[发明专利]模拟透水混凝土路面堵塞和雨水净化监测的装置及其使用方法

说明书

本发明公开了混凝土试验设备技术领域的模拟透水混凝土路面堵塞和雨水净化监测的装置及其使用方法，包括堵塞模拟装置、雨水径流监测装置和排水装置，堵塞模拟装置包括PMMA套筒，PMMA套筒外壁上部竖向间隔设有若干溢水口，PMMA套筒的外壁下部设有排水口，PMMA套筒内腔设置有透水混凝土试块，本发明为研究透水混凝土路面堵塞和雨水净化监测提供一种科学试验设备，可以更加简单便捷的模拟透水混凝土路面堵塞，同时又可以全程监测试块对雨水径流的净化效果；通过水压力智能传感器和高精度荷载传感器来得到透水混凝土堵塞全过程渗透系数，该实验装置不仅构造简单、造价低，而且可模拟多种因素的耦合作用、测量精度高。

技术领域

本发明涉及混凝土试验设备技术领域，具体为模拟透水混凝土路面堵塞和雨水净化监测的装置及其使用方法。

背景技术

目前，随着城市化发展地不断推进，城市道路阡陌纵横，但由于城市道路路面透水化发展速度远不及城市道路建设速度，故导致了一系列的问题，例如雨季城市内涝、地下水补给减少、Ⅱ类水质的天然降雨被污染为Ⅴ类甚至劣于Ⅴ类降雨径流。在此情形下，透水混凝土路面是可以有效解决此类问题的一种路面形式，在降水量远超普通路面的排水能力时，透水混凝土路面依然可以快速消减雨水径流，并且还具有良好的生态功能，可以有效缓解城市热岛效应。

但由于透水混凝土孔隙较大，透水路面常常会被灰尘、沙砾和生活垃圾等堵塞，难以充分发挥透水混凝土的透水特性。现有的透水混凝土堵塞模拟装置如CN201310390322.7和CN201520670845.1公开的结构是通过流量计来得到透水混凝土的透水系数，但流量计的价格较高，而且细小的泥沙容易使流量计损坏，同时现有的技术无法模拟车辆与路面耦合产生的动态因素和路面的环境因素，不能全过程的监测透水混凝土堵塞与其对雨水径流净化的关系，更无法得到各种堵塞因素对透水混凝土净化效果的影响，基于此，本发明研发了模拟透水混凝土路面堵塞和雨水净化监测的装置及其使用方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供模拟透水混凝土路面堵塞和雨水净化监测的装置及其使用方法，以解决上述背景技术中提出的为了能够更加精准的监测透水混凝土堵塞与净水情况的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：模拟透水混凝土路面堵塞和雨水净化监测的装置，包括堵塞模拟装置、雨水径流监测装置和排水装置，所述堵塞模拟装置包括PMMA套筒，所述PMMA套筒外壁上部竖向间隔设有若干溢水口，所述PMMA套筒的外壁下部设有排水口，所述PMMA套筒内腔设置有透水混凝土试块，所述透水混凝土试块的上端设置有水平流速模拟装置，所述透水混凝土试块上端安装有车辆-路面耦合模拟装置，所述透水混凝土试块下端设置有雨水径流监测装置，所述雨水径流监测装置包括水质COD智能传感器、氨氮智能传感器、水质浊度/SS智能传感器，所述排水口与排水装置连接，所述排水装置的主体由PVC透明的钢丝软管组成，所述排水装置上端设置有截止阀门，所述PVC透明的钢丝软管的出水口处设置有长方形的PMMA水槽，所述长方形的PMMA水槽的上端口安装有长方形的HEPA高效过滤网，所述长方形的PMMA水槽的下端设有高精度荷载传感器。

进一步的，所述水平流速模拟装置包括不锈钢喷洒器和旋转机械装置，所述不锈钢喷洒器通过细长的PVC管与旋转机械装置相连，所述细长的PVC管另一端通过管道连接有抽水泵。

进一步的，所述车辆-路面耦合模拟装置由定制的低频防水栓振动器和数显调频控制器相连组成，所述定制的低频防水栓振动器通过防水胶粘结在透水混凝土试块上表面。

进一步的，所述透水混凝土试块的上下两侧且固定在PMMA套筒上分别安装有上表面水压力智能传感器和下表面水压力智能传感器。

进一步的，所述透水混凝土试块两侧通过涂抹凡士林再包裹有弹性橡胶套且整体安装在PMMA套筒上，并通过法兰连接件固定。

进一步的，所述雨水径流监测装置通过模数转换器连接电脑。