透水地面綜合透水能力測試裝置的製作方法

2023-07-02 04:34:11 3

專利名稱：透水地面綜合透水能力測試裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種專門測試透水地面綜合透水能力的測試裝置，特別是一種在已 經完全鋪裝完成的透水地面測試實際透水性能的測試裝置。
背景技術：
鋪裝透水地面是解決城市化所帶來的硬化地面增加的重要手段。透水地面主要具 有.-(1)不僅可使降雨迅速滲入地下，從而消除路面積水，還能最大限度地削減暴雨徑 流、增加就地入滲量，使地下水得到更多及時補給；(2)由於這種鋪裝地面透氣、透水 性，因此可以保持土壤溼度，降低地表溫度，改善城市地表植物和土壤微生物的生存環 境，調節城市氣候，緩解城市"熱島現象"；(3)滲透性鋪裝地面還具有吸收交通車輛 噪音，截獲徑流中汙染物，減輕面源汙染的能力。
透水鋪裝地面是一個由多層多孔介質構成的整體，不僅要滿足透水性要求，還要滿 足承受行人、車輛等荷載的要求，其整體的綜合透水能力受到各結構層的透水性、孔隙 率等的影響，因此不能用土壤滲透能力的測試方法和測試設備測試其透水性。由於缺乏 對鋪裝後透水地面實際效果的測試方法和設備，難以界定整體是透水還是不透水，不能 對實際鋪裝效果進行定量的評價。因而透水地面的透水效果參差不齊、相差很大，有些 鋪裝地面面層透水而其下不透水，不能發揮透水地面應有的作用，因而在一定程度上阻 礙了透水鋪裝地面的進一步推廣。因此開發透水地面綜合透水能力測試裝置是改進透水 地面鋪裝工藝和促進推廣應用必不可少的關鍵環節。
發明內容
本實用新型根據多年的研究試驗結果，提出一種能夠測試透水地面綜合透水能力的 測試裝置。
本實用新型的技術方案是
一種透水地面綜合透水能力測試裝置，主要包括水源、水箱、水位調節器和降雨器， 其中，測試所需的水源由水池用水泵抽升至水箱內，由水箱通過輸水軟管輸往降雨'器， 形成人工降雨；所述降雨器由降雨器支架、水室、水頭顯示管和均勻分布於水室下部的噴頭組成，水頭顯示管用來顯示水室內的水頭數值，所述水室通過輸水軟管與水箱連通; 水箱上連接有水位調節器，所述的水位調節器由馬氏瓶製成，其功能是使水箱輸往降雨 器的水室內的水保持一定的水頭，從而保證一定的降雨強度；水箱內的水位、水頭顯示 管的水位及水位調節器內的水位保持一致，通過千斤頂調節水位調節器內的水位使水頭 顯示管水位發生變化，便能得到不同的降雨強度。
本實用新型打破了傳統的檢測方法不能夠檢測透水地面綜合透水能力的瓶頸，保證 透水地面綜合透水能力檢測的快速性和穩定性，具有顯著的環境生態效益和經濟社會效 顯。


圖1為本實用新型的透水地面綜合透水能力測試裝置結構示意圖。 圖中l-水源；2-連接軟管；3-進氣閥門；4-進水閥門；5-水箱人工加水及排氣口； 6-水箱與水位調節器的通氣口； 7-供水閥門；8-水箱；9-調節水位器的進水口； 10-水位 調節器；ll-千斤頂；12-水位調節器進氣口； 13-水頭顯示管；14-降雨器；15-降雨器支
架；16-水室；17-輸水軟管；18-水箱支架。
具體實施方式
本實用新型所述的透水地面的綜合透水能力，是指一定面積透水鋪裝地面在某一恆
定降雨強度下達到全面積水時的累積降雨量。可以利用下面的公式計算綜合透水能力 綜合透水能力=降雨強度x全面積水時間。
本實用新型的透水地面綜合透水能力測試裝置的工作原理是利用噴頭，通過在其上 方施加一定的水頭，使水從噴頭滴落或噴出，形成模擬降雨。該透水地面綜合透水能力
測試裝置的具體結構如圖1所示，主要包括水源1、水箱8、水位調節器IO和降雨器14。 其中，測試所需的水源1由水池用水泵抽升至水箱8內，由水箱8通過輸水軟管17輸 往降雨器14，形成人工降附。降雨器14由降雨'器支架15、水室16、水頭顯示管13和 均勻分布於水室16下部的噴頭組成，水頭顯示管13用來顯示水室16內的水頭數值， 水室16通過輸水軟管17與水箱8連通。水箱8上連接有水位調節器10，所述的水位調 節器10由馬氏瓶(又稱為恆壓瓶)製成，其功能是使水箱8輸往降雨器14的水室16 內的水保持一恆定的水頭，從而保證一定的降附強度。水箱8可以放置在水箱支架18上。水箱8內的水位、水頭顯示管13的水位及水位調節器10內的水位保持一致，通過 千斤頂11調節水位調節器10內的水位使水頭顯示管13水位發生變化，便能得到不同 的降雨強度，滿足試驗所需的不同的降雨強度。通過利用噴頭模擬降雨，測出降雨器上 端顯示的平均水位與降雨強度的關係，可以得出噴頭下所率定的降雨水位與降雨強度之 間的線性關係式。通過多次試驗分析得出此試驗裝置的噴頭降雨強度與測定的供水壓 力(即水頭顯示管13所顯示的水位值)之間呈極顯著的線性關係，其關係式為
y = 0.0403x + 0.4523(式中y—供水壓力(cm); x—降雨強度(mm/min))。測定
的供水壓力與降雨強度之間的相關係數為R2=0.9922，可滿足一般試驗要求的精度。
本發明的透水地面綜合透水能力測試裝置的操作步驟為①將準備好的噴頭安裝到 降雨器14上；②關閉水箱8與降雨器14連通的供水閥門7，打開水箱8的進水閥門4、 水位調節器的進水口 9的閥門、水箱與水位調節器的通氣口6和進氣閥門3;③打開水 泵開關，向水箱8中供水，待水箱8中的水位達到試驗需要後，關閉水泵開關、閉合水 箱進水閥門4及進氣閥門3;④在降雨器14的下方鋪遮雨布，以防止供水初期的雨點打 溼背側地面；⑤打開水箱8與降雨器14連接的供水閥門7，使水箱8向降雨器14中供 水，進氣管12將有氣泡進入位調節器10，同時降雨器14上端的水位顯示管13中的水 位逐漸上升；⑥根據試驗所需降雨強度要求和降雨強度與供水壓力之間的線性關係式 y = 0.0403x + 0.4523(式中y—降雨'水位(cm); x—降雨'強度(mm/min)，推算
所需提供的水位，升降水位調節千斤頂ll，使水位顯示管13中的水位達到所需高度； ⑦撤掉降雨器14的下方鋪遮雨布，在一定的降雨強度下進行試驗，記錄降雨強度、降 雨歷時、丌始積水時間和全面積水時間，利用前面所述的公式計算綜合透水能力，完畢 後若需要其他降雨強度可重複進行試驗。
注意事項為實驗正式測定前，須對整個試驗系統的密閉性進行檢驗，避免由於操 作不當造成試驗結果的錯誤。
該測試裝置即能夠測試大面積透水地面鋪裝的綜合透水能力也能夠測試小面積改 造透水地面的綜合透水能力，可隨時隨地檢測透水地面的透水鋪裝效果，為透水地面鋪 裝的推廣提供詳實的數據支持。
對於某一地面透水性能的檢測能夠在不同的測試區方便地移動，能夠快速檢測不同 位置的透水地面綜合透水能力。
權利要求1.一種透水地面綜合透水能力測試裝置，其特徵在於，主要包括水源(1)、水箱(8)、水位調節器(10)和降雨器(14)，其中，測試所需的水源(1)由水池用水泵抽升至水箱(8)內，由水箱(8)通過輸水軟管(17)輸往降雨器(14)，形成人工降雨；所述降雨器(14)由降雨器支架(15)、水室(16)、水頭顯示管(13)和均勻分布於水室(16)下部的噴頭組成，水頭顯示管(13)用來顯示水室(16)內的水頭數值，所述水室(16)通過所述輸水軟管(17)與所述水箱(8)連通；水箱(8)上連接有水位調節器(10)，所述的水位調節器(10)由馬氏瓶製成，其功能是使降雨器(14)的水室(16)內保持一定的水頭，從而保證一定的降雨強度；水頭顯示管(13)的水位及水位調節器(10)內的水位保持一致，通過千斤頂(11)調節水位調節器(10)內的水位使水頭顯示管(13)水位發生變化，便能得到不同的降雨強度。
專利摘要本實用新型公開了一種透水地面綜合透水能力測試裝置，主要包括水源、水箱、水位調節器和降雨器，水源由水泵抽升至水箱內，由水箱通過輸水軟管輸往降雨器，形成人工降雨；降雨器由降雨器支架、水室、水頭顯示管和均勻分布於水室下部的噴頭組成；水箱上連接有由馬氏瓶製成的水位調節器，使水箱輸往降雨器的水室內的水保持一定的水頭，從而保證一定的降雨強度。該測試裝置既能夠測試大面積透水地面鋪裝的綜合透水能力也能夠測試小面積改造透水地面的綜合透水能力，大大加強了透水地面透水鋪裝效果的檢驗，為透水地面鋪裝的推廣提供詳實的數據支持，具有顯著的環境生態效益和經濟社會效益。
文檔編號G01N15/08GK201429561SQ20092016766
公開日2010年3月24日 申請日期2009年7月28日 優先權日2009年7月28日
發明者剛 孔, 張書函, 張建豐, 潘豔豔, 蘇東彬, 飛 趙, 陳建剛, 龔應安 申請人:北京市水利科學研究所