CN108693332A - 一种消除泥沙影响的人工模拟降雨径流试验场 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种消除泥沙影响的人工模拟降雨径流试验场，包括泥沙沉淀机构和模拟降雨机构；所述泥沙沉淀机构包括沉淀蓄水池、沉淀进水管和沉淀出水管，所述沉淀蓄水池中水平设置有分离隔板，所述分离隔板将所述沉淀蓄水池分隔为上部的沉淀用水部和下部的泥沙排出部，所述泥沙排出部的底部连通排泥沙管；所述模拟降雨机构包括径流试验区、降雨布水管以及降雨喷头；所述沉淀进水管的出水端和所述沉淀出水管的进水端均位于所述沉淀蓄水池中，且所述沉淀出水管的出水端连接所述降雨布水管，且所述沉淀出水管上设置有输水泵。本发明能够有效地分离水中含有的泥沙，避免泥沙阻塞水管或喷头而影响预设雨强，且可以防止残留的泥沙阻塞喷头。

Description

一种消除泥沙影响的人工模拟降雨径流试验场

技术领域

本发明涉及一种消除泥沙影响的人工模拟降雨径流试验场，属于地表径流试验技术领域。

背景技术

在人工模拟降雨进行径流试验时，由于水中含有的泥沙会阻塞水管或喷头，从而影响预设雨强，使试验效果不理想；且在一次人工模拟降雨之后，残留的泥沙将会阻塞喷头，在下次试验时导致人工模拟降雨设备无法正常工作，常见的消除泥沙的方法就是对来水进行沉淀，但是在水泵提水时的吸力会打破水的静态，将沉淀到底部的泥沙搅乱，因此泥沙的分离效果不佳。

发明内容

本发明正是针对现有技术存在的不足，提供一种消除泥沙影响的人工模拟降雨径流试验场，能够有效地分离水中含有的泥沙，避免泥沙阻塞水管或喷头而影响预设雨强，且可以防止残留的泥沙阻塞喷头，避免导致人工模拟降雨设备无法正常工作。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：

一种消除泥沙影响的人工模拟降雨径流试验场，包括泥沙沉淀机构和模拟降雨机构；所述泥沙沉淀机构包括沉淀蓄水池、沉淀进水管和沉淀出水管，所述沉淀蓄水池中水平设置有分离隔板，所述分离隔板将所述沉淀蓄水池分隔为上部的沉淀用水部和下部的泥沙排出部，所述泥沙排出部的底部连通排泥沙管；所述模拟降雨机构包括径流试验区、设置于所述径流试验区正上方的降雨布水管、设置于所述降雨布水管上的降雨喷头；所述沉淀进水管的出水端和所述沉淀出水管的进水端均位于所述沉淀蓄水池中，且所述沉淀出水管的出水端连接所述降雨布水管，且所述沉淀出水管上设置有输水泵。

作为上述技术方案的改进，所述泥沙沉淀机构还包括设置于所述沉淀蓄水池外侧的推进装置，所述推进装置的推进方向水平设置且连接所述分离隔板。

作为上述技术方案的改进，所述沉淀用水部的水平截面积大于所述泥沙排出部的水平截面积，且所述沉淀用水部的底部设置有第一玻璃斜面，所述泥沙排出部的底部设置有第二玻璃斜面，所述第一玻璃斜面的下端连接所述分离隔板，所述第二玻璃斜面的下端连接所述排泥沙管。

作为上述技术方案的改进，所述排泥沙管与所述泥沙排出部的连接处设置有第一阀门。

作为上述技术方案的改进，所述沉淀蓄水池的正上方设置有遮挡顶棚。

作为上述技术方案的改进，还包括清水回冲机构，所述清水回冲机构包括清水储仓和回冲装置，所述清水储仓连接所述回冲装置，所述回冲装置与所述沉淀出水管并联连接所述降雨布水管，且所述沉淀出水管与所述降雨布水管之间设置有第二阀门，所述回冲装置与所述降雨布水管之间设置有第三阀门。

作为上述技术方案的改进，所述清水回冲机构还包括输水软管；所述模拟降雨机构还包括旋转装置，所述降雨布水管水平设置且一端连接所述旋转装置，所述降雨喷头的朝向垂直于所述降雨布水管；所述回冲装置与所述沉淀出水管并联连接所述输水软管的下端，所述输水软管的上端连接所述降雨布水管。

作为上述技术方案的改进，所述清水回冲机构还包括回冲集水箱，所述回冲集水箱与所述回冲装置以及所述沉淀出水管并联连接所述输水软管的下端，所述回冲集水箱与所述输水软管之间设置有第四阀门。

作为上述技术方案的改进，所述径流试验区包括混凝土外壁、设置于所述混凝土外壁中的试验填充土层、设置于所述混凝土外壁上端外侧的三角堰、以及设置于所述混凝土外壁下端的入渗排水口，所述三角堰和所述入渗排水口均设置有水流量计。

本发明与现有技术相比较，本发明的实施效果如下：

本发明所述的一种消除泥沙影响的人工模拟降雨径流试验场，通过设置分离隔板将沉淀蓄水池分隔为上部的沉淀用水部和下部的泥沙排出部，能够有效地分离水中含有的泥沙，避免泥沙阻塞水管或喷头而影响预设雨强；且通过设置清水储仓、回冲装置以及旋转装置，可以防止残留的泥沙阻塞喷头，避免导致人工模拟降雨设备无法正常工作。

此外，本发明所述的一种消除泥沙影响的人工模拟降雨径流试验场，还具有结构简单、安装方便、占地面积小、造价低廉以及安全易操作等优点。

附图说明

图1为本发明所述的一种消除泥沙影响的人工模拟降雨径流试验场的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合具体的实施例来说明本发明的内容。

如图1所示，为本实施例所提供的一种消除泥沙影响的人工模拟降雨径流试验场的结构示意图。

本实施例所提供的一种消除泥沙影响的人工模拟降雨径流试验场，包括泥沙沉淀机构、清水回冲机构和模拟降雨机构；

所述泥沙沉淀机构包括沉淀蓄水池、沉淀进水管12和沉淀出水管13，所述沉淀蓄水池中水平设置有分离隔板14，所述分离隔板14将所述沉淀蓄水池分隔为上部的沉淀用水部111和下部的泥沙排出部112，所述泥沙排出部112的底部连通排泥沙管15；所述模拟降雨机构包括径流试验区、设置于所述径流试验区正上方的降雨布水管22、设置于所述降雨布水管22上的降雨喷头23；所述沉淀进水管12的出水端和所述沉淀出水管13的进水端均位于所述沉淀蓄水池中，且所述沉淀出水管13的出水端连接所述降雨布水管22，且所述沉淀出水管13上设置有输水泵16。所述径流试验区包括混凝土外壁211、设置于所述混凝土外壁211中的试验填充土层212、设置于所述混凝土外壁211上端外侧的三角堰213、以及设置于所述混凝土外壁211下端的入渗排水口214，所述三角堰213和所述入渗排水口214均设置有水流量计。

所述泥沙沉淀机构还包括设置于所述沉淀蓄水池外侧的推进装置17，所述推进装置17的推进方向水平设置且连接所述分离隔板14。所述沉淀用水部111的水平截面积大于所述泥沙排出部112的水平截面积，且所述沉淀用水部111的底部设置有第一玻璃斜面113，所述泥沙排出部112的底部设置有第二玻璃斜面114，所述第一玻璃斜面113的下端连接所述分离隔板14，所述第二玻璃斜面114的下端连接所述排泥沙管15。所述排泥沙管15与所述泥沙排出部112的连接处设置有第一阀门151。所述沉淀蓄水池的正上方设置有遮挡顶棚115。

所述清水回冲机构包括清水储仓31和回冲装置32，所述清水储仓31连接所述回冲装置32，所述回冲装置32与所述沉淀出水管13并联连接所述降雨布水管22，且所述沉淀出水管13与所述降雨布水管22之间设置有第二阀门33，所述回冲装置32与所述降雨布水管22之间设置有第三阀门34。所述清水回冲机构还包括输水软管35；所述模拟降雨机构还包括旋转装置24，所述降雨布水管22水平设置且一端连接所述旋转装置24，所述降雨喷头23的朝向垂直于所述降雨布水管22；所述回冲装置32与所述沉淀出水管13并联连接所述输水软管35的下端，所述输水软管35的上端连接所述降雨布水管22。所述清水回冲机构还包括回冲集水箱36，所述回冲集水箱36与所述回冲装置32以及所述沉淀出水管13并联连接所述输水软管35的下端，所述回冲集水箱36与所述输水软管35之间设置有第四阀门37。

工作开始时，所述第一阀门151、所述第三阀门34以及所述第四阀门37处于关闭状态，所述第二阀门33处于开通状态。

首先由所述泥沙沉淀机构对水源进行初步的沉淀，从而将水中的大部分泥沙分离出来，先通过所述沉淀进水管12将水源注入所述沉淀蓄水池中，打开所述分离隔板14使所述沉淀用水部111和所述泥沙排出部112连通，当大部分泥沙沉淀进入所述沉淀用水部111后，关闭所述分离隔板14使所述沉淀用水部111和所述泥沙排出部112隔离，此时可以打开所述第一阀门151，使所述泥沙排出部112中的泥沙连同水一起从所述排泥沙管15排出；同时所述沉淀用水部111中经初步分离泥沙的用水经所述沉淀出水管13和所述输水泵16输送至所述降雨布水管22进行人工模拟降雨径流试验。

人工模拟降雨径流试验结束后，关闭所述第二阀门33，打开所述第三阀门34，通过所述回冲装置32用所述清水储仓31中的清水冲洗所述降雨喷头23，防止水中残留的泥沙在所述降雨喷头23中结块造成堵塞，以免影响下次试验时的使用；进行人工模拟降雨径流试验时，所述降雨喷头23竖直朝向下方，进行冲洗时，通过所述旋转装置24驱动所述降雨布水管22旋转，使所述降雨喷头23竖直朝向上方，冲洗一次后，关闭所述第三阀门34，并打开所述第四阀门37，使所述降雨喷头23中的水带着泥沙一起，在自身重力作用下回流至所述回冲集水箱36中；然后再打开所述第三阀门34，并关闭所述第四阀门37，再通过所述回冲装置32对所述降雨喷头23进行冲洗，然后关闭所述第三阀门34，并打开所述第四阀门37，使所述降雨喷头23中的水回流至所述回冲集水箱36中；重复上述过程多次，直至所述降雨喷头23完全清洗干净。

以上内容是结合具体的实施例对本发明所作的详细说明，不能认定本发明具体实施仅限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明保护的范围。

Claims (9)

1.一种消除泥沙影响的人工模拟降雨径流试验场，其特征是，包括泥沙沉淀机构和模拟降雨机构；所述泥沙沉淀机构包括沉淀蓄水池、沉淀进水管（12）和沉淀出水管（13），所述沉淀蓄水池中水平设置有分离隔板（14），所述分离隔板（14）将所述沉淀蓄水池分隔为上部的沉淀用水部（111）和下部的泥沙排出部（112），所述泥沙排出部（112）的底部连通排泥沙管（15）；所述模拟降雨机构包括径流试验区、设置于所述径流试验区正上方的降雨布水管（22）、设置于所述降雨布水管（22）上的降雨喷头（23）；所述沉淀进水管（12）的出水端和所述沉淀出水管（13）的进水端均位于所述沉淀蓄水池中，且所述沉淀出水管（13）的出水端连接所述降雨布水管（22），且所述沉淀出水管（13）上设置有输水泵（16）。

2.如权利要求1所述的一种消除泥沙影响的人工模拟降雨径流试验场，其特征是，所述泥沙沉淀机构还包括设置于所述沉淀蓄水池外侧的推进装置（17），所述推进装置（17）的推进方向水平设置且连接所述分离隔板（14）。

3.如权利要求1所述的一种消除泥沙影响的人工模拟降雨径流试验场，其特征是，所述沉淀用水部（111）的水平截面积大于所述泥沙排出部（112）的水平截面积，且所述沉淀用水部（111）的底部设置有第一玻璃斜面（113），所述泥沙排出部（112）的底部设置有第二玻璃斜面（114），所述第一玻璃斜面（113）的下端连接所述分离隔板（14），所述第二玻璃斜面（114）的下端连接所述排泥沙管（15）。

4.如权利要求1所述的一种消除泥沙影响的人工模拟降雨径流试验场，其特征是，所述排泥沙管（15）与所述泥沙排出部（112）的连接处设置有第一阀门（151）。

5.如权利要求1所述的一种消除泥沙影响的人工模拟降雨径流试验场，其特征是，所述沉淀蓄水池的正上方设置有遮挡顶棚（115）。

6.如权利要求1所述的一种消除泥沙影响的人工模拟降雨径流试验场，其特征是，还包括清水回冲机构，所述清水回冲机构包括清水储仓（31）和回冲装置（32），所述清水储仓（31）连接所述回冲装置（32），所述回冲装置（32）与所述沉淀出水管（13）并联连接所述降雨布水管（22），且所述沉淀出水管（13）与所述降雨布水管（22）之间设置有第二阀门（33），所述回冲装置（32）与所述降雨布水管（22）之间设置有第三阀门（34）。

7.如权利要求6所述的一种消除泥沙影响的人工模拟降雨径流试验场，其特征是，所述清水回冲机构还包括输水软管（35）；所述模拟降雨机构还包括旋转装置（24），所述降雨布水管（22）水平设置且一端连接所述旋转装置（24），所述降雨喷头（23）的朝向垂直于所述降雨布水管（22）；所述回冲装置（32）与所述沉淀出水管（13）并联连接所述输水软管（35）的下端，所述输水软管（35）的上端连接所述降雨布水管（22）。

8.如权利要求7所述的一种消除泥沙影响的人工模拟降雨径流试验场，其特征是，所述清水回冲机构还包括回冲集水箱（36），所述回冲集水箱（36）与所述回冲装置（32）以及所述沉淀出水管（13）并联连接所述输水软管（35）的下端，所述回冲集水箱（36）与所述输水软管（35）之间设置有第四阀门（37）。

9.如权利要求1所述的一种消除泥沙影响的人工模拟降雨径流试验场，其特征是，所述径流试验区包括混凝土外壁（211）、设置于所述混凝土外壁（211）中的试验填充土层（212）、设置于所述混凝土外壁（211）上端外侧的三角堰（213）、以及设置于所述混凝土外壁（211）下端的入渗排水口（214），所述三角堰（213）和所述入渗排水口（214）均设置有水流量计。