装置的C-C剖面示意图;
图5为容积式流量测量单元的俯视图;
图6为容积式流量测量单元的正视图;
图7为容积式流量测量单元的侧视图;
图8为容积式流量测量单元中的翻转阀门一侧的轴测示意图;
图中,承水盒1、出水口2、计量容器3、数据线4、数据记录模块5、翻转阀门6、柔性密封圈7、旋转铰链8、磁固定板9、阀门磁性材料10、翻转计数器11。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步阐述和说明。本发明中各个实施方式的技术特征在没有相互冲突的前提下,均可进行相应组合。
如图1所示,在本发明的一个较佳实施例中,提供了一种地面径流流量检测装置,该装置的主体包括一个承水盒1,承水盒1内腔作为初步收集从雨水口中流出的雨水径流的场所,在实际运用时,可以将雨水口的径流通过管道接入承水盒1中。
如图2和3所示,该承水盒1的内腔中设有若干级出水口2,图中展示了两级出水口2,本发明中的每一级出水口2的出水高度是不同的。最低的一级出水口2的出水高度与承水盒1的底面平齐。出水口2的出水高度是指该出水口2的最低出水位置所处的高度,承水盒1的底面是指承水盒1中水流蓄积的最低位置。因此,在本发明的承水盒1中,只要承水盒1中有水,就可以从最低的一级出水口2流出。
如图4所示,每一级出水口2的下方均设有一组用于测量该出水口中不同时刻径流流出量的容积式流量测量单元,而且每一级出水口2所对应的容积式流量测量单元的单次径流计量体积随出水口2的出水高度增加而增加。容积式流量测量单元是指蓄积满一定容积的雨水径流后,将其排空和计量,并不断循环蓄积雨水径流的计量设备,而所谓的容积式流量测量单元的单次径流计量体积是指每一次排放时的径流排出量。
容积式流量测量单元与数据记录模块5相连进行数据存储和记录,将具体的测量数据记录下来,可以在数据记录模块5中直接换算相应的流量,也可以仅保存测量数据,后续再调取这些数据进行相应的换算。
本发明中,设置多级出水口2的目的是为了保证在小径流量和大径流量下,都能够实现流量检测并保持较高的精度。假如出水口只有单级,在小径流量状态下,雨水径流通过最低的一级出水口2排出,然后被该出水口2对应的容积式流量测量单元测量;由于容积式流量测量单元自身的原理所限,对于小径流量状态下的测量而言,如果其单次径流计量体积过大,则会造成较大的误差。但是如果单次径流计量体积过小,当径流量较大时,如果径流量大于容积式流量测量单元的排放速度,将导致承水盒1中蓄积的径流无法被及时计量,其计量会存在时延,而且如果产生溢流,会进一步造成径流量测量的精度降低。而通过设置本发明的多级出水口2,当径流量较小时,可以从最下方的一级出水口2流出,利用单次径流计量体积最小的容积式流量测量单元来保证其测量精度,当径流量较大时,随着承水盒1内的水位高度升高,第二级出水口2开始与第一级出水口2同步出水,此时两个容积式流量测量单元可以同步进行计量,保证其测量的准确性。
在本实施例中,为了保证大流量状态下的计量稳定性,对承水盒1的内腔空间进行了优化。具体参见图2和3,该承水盒1的内腔沿高度方向设置有两级蓄水区,两级蓄水区的平面面积和蓄水容积均由下往上逐级递增,最下方的第一级蓄水区的平面面积和蓄水容积最小,保证极小流量下的径流也能够被完全蓄积在该区域,然后通过出水口2排出,第二级蓄水区的平面面积和蓄水容积更大,保证在流量增大情况下也能够被蓄积在第二级蓄水区中进行后续测量。
承水盒1中出水口2的形式可以根据需要调整,例如可以通过开设于不同内腔侧壁的高度处来实现相应功能。但在本实施例中,其通过设置柱状的独立出水口来实现。参见图2和3所示,两级蓄水区中,每一级蓄水区中均设置有一条中空柱体,两条中空柱体上各自环向开设有出水口2,且其中一个出水口2的出水高度位于第一级蓄水区中,即其对应的中空柱体开口位于最低点,另一个出水口2的出水高度位于第二级蓄水区,其对应的中空柱体位于第一级蓄水区高度范围的部分不透水,而位于第二级蓄水区内的部分开口。因此,每一级蓄水区中的出水口2的出水高度均位于该级蓄水区高度范围内的出水口2。通过这种做法,可以实现前述的分级出水功能。而且,为了保证大流量情况下的出水效率,防止出现流量测量数据的时延,各级蓄水区中的出水口2入流面积由下往上逐级递增,也就是最下方的出水口2的入流面积较小,而上方的出水口2的入流面积较大。此处入流面积是指该出水口2能够供径流流过的过流面积。另外,为了防止杂物堵塞出水口2,其出水口2的面上优选设置滤网。
本实施例中,为了保证每一级出水口2所对应的容积式流量测量单元的单次径流计量体积随出水口2的出水高度增加而增加,将第一级出水口2对应的计量容器3的容积设定为小于第二级出水口2对应的计量容器3的容积,每一级出水口2所对应的计量容器3的单次排放径流量随出水口2的出水高度增加而增加,最低的一级出水口2所对应的计量容器3的单次排放径流量最小,以此实现小径流量时的检测准确性。
本发明中的容积式流量测量单元可以采用多种形式,只要能够实现相应功能即可。在本实施例中,其容积式流量测量单元的结构形式如图5~8所示,每一组容积式流量测量单元均包括计量容器3和翻转计数器11,其中计量容器3位于对应的出水口2正下方,其顶部开口,用于完全承接从上方的出水口2中流下的雨水径流。计量容器3的侧部设有一个径流流出口,流出口外侧通过旋转铰链8安装有翻转阀门6。翻转阀门6的作用是与磁固定板9构成磁吸配合,用于对流出口进行开闭控制:当计量容器3内蓄积的径流量不高于阈值高度时,翻转阀门6在磁固定板9的磁吸力作用下封闭所述流出口进行径流蓄积;当计量容器3内蓄积的径流量高于阈值高度时,翻转阀门6在内部径流侧压力下克服磁固定板9的磁吸力,向外翻转打开流出口进行径流排放。此处,计量容器3的阈值高度需要根据需要进行设定,同时根据该阈值高度设定相应的流出口大小、翻转阀门6与磁固定板9之间的磁吸力大小,使得内部径流达到该阈值高度时翻转阀门6能够打开。翻转计数器11用于对翻转阀门6的向外翻转次数进行计数。
在该容积式流量测量单元中,流出口边缘设置有柔性密封圈7,用于与翻转阀门6配合实现完全密封。柔性密封圈7可以采用柔性橡胶圈。
另外,翻转阀门6与磁固定板9之间的磁吸配合方式可以采用多种形式,只要能够实现相应功能即可。在本实施例的容积式流量测量单元中,磁固定板9固定于计量容器3的流出口下方,而翻转阀门6则以旋转铰链8为界分为上半部和下半部,上半部与下半部分别位于磁固定板9的两侧,且均固定于旋转铰链8上同步转动,上半部用于密封所述流出口外侧,而下半部上附着有阀门磁性材料10,与磁固定板9的内侧异性相吸。
本实施例中的翻转计数器11为按压式计数器,翻转阀门6完全打开流出口时,翻转阀门6的下半部触碰翻转计数器11,实现一次计数。每一次翻转阀门6打开后,计量容器3内蓄积的径流可以从流出口排出,待全部排尽后,翻转阀门6在磁吸力作用下重新合上。由于翻转阀门6完全打开流出口时其下半部距离磁固定板9较远,因此为了保证翻转阀门6回位的顺畅,本发明中的旋转铰链8采用回弹式铰链,在计量容器3内蓄积径流的径流排放完毕后,可以通过回弹力辅助将翻转阀门6回位至封闭流出口的状态。当然,假如磁吸力足够强,也可以采用普通的旋转铰链8。另外,翻转计数器11也可以采用其余的计数器,例如检测翻转阀门6转动的旋转计数器,只要能感应到翻转阀门6的开闭即可。
上述装置的使用方法如下:在未降雨时,计量容器3的翻转阀门6在底端阀门磁性材料10与磁固定板9的吸力作用下,紧贴柔性橡胶边缘7,达到了密封效果。当小雨时,地面径流流入承水盒1,由于水量较小,承水盒1中的雨水通过第一级出水口2进入对应计量容器3。当计量容器3中的水量逐渐增多,水位逐渐提高,翻转阀门6的压力逐渐加大,当压力大于阀门磁性材料10与磁固定板9之间的磁吸力时,翻转阀门6翻转开启,计量容器的水自动排出,阀门底端触碰到翻转计量器11,实现翻转计数。由于排放口加大,雨水瞬时排出,此时,翻转阀门6在旋转铰链8的回位作用下,逐渐关闭,当逐渐旋转到一定角度后,在磁吸力作用下,迅速闭合,继续承接雨水,周而往复,记录雨水排放流量。
由于磁吸力较为稳定,每次阀门开启所需的水位较为一定,因此,每次翻转阀门6开启时,计量容器3中的雨水体积V较为稳定,因此,即可通过翻转阀门6开启次数和时间,计算地面径流流量。需要注意的是,假如这些雨水在阀门翻转打开流出口期间全部排出,则计量容器3的单次排放径流量也为V,假如阀门翻转重新关闭流出口时内部仍有体积为V0的径流,则计量容器3的单次排放径流量也为V-V0
当大雨时,流量加大,可以从第二级出水口2排水,并利用其对应的大体积计量容器,同步记录流量。计量容器的具体溶剂可根据实际检测需要进行调节,确保大流量时的流量测量精度。
另外,在本发明的一个优选实施例中,利用数据记录模块5直接自动计算径流的流量过程线。其做法是,利用数据记录模块5记录承水盒1中所有出水口2对应的翻转计数器11的计数次数以及计数时间,对于目标流量检测时段,统计该时段内所发生的计数次数,并对每次计数所对应的计量容器3排放径流量进行求和,作为该时段内的雨水径流流量。举例而言,承水盒1中一共具有两级出水口2,分别记为A和B,其中A口对应的计量容器3的单次排放径流量为X1,在目标时段内的阀门打开次数为Y1,B口对应的计量容器3的单次排放径流量为X2,在目标时段内的阀门打开次数为Y2,因此该时段内的雨水径流流量=X1Y1+X2 Y2
本装置可安装在雨水口内,接纳地面雨水径流,也可以安装在海绵城市设施的排放口,评估海绵设施效果。
基于上述检测装置,本发明还设计了一种地面径流流量检测方法,其步骤如下:
S1:将待测区域的雨水径流接入承水盒1中,在未降雨状态下,保持承水盒1中不存在蓄积的雨水径流,且翻转阀门6在磁固定板9的磁吸力作用下封闭计量容器3的流出口;
S2:在降雨状态下,待测区域的雨水径流先进入承水盒1中,蓄积在最下方的蓄水区中,并通过该级蓄水区中的出水口2排入对应的容积式流量测量单元中,每当计量容器3中蓄积的雨水径流达到阈值高度时,在雨水径流对翻转阀门6施加的侧压力大于磁吸力,在侧压力作用下,翻转阀门6打开所述计量容器3的流出口,使内部蓄积的雨水径流排出,同时翻转计数器11计数一次,计量容器3内的雨水径流排放完毕后,翻转阀门6重新封闭所述计量容器3的流出口;通过翻转阀门6的翻转次数以及计量容器3在翻转阀门6打开时单次排出的径流量,换算出不同时刻的雨水径流流量;
S3:当降雨量增大时,承水盒1中蓄积的雨水径流高度升高,达到下一级出水口2的出水高度时,下一级出水口2也开始同步出水,其对应的容积式流量测量单元也同步进行雨水径流流量的检测;将同一时刻各级出水口2流出的雨水径流流量之和作为该时刻待测区域的雨水径流流量。
需要注意的是,上述各实施例中,仅展示了承水盒1内腔设置两级出水口2的情况,但本发明并非仅限于此。事实上,承水盒1内腔还可以设置两级以上的出水口2,同时内腔空间也可以进一步设置更多级的蓄水区,每一级出水口2所对应的容积式流量测量单元也同样的设置更多级数,且单次径流计量体积也随出水口2的出水高度增加而增加。因此,承水盒可根据实测地流量变化幅度,增加出水口数量,用以匹配不同流量下的测试单元,提高检测精度。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案,然其并非用以限制本发明。有关技术领域的普通技术人员,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,还可以做出各种变化和变型。因此凡采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案,均落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种地面径流流量检测装置,其特征在于,包括承水盒(1),所述承水盒(1)的内腔中设有若干级出水口(2),且每一级出水口(2)的出水高度不同,最低的一级出水口(2)的出水高度与承水盒(1)的底面平齐;每一级出水口(2)的下方均设有一组用于测量该出水口中不同时刻径流流出量的容积式流量测量单元,每一级出水口(2)所对应的容积式流量测量单元的单次径流计量体积随出水口(2)的出水高度增加而增加;所述容积式流量测量单元与数据记录模块(5)相连进行数据存储和记录。
2.如权利要求1所述的地面径流流量检测装置,其特征在于,每一组容积式流量测量单元均包括计量容器(3)和翻转计数器(11),所述的计量容器(3)用于承接从上方的出水口(2)中流下的雨水径流;计量容器(3)的侧部设有流出口,所述流出口外侧通过旋转铰链(8)安装有翻转阀门(6);所述翻转阀门(6)与磁固定板(9)构成磁吸配合,用于对所述流出口进行开闭控制,当所述计量容器(3)内蓄积的径流量不高于阈值高度时,翻转阀门(6)在磁固定板(9)的磁吸力作用下封闭所述流出口进行径流蓄积;当所述计量容器(3)内蓄积的径流量高于阈值高度时,翻转阀门(6)在内部径流侧压力下克服磁固定板(9)的磁吸力,向外翻转打开所述流出口进行径流排放;所述翻转计数器(11)用于对翻转阀门(6)的向外翻转次数进行计数。
3.如权利要求2所述的地面径流流量检测装置,其特征在于,所述的容积式流量测量单元中,所述流出口边缘设置有柔性密封圈(7),用于与翻转阀门(6)配合实现完全密封。
4.如权利要求2所述的地面径流流量检测装置,其特征在于,所述的容积式流量测量单元中,所述磁固定板(9)固定于计量容器(3)的流出口下方;所述翻转阀门(6)以旋转铰链(8)为界分为上半部和下半部,上半部用于密封所述流出口外侧,下半部与所述磁固定板(9)的内侧异性相吸;所述的翻转计数器(11)为按压式计数器,所述翻转阀门(6)完全打开所述流出口时,翻转阀门(6)的下半部触碰翻转计数器(11),实现一次计数。
5.如权利要求2所述的地面径流流量检测装置,其特征在于,每一级出水口(2)所对应的计量容器(3)的单次排放径流量随出水口(2)的出水高度增加而增加,最低的一级出水口(2)所对应的计量容器(3)的单次排放径流量最小。
6.如权利要求2所述的地面径流流量检测装置,其特征在于,所述的容积式流量测量单元中,旋转铰链(8)采用回弹式铰链,用于在计量容器(3)内蓄积径流的径流排放完毕后,将翻转阀门(6)回位至封闭所述流出口状态。
7.如权利要求1~6任一所述的地面径流流量检测装置,其特征在于,所述承水盒(1)的内腔沿高度方向设置有多级蓄水区,多级蓄水区的平面面积和蓄水容积均由下往上逐级递增;所述蓄水区和出水口(2)均优选为两级或两级以上。
8.如权利要求7所述的地面径流流量检测装置,其特征在于,所述的多级蓄水区中,每一级蓄水区中均设置有至少一个出水高度位于该级蓄水区高度范围内的出水口(2);每个出水口(2)各自开设于一条中空柱体的侧壁上,且各级蓄水区中的出水口(2)入流面积由下往上逐级递增;所述出水口(2)上优选设置滤网。
9.如权利要求2所述的地面径流流量检测装置,其特征在于,所述数据记录模块(5)记录承水盒(1)中所有出水口(2)对应的翻转计数器(11)的计数次数以及计数时间,对于目标流量检测时段,统计该时段内所发生的计数次数,并对每次计数所对应的计量容器(3)排放径流量进行求和,作为该时段内的雨水径流流量。
10.一种如权利要求8任一所述检测装置的地面径流流量检测方法,其特征在于,步骤如下:
S1:将待测区域的雨水径流接入承水盒(1)中,在未降雨状态下,保持承水盒(1)中不存在蓄积的雨水径流,且翻转阀门(6)在磁固定板(9)的磁吸力作用下封闭所述计量容器(3)的流出口;
S2:在降雨状态下,待测区域的雨水径流先进入承水盒(1)中,蓄积在最下方的蓄水区中,并通过该级蓄水区中的出水口(2)排入对应的容积式流量测量单元中,每当计量容器(3)中蓄积的雨水径流达到阈值高度时,在雨水径流对翻转阀门(6)施加的侧压力大于磁吸力,在侧压力作用下,翻转阀门(6)打开所述计量容器(3)的流出口,使内部蓄积的雨水径流排出,同时翻转计数器(11)计数一次,所述计量容器(3)内的雨水径流排放完毕后,翻转阀门(6)重新封闭所述计量容器(3)的流出口;通过翻转阀门(6)的翻转次数以及计量容器(3)在翻转阀门(6)打开时单次排出的径流量,换算出不同时刻的雨水径流流量;
S3:当降雨量增大时,承水盒(1)中蓄积的雨水径流高度升高,达到下一级出水口(2)的出水高度时,下一级出水口(2)也开始同步出水,其对应的容积式流量测量单元也同步进行雨水径流流量的检测;将同一时刻各级出水口(2)流出的雨水径流流量之和作为该时刻待测区域的雨水径流流量。
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