[实用新型]一种用于城市降雨径流污染研究的物理模型试验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种研究环境污染的试验装置，特别是涉及一种用于研究城市降雨径流污染的物理模型试验装置。

背景技术

降雨形成的地表径流是河湖水体污染物汇集的主要途径之一，随着城市人口和机动车的增加，城市降雨后地表径流携带的污染物质成为水体污染的一个重要来源，因此，研究降雨期间城市地表污染物质的量和迁移规律，对相关水体的非点源污染控制及水资源保护具有重要意义。但是，自然降雨径流观测具有投入成本高、周期长、不可控程度高等特点，使得城市地表径流污染的研究受到了很大的限制。因此，迫切需要设计一套投入成本低、可控程度高的试验装置用于研究城市降雨径流污染。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种投入成本低、可控程度高、结构简单、操作简便且可重复使用的用于城市降雨径流污染研究的物理模型试验装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用这样的一种用于城市降雨径流污染研究的物理模型试验装置，其包括模拟降雨发生装置和模拟城市不透水地表的地表模拟板以及用于收集降雨径流的雨水收集取样箱；所述模拟降雨发生装置包括供水系统、压力表、时间控制器和喷淋系统，所述供水系统包括用以调节控制流量的阀门，所述阀门、压力表、时间控制器和喷淋系统通过管道依次相连；所述地表模拟板上开设至少一个降雨径流收集孔，降雨径流通过该收集孔流入所述雨水收集取样箱内。

由于自然降雨后，地表累积的污染物受到雨滴的侵蚀力、地表径流的溶蚀和携带作用、摩擦力以及重力作用，因此，本实用新型根据物理模型的力相似原理，通过人工降雨模拟自然降雨的方法研究不透水地表灰尘冲刷过程，通过采用模拟降雨发生装置、地表模拟板和雨水收集取样箱这些技术手段，达到排除随机干扰因素，简化控制因子的目的，由于本实用新型采用的部件较少，而且采用压力表、时间控制器这些计量精度高的工具，因而具有投入成本低、可控程度高、结构简单、操作简便且可重复使用的优点，该试验装置有助于进一步揭示城市降雨径流产污规律，并为区域环境治理、污染控制提供基础数据。

本实用新型的所述供水系统可采用城市居民生活饮用水的自来水供水系统，所述供水系统提供给喷淋系统的水压优选控制在0.1～0.2MPa之间，采用这样的水压，能产生均匀的类似天然降雨特性的模拟降雨，从而使模拟降雨的效果与自然降雨特征更相似；本实用新型的所述地表模拟板采用钢筋水泥浇筑而成，且该板的横截面呈中间高，两侧边缘低的弧形结构，这样的地表模拟板外形与城市街道相似。在本实用新型中，所述地表模拟板优选呈长度为1.5米，宽度为0.8米的矩形，其中间凸出部分高于边缘2厘米，且该板在距边缘2厘米处开设宽度为5厘米的内凹弧形集水槽；所述降雨径流收集孔的直径为5厘米且设置在所述集水槽中。

本实用新型的所述喷淋系统优选由支架和若干个悬挂在所述支架上的倒挂式G型微喷头构成，所述倒挂式G型微喷头与所述地表模拟板的中间凸出部分之间距离为2.2米；采取这样的结构后，模拟降雨的水滴能达到自然降雨条件下雨滴的终点速度，从而使模拟降雨的效果与自然降雨特征更相似。

附图说明

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明。

图1为本实用新型物理模型试验装置的一种结构示意图。

图2为本实用新型中地表模拟板的一种结构示意图。

图3为图2中沿A-A线的剖视图。

具体实施方式

参见图1至3所示的一种用于城市降雨径流污染研究的物理模型试验装置，包括模拟降雨发生装置1和模拟城市不透水地表的地表模拟板2以及用于收集降雨径流的雨水收集取样箱；所述模拟降雨发生装置1包括供水系统1-1、压力表1-2、时间控制器1-3和喷淋系统1-4，所述供水系统1-1包括用以调节控制流量的阀门1-1-1，所述阀门1-1-1、压力表1-2、时间控制器1-3和喷淋系统1-4通过管道1-5依次相连；所述地表模拟板2上开设至少一个降雨径流收集孔2-1，降雨径流通过该收集孔2-1流入所述雨水收集取样箱内。本实用新型的所述压力表1-2优选市售的Y60压力表来控制水压，其最大量程为0.6MPa，精度为0.02MPa。所述的时间控制器1-3优选市售的GS-709型电子定时器，通过其控制模拟降雨时间，该设备的时钟误差≤0.6s/d，采用防水工艺设计，性能优良，安全可靠。

所述供水系统1-1采用城市居民生活饮用水的自来水供水系统，由供水系统1-1提供给喷淋系统1-4的水压通过所述阀门1-1-1和压力表1-2控制在0.1～0.2MPa之间；所述地表模拟板2由钢筋水泥浇筑而成，且该板的横截面呈中间高，两侧边缘低的弧形结构，如图3所示。