CN207488287U - 一种用于模拟雨洪过程的试验平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的一种用于模拟雨洪过程的试验平台，包括并列设置的下渗水量收集箱和径流水量收集箱，下渗水量收集箱的上方设置有人工降雨器，下渗水量收集箱内设置有大小相适应的倾斜调节孔板，调节孔板的一端连接有伸出于下渗水量收集箱的径流水槽，径流水槽的另一端位于径流水量收集箱的上方，下渗水量收集箱内和径流水量收集箱内的底部均设置有水位传感器。本实用新型用于模拟雨洪过程的试验平台，在下渗水量收集箱内设置调节孔板，通过调节孔板中上孔板和下孔板相对位移的改变来调整调节孔板的孔隙率，达到所需要的不同土地利用下渗率。

Description

一种用于模拟雨洪过程的试验平台

技术领域

本实用新型属于试验设备技术领域，具体涉及一种用于模拟雨洪过程的试验平台。

背景技术

随着海绵城市、低影响开发技术、综合雨水资源管理、综合管廊和雨水收集系统等城市建设新理念的不断涌现，传统的雨洪控制与利用模式受到极大的挑战。基于SWMM、MIKEURBAN、Infowoks CS等商业软件以及部分学者自主研发的雨洪管理数值模型的应用极大的推动着新型雨洪管理的研究。雨洪管理模型需要通过试验来率定参数，并且相关参数的率定是新型雨洪管理研究的重要环节。大多数模型试验在进行实验设计时对下垫面的处理进行低影响开发措施布设时，是采用研究区域的土壤、填料、腐殖质等原样耦合到模型试验工况中。此方法意在模拟真实的实际工况，但是在实际操作过程中受外界干扰大、试验工况的可重复使用性差、技术推广的可信度低和试验造价高等原因，不能快速对实验的下垫面进行设计和调整，且耗材较大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于模拟雨洪过程的试验平台，解决了现有雨洪模型试验设备直接将原始下垫面耦合到模型当中导致的可操作性差的问题。

本实用新型所采用的技术方案是：一种用于模拟雨洪过程的试验平台，包括并列设置的下渗水量收集箱和径流水量收集箱，下渗水量收集箱的上方设置有人工降雨器，下渗水量收集箱内设置有大小相适应的倾斜调节孔板，调节孔板的一端连接有伸出于下渗水量收集箱的径流水槽，径流水槽的另一端位于径流水量收集箱的上方，下渗水量收集箱内和径流水量收集箱内的底部均设置有水位传感器。

本实用新型的特点还在于，

调节孔板包括由上往下依次设置的上孔板、土工布和下孔板，上孔板上均匀间隔开设有若干个螺孔，下孔板上对应若干个螺孔分别开设有滑孔，螺孔内均配合设置有螺栓，螺栓分别穿过靠近的滑孔。

滑孔为矩形，滑孔的宽度与螺孔的内径相当。

下渗水量收集箱远离径流水量收集箱一端的内侧壁上沿竖直方向间隔设置有若干个坡度调节隔档，调节孔板的一端架设于若干个坡度调节隔档中的一个，调节孔板的另一端与下渗水量收集箱的内侧壁转动连接。

若干个坡度调节隔档中最底部一个的竖直高度不低于径流水槽的高度。

本实用新型的有益效果是：本实用新型一种用于模拟雨洪过程的试验平台，在下渗水量收集箱内设置调节孔板，通过调节孔板中上孔板和下孔板相对位移的改变来调整调节孔板的孔隙率，达到所需要的不同土地利用下渗率，解决了雨洪模型试验当中直接将原始下垫面耦合到模型当中所遇到的受外界干扰大、试验工况的可重复使用性差、技术推广的可信度低和试验造价高等问题；另外，还可以在调节孔板上布置建工模型，通过调整部分调节孔板来设计不同低影响开发措施如铺设一定比例的草坪、林木等。

附图说明

图1是本实用新型一种用于模拟雨洪过程的试验平台的结构示意图；

图2是本实用新型一种用于模拟雨洪过程的试验平台中调节孔板的结构示意图。

图中，1.下渗水量收集箱，2.径流水量收集箱，3.人工降雨器，4.调节孔板，5.径流水槽，6.水位传感器，7.坡度调节隔档；

41.上孔板，42.土工布，43.下孔板，44.滑孔。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型提供了一种用于模拟雨洪过程的试验平台，如图1所示，包括并列设置的下渗水量收集箱1和径流水量收集箱2，下渗水量收集箱1的上方设置有人工降雨器3，下渗水量收集箱1远离径流水量收集箱2一端的内侧壁上沿竖直方向间隔设置有若干个坡度调节隔档7，下渗水量收集箱1内设置有大小相适应的倾斜调节孔板4，调节孔板4的一端架设于若干个坡度调节隔档7中的一个，调节孔板4的另一端与下渗水量收集箱1的内侧壁转动连接，若干个坡度调节隔档7中最底部一个的竖直高度不低于径流水槽5的高度，调节孔板4的一端连接有伸出于下渗水量收集箱1的径流水槽5，径流水槽5的另一端位于径流水量收集箱2的上方，下渗水量收集箱1内和径流水量收集箱2内的底部均设置有水位传感器6。

如图2所示，调节孔板4包括由上往下依次设置的上孔板41、土工布42和下孔板43，上孔板41上均匀间隔开设有若干个螺孔，下孔板43上对应若干个螺孔分别开设有滑孔44，螺孔内均配合设置有螺栓，螺栓分别穿过靠近的滑孔44，滑孔44为矩形，滑孔44的宽度与螺孔的内径相当。

使用时，根据实际需求可在调节孔板4上固定上建工模型，体现不同的土地利用类型，固定好的调节孔板4放置在下渗水量收集箱1中来确定不同土地利用类型下的径流系数和下渗率。通过坡度调节隔档7来控制调节孔板4的坡度，在率定试验过程中，通过人工降雨器3模拟不同重现期下的降雨，水流通过人工降雨器3进入下渗水量收集箱1，流经调节孔板4后分为径流和下渗，径流水量通过径流水槽5进入径流水量收集箱2，下渗水量通过调节孔板4进入下渗水量收集箱1。整个率定过程的径流和下渗水量通过水位传感器6来采集，通过采集到的数据计算可得到此次实验的径流系数和下渗率。如果所得参数与实际数据有偏差，拧开螺栓调节上孔板41和下孔板43位置来改变调节孔板4的开度后重复上述率定过程直到得到预期的径流系数和下渗率数值即可。本研究在自主搭建的城市雨洪管理实验平台上设计了3种透水孔隙率(0.67％、0.38％、0.001％，对应调节孔板4开度为全开、半开、四分之一开度三种情况)，3种降雨强度(0.863mm/min、1.351mm/min、2.936mm/min)及不同坡度组合(横坡0°、5°、10°；纵坡0°、5°、10°)的人工降雨实验，其中在调节孔板4开度为0.67％的情况下下渗率实测结果列于表1，通过分析数据在0°坡的三种降雨情况下，其下渗率数值与湿陷性黄土地区的林地(1.82mm/min)和裸土地(0.65mm/min)最接近。

表1下渗率实测结果

通过上述方式，本实用新型一种用于模拟雨洪过程的试验平台构造简单、易于制作、制作成本低、可推广性强；通过西安理工大学水动力模拟及水灾害模拟小组的进一步验证，得出该试验平台在雨洪管理试验中是一种取代多种土地利用类型下垫面的有效装置。

Claims (5)

1.一种用于模拟雨洪过程的试验平台，其特征在于，包括并列设置的下渗水量收集箱(1)和径流水量收集箱(2)，下渗水量收集箱(1)的上方设置有人工降雨器(3)，下渗水量收集箱(1)内设置有大小相适应的倾斜调节孔板(4)，调节孔板(4)的一端连接有伸出于下渗水量收集箱(1)的径流水槽(5)，径流水槽(5)的另一端位于径流水量收集箱(2)的上方，下渗水量收集箱(1)内和径流水量收集箱(2)内的底部均设置有水位传感器(6)。

2.如权利要求1所述的一种用于模拟雨洪过程的试验平台，其特征在于，所述调节孔板(4)包括由上往下依次设置的上孔板(41)、土工布(42)和下孔板(43)，上孔板(41)上均匀间隔开设有若干个螺孔，下孔板(43)上对应若干个螺孔分别开设有滑孔(44)，螺孔内均配合设置有螺栓，螺栓分别穿过靠近的滑孔(44)。

3.如权利要求2所述的一种用于模拟雨洪过程的试验平台，其特征在于，所述滑孔(44)为矩形，滑孔(44)的宽度与螺孔的内径相当。

4.如权利要求1所述的一种用于模拟雨洪过程的试验平台，其特征在于，所述下渗水量收集箱(1)远离径流水量收集箱(2)一端的内侧壁上沿竖直方向间隔设置有若干个坡度调节隔档(7)，调节孔板(4)的一端架设于若干个坡度调节隔档(7)中的一个，调节孔板(4)的另一端与下渗水量收集箱(1)的内侧壁转动连接。

5.如权利要求4所述的一种用于模拟雨洪过程的试验平台，其特征在于，所述若干个坡度调节隔档(7)中最底部一个的竖直高度不低于径流水槽(5)的高度。