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降雨积水模拟实验系统(室内人工降雨模拟系统)设计方案
概述: 包括北京在内的一些大城市几乎是逢雨必涝,深层次的原因是什么?到底要几年一遇的降雨才能不内涝?
气象部门之前已有预报,排水、公交、地铁、道路等部门也都启动了防汛应急预案,排水的车辆设备早早就在莲花桥等重点路段待命抢险。在大雨中,公安、交通、排水等部门的可以说是全员上岗,坚守岗位,公安民警以身体站在积水里,以身体为标杆指引车辆,工作不能说不尽力,但为什么还会出现这么多的积水点段?
根本原因,一方面是目前城市中的排水设施标准普遍偏低。据了解,目前北京仅有天安门广场和奥林匹克公共区的排水管线达到5年一遇,即满足每小时56毫米的降雨量;中心城区普遍为1年一遇,个别区域按照3年一遇的标准建设。另一方面是城市的空间扩张、硬覆盖加剧、人口膨胀等通病加剧了突发天气灾害的可能性。
综述:降雨积水模拟实验系统(室内人工降雨模拟系统)有三大部分组成,分别为人工降雨管路、人工降雨自控系统,实验平台三大部分组成,建成后不但能完成模拟不同参数的降雨、不同地表覆盖、不同地下管网分布等条件下降雨积水模拟的实验,也可做渗透、土壤水分运移、植物生态、土木工程等领域相关科研实验工作
一.降雨积水模拟实验系统(室内人工降雨模拟系统)技术指标如下:
1)、有效降雨面积:4×9m(36)平米
2)、降雨高度:2.1m(降雨喷嘴至实验平台高度)
3)、雨强连续变化范围:20-150mm/h
4)、降雨均匀度系数: 大于0.86
5)、雨滴大小调控范围:1.7~2.8mm
6)、降雨调节精度:7mm/h
7)、柜式控制台,液晶显示数据及雨强值和雨强曲线,可以实现手动、自动等控制模式。
二.系统组成: 控制台面板, 控制台面板, 降雨阀控制箱, 泵房, 实验槽
泵房内设备组成:
1、上水阀,上水有两部分组成,手动开关及电磁阀。
2、水箱,水箱由箱体、人孔、进水口、溢流口、出水口、排水口等部分组成。
3、水泵,采用高扬程管道泵,尽量减小水泵噪音,增加流量及出水压力。
三.系统操作模式及区别
3.1实验操作规程
1、打开水泵控制箱及降雨电磁阀控制箱电源。
2、布置实验平台。
(1)根据实验要求调整实验台路面及建筑区域高度(注意实验台路面及建筑区域的水平及坡度要求);
(2)调整下水口管道开口尺寸;
(3)调整雨篦子开口面积;
(4)根据实验要求安装相关传感器。
3、打开控制台电源开关。
4、开启工控电脑,并打开操控软件。
5、开启系统电源开关,此时请确认水泵控制箱及降雨电磁阀控制箱远程控制指示灯开启。
实验控制系统操作:
3.2手动模式操作
(1)手动操作模式
A、手自动旋钮指向手动位置
B、设置定时器,根据实验要求设置定时时间
C、确认水箱是否缺水,如果水箱缺水,请先开启水箱蓄水阀蓄水,水箱满后蓄水阀会自动关闭
D、开启降雨阀门(I、II、III根据降雨强度大小适当选择),此时相应指示灯应开启
E、按下开启按钮,此时定时器自动开启,调节频率旋钮,观察泵频率仪表及触屏降雨强度显示使之达到实验要求
F、定时器倒计时结束,实验自动停止,按复位键使定时器复位
实验结束,记录并打印实验结果
3.2自动模式操作
A、手自动旋钮指向自动位置,自动高级选择旋钮指向自动位置
B、自动模式下,水箱会根据水位情况自动蓄水
C、打开降雨控制软件,设置降雨强度、降雨计时时间
D、按下自动模式区开启按钮,此时实验开始
E、降雨计时时间结束,实验自动停止
实验结束,打印实验结果
3.3高级模式操作
A、高级自动模式与自动模式的区别在于可以调节软件设置参数,此时参数设置界面功能开启
4.软件使用说明
数据监控,系统控制,图像监控画面,实验报表,历史曲线,报警记录
5. 实验数据的记录与处理
实验数据在自动及高级模式下由电脑自动记录并存储,实验完毕后根据需要可以查询并打印实验记录,也可以将实验记录转换为Excel文件,方便转存及数据处理。
6.远程监控的实现
远程实验数据监测和远传实验视频监测
实验关键词:降雨强度、降雨时间、下水管直径(内经)、路面面积、建筑群面积、绿化面积、绿化率、坡度、积水深度:降雨积水模拟实验系统,室内人工降雨模拟系统
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