生態(tài)透水邊坡處治道路路面徑流污染的模擬系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種路面結(jié)構(gòu)的模擬裝置，特別涉及一種適用于生態(tài)透水邊坡處治道路路面徑流污染的模擬裝置。主要特點(diǎn)是系統(tǒng)包括雨水制備裝置，雨水漫流裝置，邊坡模擬裝置和水樣收集裝置；雨水制備裝置中的配水桶經(jīng)雨水漫流裝置中的管道與邊坡模擬裝置中的布水管連接，邊坡模擬裝置底部的出水口經(jīng)管道與水樣收集裝置中的儲(chǔ)水槽連接。采用本發(fā)明所得的凈化水樣和削減水量可以更加接近實(shí)地透水邊坡對(duì)徑流控制的檢測(cè)結(jié)果，并且可以減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中污水制備、凈化及收集的操作周轉(zhuǎn)次數(shù)和相應(yīng)儀器的購(gòu)買，實(shí)現(xiàn)一體化試驗(yàn)過(guò)程，將為生態(tài)透水邊坡的研究與開(kāi)發(fā)利用提供可靠地實(shí)驗(yàn)手段，具有更廣的應(yīng)用前景，會(huì)帶來(lái)較好的經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說(shuō)明】生態(tài)透水邊坡處治道路路面徑流污染的模擬系統(tǒng)
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】
本發(fā)明涉及一種路面結(jié)構(gòu)的模擬系統(tǒng)，特別涉及一種適用于生態(tài)透水邊坡處治道路路面徑流污染的模擬系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，通過(guò)透水邊坡結(jié)構(gòu)開(kāi)展徑流污染控制效果的研究成果還處于初始階段，相應(yīng)試驗(yàn)設(shè)備更不多見(jiàn)，傳統(tǒng)試驗(yàn)方法中邊坡裝置均被概念化，無(wú)法體現(xiàn)實(shí)地邊坡的空間布置，在試驗(yàn)布置中重視邊坡材料的功效，淡化邊坡結(jié)構(gòu)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響；在試驗(yàn)過(guò)程中忽視邊坡對(duì)徑流雨量的削減功效。且將徑流雨水的模擬簡(jiǎn)單化，忽視其實(shí)際的漫流狀態(tài)。直接影響試驗(yàn)數(shù)據(jù)的真實(shí)性。在通常的研究方法中將雨水配置和污染控制過(guò)程分開(kāi)進(jìn)行，使得影響結(jié)果的因素增多和造成不必要的儀器購(gòu)買和使用。
[0003]以實(shí)驗(yàn)室模擬為目標(biāo)，以水質(zhì)凈化和水量削減標(biāo)準(zhǔn)化為準(zhǔn)則，是否能實(shí)現(xiàn)透水邊坡對(duì)徑流污染控制的試驗(yàn)研究一體化，是否能夠充分體現(xiàn)徑流雨水在透水邊坡的漫流及滲流的自然狀態(tài)，是本領(lǐng)域技術(shù)人員攻克的目標(biāo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種生態(tài)透水邊坡處治徑流污染的模擬系統(tǒng)，解決現(xiàn)有試驗(yàn)方法中存在的上述種種不足，通過(guò)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)集配水-降雨-處治-收集為一體的穩(wěn)定型透水邊坡處治路面徑流污染的試驗(yàn)?zāi)M系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，一種生態(tài)透水邊坡處治道路路面徑流污染的模擬系統(tǒng)，其特征是，所述系統(tǒng)包括雨水制備裝置，雨水漫流裝置，邊坡模擬裝置和水樣收集裝置；雨水制備裝置中的配水桶經(jīng)雨水漫流裝置中的管道與邊坡模擬裝置中的布水管連接，邊坡模擬裝置底部的出水口經(jīng)管道與水樣收集裝置中的儲(chǔ)水槽連接。
[0006]所述雨水制備裝置包括配水桶，控制箱和攪拌器；攪拌器置于配水桶的上口，控制箱控制雨水制備裝置中的攪拌器速率、雨水漫流裝置中的水泵開(kāi)啟與關(guān)閉以及低水位警報(bào)。
[0007]所述雨水漫流裝置包括水泵、雨量計(jì)、回流閥和管道；水泵、雨量計(jì)和回流閥串接在管道中，管道的一端連接靠近配水桶下方側(cè)面的出水口，管道的另一端連接邊坡模擬裝置中的布水管一端。
[0008]所述邊坡模擬裝置為上下兩層結(jié)構(gòu)，包括伸縮桿，滲流槽，布水管和出水坡；所述滲流槽為上層結(jié)構(gòu)，由若干相同單元的滲流槽并列為一體，于各單元滲流槽下層設(shè)置具有若干平行排列水槽的出水坡，即下層結(jié)構(gòu)，滲流槽的底端與出水坡的頂端處鉸接，伸縮桿的兩端分別連接單元擋板上方和滲流槽上方的橫桿，伸縮桿是運(yùn)用螺旋式的螺母和螺栓旋轉(zhuǎn)來(lái)調(diào)節(jié)高度進(jìn)而調(diào)節(jié)滲流槽坡度，具有均勻布孔的布水管置于各單元滲流槽上部的槽內(nèi)，各單元滲流槽底部分別設(shè)置透水孔和出水口，各單元出水坡底部設(shè)置出水口。
[0009]所述滲流槽似呈簸箕，其底面具有若干道橫向槽。[0010]所述水樣收集裝置為具有容積標(biāo)注且與邊坡模擬系統(tǒng)出水口相適用的不同型號(hào)的儲(chǔ)水槽組成，用于道路徑流經(jīng)邊坡結(jié)構(gòu)和材料削減后的水量監(jiān)測(cè)。
[0011]所述的生態(tài)透水邊坡處治道路徑流污染的模擬系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式，其步驟為:
(I)將待測(cè)試件放入滲流槽內(nèi)；根據(jù)需要的實(shí)際邊坡坡度調(diào)節(jié)伸縮桿的高度。
[0012](2)開(kāi)啟人工雨水配置裝置，由暴雨強(qiáng)度和設(shè)定降雨時(shí)間固定配水桶中的水量，根據(jù)當(dāng)?shù)貜搅饔晁煞?，將相關(guān)藥劑加入配水桶，通過(guò)控制箱開(kāi)動(dòng)攪拌器，根據(jù)不同藥品的溶解性調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，待藥品全部溶解后，加入路面沉積土，穩(wěn)定攪拌速率；
(3)由控制箱開(kāi)動(dòng)水泵，打開(kāi)回流閥，調(diào)節(jié)雨量控制計(jì)，經(jīng)均勻布孔的布水管實(shí)現(xiàn)路面雨水漫流事件；
(4)待控制箱中低水位警報(bào)響起，降雨事件結(jié)束，于邊坡模擬系統(tǒng)的兩層結(jié)構(gòu)處的出水口收集待測(cè)水樣。
[0013]采用本發(fā)明所得的凈化水樣和削減水量可以更加接近實(shí)地透水邊坡對(duì)徑流控制的檢測(cè)結(jié)果，并且可以減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中污水制備、凈化及收集的操作周轉(zhuǎn)次數(shù)和相應(yīng)儀器的購(gòu)買，實(shí)現(xiàn)一體化試驗(yàn)過(guò)程，將為生態(tài)透水邊坡的研究與開(kāi)發(fā)利用提供可靠地實(shí)驗(yàn)手段，具有更廣的應(yīng)用前景，會(huì)帶來(lái)較好的經(jīng)濟(jì)效益。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:
(1)整合了實(shí)驗(yàn)室模擬生態(tài)透水邊坡處治徑流污染的各種儀器設(shè)備，實(shí)現(xiàn)一體化試驗(yàn)系統(tǒng)，邊坡實(shí)地模擬性高，操作方便，推廣應(yīng)用性強(qiáng)；
(2)轉(zhuǎn)速和徑流強(qiáng)度均可調(diào)可控，制備工藝參數(shù)可以精確到具體的數(shù)值，所得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)比較精準(zhǔn)；
(3)不僅可以研究對(duì)污染的凈化功效，而且便于開(kāi)展徑流削減的分析工作等，應(yīng)用廣泛。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明主視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明后視結(jié)構(gòu)不意圖；
圖3為本發(fā)明中滲流槽的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中，I控制箱，2攪拌器，3配水桶，4布水管，5伸縮桿，6滲流槽，7儲(chǔ)水槽，8水泵，9回流閥，10流量控制計(jì)，11出水口，12出水口，13放水坡。
【具體實(shí)施方式】
[0016]結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，如圖1和圖2所示，控制箱I開(kāi)啟降雨和攪拌的開(kāi)始和停止以及低水位預(yù)警工作，與配水桶3和水泵8連接；攪拌器2置于配水桶3上端，與回流閥9，流量控制計(jì)10，布水管4依次連接；布水管4固定于滲流槽6上端的槽內(nèi)，伸縮桿5連接滲流槽控制其坡度。放水坡13位于滲流槽6下層收集待測(cè)雨水，儲(chǔ)水槽7可根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求放置于滲流槽6和放水坡13的兩處出水口 11和12處，收集凈化后水樣用于徑流削減試驗(yàn)項(xiàng)目。
[0017]將攪拌器2置于配水桶3上部防止由于人工雨水中顆粒沉淀導(dǎo)致的污水成分分布不均，減少了實(shí)驗(yàn)誤差；水泵，回流閥9，雨量調(diào)節(jié)計(jì)10的組合設(shè)計(jì)不但可以模擬不同暴雨強(qiáng)度下的透水邊坡徑流污染控制功效，還能保證降雨的穩(wěn)定性。自制的布水管4以及邊坡模擬裝置最大程度的反應(yīng)了道路實(shí)地的徑流流經(jīng)狀態(tài)，保證了數(shù)據(jù)的有效性。運(yùn)用雙層布置的邊坡模擬結(jié)構(gòu)，利用上層結(jié)構(gòu)滲流槽6采集經(jīng)邊坡材料的水平流動(dòng)的凈化水樣，利用下層結(jié)構(gòu)放水坡13采集經(jīng)邊坡材料的垂直流動(dòng)的凈化水樣，并通過(guò)兩個(gè)結(jié)構(gòu)層的出水口11和12用儲(chǔ)水槽13收集徑流削減后的水量，增加待研項(xiàng)目。亦利用連接滲流槽6的伸縮桿5調(diào)節(jié)試邊坡裝置的坡度反應(yīng)道路的不同空間布置，最大幅度實(shí)現(xiàn)生態(tài)透水邊坡處治徑流污染的控制過(guò)程。
[0018]生態(tài)透水邊坡處治道路路面徑流污染的模擬裝置的實(shí)驗(yàn)過(guò)程:
第一步，根據(jù)預(yù)定降雨歷時(shí)，引定量自來(lái)水至配水桶2。
[0019]第二步，先將雨水成分中溶解態(tài)污染物的替代藥劑葡萄糖、硝酸鋅、磷酸二氫鉀、氯化銨放入配水桶2中；根據(jù)需要的邊坡坡度，調(diào)節(jié)伸縮桿5的高度，將邊坡底基層材料以及起水質(zhì)凈化功效的材料板鋪筑于滲流槽6內(nèi)，如進(jìn)行徑流削減實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，將儲(chǔ)水槽7放置于出水口 11和出水口 12兩處收集經(jīng)材料削減后的水量。
[0020]第三步，運(yùn)用控制箱I啟動(dòng)攪拌開(kāi)啟攪拌器2，調(diào)節(jié)控制箱I中的速度控制器的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)，選擇中速；40min后，藥劑溶解，根據(jù)當(dāng)?shù)赜晁畯搅鞒煞职幢壤尤攵柯访娉练e土，高速開(kāi)動(dòng)旋轉(zhuǎn)槽。
[0021]第四步，30min后，待藥劑與沉積土混合均勻，啟動(dòng)控制箱I中的雨水動(dòng)力系統(tǒng)，打開(kāi)回流閥，調(diào)節(jié)流量計(jì)達(dá)到設(shè)定的進(jìn)水水力。開(kāi)啟雨水漫流試驗(yàn)。
[0022]第五步，低溫預(yù)警響起，關(guān)閉控制箱I中的攪拌系統(tǒng)，于滲流槽6和放水坡13的出水口 11和12收集待測(cè)水樣(如需要，試驗(yàn)過(guò)程中亦可收集水樣)。
[0023]第六步，關(guān)閉回流閥和控制箱I中的攪拌開(kāi)關(guān)和噴淋開(kāi)關(guān)。
[0024]第七步，將配水桶中剩余污水引至規(guī)定容器內(nèi)，獲取原水樣待測(cè)。徑流削減試驗(yàn)數(shù)據(jù)由配水桶2水量以及儲(chǔ)水槽7的對(duì)比數(shù)據(jù)得出。
[0025]如圖2所示:根據(jù)實(shí)際邊坡材料結(jié)構(gòu)以及預(yù)制塊尺寸要求，將滲流槽尺寸設(shè)計(jì)為1200cmX 39cmX 29cm。
【權(quán)利要求】
1.一種生態(tài)透水邊坡處治道路路面徑流污染的模擬系統(tǒng)，其特征是，所述系統(tǒng)包括雨水制備裝置，雨水漫流裝置，邊坡模擬裝置和水樣收集裝置；雨水制備裝置中的配水桶經(jīng)雨水漫流裝置中的管道與邊坡模擬裝置中的布水管連接，邊坡模擬裝置底部的出水口經(jīng)管道與水樣收集裝置中的儲(chǔ)水槽連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生態(tài)透水邊坡處治道路路面徑流污染的模擬系統(tǒng)，其特征是，所述雨水制備裝置包括配水桶，控制箱和攪拌器；攪拌器置于配水桶的上口，控制箱控制雨水制備裝置中的攪拌器速率、雨水漫流裝置中的水泵開(kāi)啟與關(guān)閉以及低水位警報(bào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生態(tài)透水邊坡處治道路路面徑流污染的模擬系統(tǒng)，其特征是，所述雨水漫流裝置包括水泵、雨量計(jì)、回流閥和管道；水泵、雨量計(jì)和回流閥串接在管道中，管道的一端連接靠近配水桶下方側(cè)面的出水口，管道的另一端連接邊坡模擬裝置中的布水管一端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生態(tài)透水邊坡處治道路路面徑流污染的模擬系統(tǒng)，其特征是，所述邊坡模擬裝置為上下兩層結(jié)構(gòu)，包括伸縮桿，滲流槽，布水管和出水坡；所述滲流槽為上層結(jié)構(gòu)，由若干相同單元的滲流槽并列為一體，于各單元滲流槽下層設(shè)置具有若干平行排列水槽的出水坡，即下層結(jié)構(gòu)，滲流槽的底端與出水坡的頂端處鉸接，伸縮桿的兩端分別連接單元擋板上方和滲流槽上方的橫桿，具有均勻布孔的布水管置于各單元滲流槽上部的槽內(nèi)，各單元滲流槽底部分別設(shè)置透水孔和出水口，各單元出水坡底部設(shè)置出水口。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生態(tài)透水邊坡處治道路路面徑流污染的模擬系統(tǒng)，其特征是，所述滲流槽似呈簸箕，其底面具有若干道橫向槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生態(tài)透水邊坡處治道路路面徑流污染的模擬系統(tǒng)，其特征是，所述水樣收集裝置為具有容積標(biāo)注且與邊坡模擬系統(tǒng)出水口相適用的不同型號(hào)的儲(chǔ)水槽組成，用于道路徑流經(jīng)邊坡結(jié)構(gòu)和材料削減后的水量監(jiān)測(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生態(tài)透水邊坡處治道路徑流污染的模擬系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式，其步驟為: (1)將待測(cè)試件放入滲流槽內(nèi)；根據(jù)需要的實(shí)際邊坡坡度調(diào)節(jié)伸縮桿的高度； (2)開(kāi)啟人工雨水配置裝置，由暴雨強(qiáng)度和設(shè)定降雨時(shí)間固定配水桶中的水量，根據(jù)當(dāng)?shù)貜搅饔晁煞?，將相關(guān)藥劑加入配水桶，通過(guò)控制箱開(kāi)動(dòng)攪拌器，根據(jù)不同藥品的溶解性調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，待藥品全部溶解后，加入路面沉積土，穩(wěn)定攪拌速率； (3)由控制箱開(kāi)動(dòng)水泵，打開(kāi)回流閥，調(diào)節(jié)雨量控制計(jì)，經(jīng)均勻布孔的布水管實(shí)現(xiàn)路面雨水漫流事件； (4)待控制箱中低水位警報(bào)響起，降雨事件結(jié)束，于邊坡模擬系統(tǒng)的兩層結(jié)構(gòu)處的出水口收集待測(cè)水樣。
【文檔編號(hào)】G01N33/24GK103940979SQ201410157364
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月18日
【發(fā)明者】吳正光, 肖鵬, 康愛(ài)紅, 李濤 申請(qǐng)人:揚(yáng)州大學(xué)