[发明专利]一种降雨积水模拟系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及城市降雨积水模拟技术领域，尤其涉及基于城市不同场景区域的降雨积水模拟系统及方法。

背景技术

近年来，随着我国城市化进程的迅猛发展，城市地区由于人口密集，物资和财产密度不断加大等特点，高强度降雨积水形成的洪涝灾害对城市化地区产生的威胁和带来的损失愈来愈大。灾害一旦发生，不仅给人们的日常生活带来不便，破坏城市的整体建设形象，严重的话还可能危及人们的财产及安全。通过对降雨积水的分析，可以找出防汛工作中的薄弱点，做好预防及改进工作，能够及时可靠地制定城市排涝减灾对策。

城市降雨积水，是指降雨下落城市区域形成径流后由于地势低洼、排水不及时等原因造成的一定径流深度地面积水。由于城市不同于平原、山川的单一地形，城市降雨积水的分析更为复杂，也更与大众的日常生活密切相关。

现有的降雨积水分析方法主要是通过软件模型进行评价,国内国外的建模软件主要有DHI公司的的MOUSE和MIKE URBAN；美国Bentley(奔特力)公司的SewerGEMS；美国EPA的SWMM；英国Wallingford公司的InfoWorks CS；国内：岑国平等建立了雨水管道计算和设计模型SSCM；周玉文建立了排水管网非恒定流模拟模型CSPSM；清华大学规划院开发的数字排水软件DigitalWater。但是软件建模方式进行分析时，土壤渗透率、管道流量参数、管道沉积物对流速的影响等参数不能直接测量产生，而是作为常数输入，评价结果会因常数评估误差而受影响导致评估不准确。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供了一种分区域地形、操作简单、实现容易的模拟城市降雨积水的室内模拟系统及方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种降雨积水模拟系统。该模拟系统包括：

蓄水装置、控制器、喷洒装置以及实验台；

所述蓄水装置与所述喷洒装置相连，并为所述喷洒装置供水；

所述喷洒装置向置于所述喷洒装置下方的所述实验台喷洒水，用以模拟所述系统的降雨过程；

所述实验台划分为设有仿土壤区域、仿路面区域以及高于仿土壤区域、所述仿路面区域的仿建筑区域；所述仿路面区域设有用以检测所述喷洒装置喷洒过程中的积水液位的第一液位传感器；

所述控制器控制所述蓄水装置蓄水开始/结束及控制所述喷洒装置喷洒开始/结束。

优选地，还包括：雨量筒，用以测量所述喷洒装置喷洒过程中的喷洒量。

优选地，所述仿路面区域上设有排水口，所述排水口上设有水篦子，所述排水口下与不同直径的排水管道相连，用以控制排水速度。

优选地，还包括：与所述控制器连接的定时器，用于向控制器提供预先设定所述喷洒装置喷洒的时间。

优选地，所述蓄水装置包括：水箱，安装在所述水箱上的第二液位传感器和与所述水箱连接的水泵；

所述蓄水装置还包括控制水箱进水口的开关装置。

优选地，所述开关装置包括：总阀、电动阀、手动阀以及浮球阀；

所述总阀的出水口与所述电动阀的进水口连接，用以电动控制所述水箱的上水；

所述手动阀与所述电动阀并联，用以手动控制所述水箱的上水；

所述浮球阀设于所述水箱的进水口处，用以在所述水箱蓄满水时停止上水。

优选地，所述喷洒装置与所述水泵通过上水管路相连，包括：

分水器、过滤器、降水管路、降雨阀以及喷头组件；

所述分水器一端与所述上水管路相连，另一端与多路所述降水管路相连；

每个所述降水管路上设有所述过滤器、多个所述降雨阀以及与所述多个降雨阀对应的所述喷头组件；所述过滤器用以滤除进入所述喷头组件的杂质；所述降雨阀接收所述控制器的所述第二控制信号，用以控制喷头组件进行喷洒的开始及结束。

优选地，所述喷头组件包括多个喷头，形成所述实验台喷洒的全面覆盖；每个所述喷头由对应的所述降雨阀控制。

优选地，所述上水管路上设有远传压力表，用以测量所述喷洒装置上水压力。

本发明还提供了一种降雨积水模拟方法，采用所述的降雨积水模拟系统模拟城市降雨积水。