[发明专利]一种地面径流流量检测装置及方法

说明书

本发明公开了一种地面径流流量检测装置及方法。该装置采用容积法测量，包括了承水盒、容积式流量测量单元和数据记录模块。所述承水盒有大小多级组成，并配有高度不一、入流能力不同的多个出水口，可根据雨水径流量大小自动触发多组容积式流量测量单元。所述容积式流量测量单元可以由计量容器和翻转阀门组成，通过翻转阀门自动开启次数和时间计算流量，所述数据记录单元可同步记录时间和阀门翻转数量，并可换算成流量过程线。该装置无需动力，可在雨水口内安装，检测流量范围大，精度高，适用于地面径流检测。

技术领域

本发明涉及检测设备领域，具体涉及一种地面径流流量检测装置及方法。

背景技术

近年来，由于点源污染治理率逐渐提高，雨水径流面源污染日益严重；极端降雨下，城市发生内涝的风险也日益升高，因此，对雨水径流水量水质控制越来越重视，提出了建设“海绵城市”，解决雨水问题的思路。但是，地面雨水径流由于属于地面漫流或浅表流，其流量大小无法用现有常规流量计监测，影响了海绵城市建设措施的评估和内涝风险分析中径流模拟的率定。

现有流量检测技术主要包括三角堰测流、超声波测流等技术，三角堰测流技术要求流量有一定的水深，流态稳定，且精度较低，数据读取较为不便。目前，供水管网中超声波流量计较为成熟，但对于降雨雨水地面漫流，超声波流量计或排水管道中常用的面积速度流量计也由于地面径流流态的复杂性和随机性，难以发挥正常的作用。因此，目前尚没有合适的雨水地面径流检测技术和方法。现有的排水系统流量检测中，更多靠容积法进行流量测量，这不但需要巨大的人力成本，也将影响测量精度和效率，增加人为误差。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中径流流量检测精度和效率较低的问题，并提供一种适用于路面雨水径流或其他地面雨水径流流量变化过程的测量设备。

为实现上述发明目的，本发明具体采用的技术方案如下：

一种地面径流流量检测装置，其包括承水盒，所述承水盒的内腔中设有若干级出水口，且每一级出水口的出水高度不同，最低的一级出水口的出水高度与承水盒的底面平齐；每一级出水口的下方均设有一组用于测量该出水口中不同时刻径流流出量的容积式流量测量单元，每一级出水口所对应的容积式流量测量单元的单次径流计量体积随出水口的出水高度增加而增加；所述容积式流量测量单元与数据记录模块相连进行数据存储和记录。

作为优选，每一组容积式流量测量单元均包括计量容器和翻转计数器，所述的计量容器用于承接从上方的出水口中流下的雨水径流；计量容器的侧部设有流出口，所述流出口外侧通过旋转铰链安装有翻转阀门；所述翻转阀门与磁固定板构成磁吸配合，用于对所述流出口进行开闭控制，当所述计量容器内蓄积的径流量不高于阈值高度时，翻转阀门在磁固定板的磁吸力作用下封闭所述流出口进行径流蓄积；当所述计量容器内蓄积的径流量高于阈值高度时，翻转阀门在内部径流侧压力下克服磁固定板的磁吸力，向外翻转打开所述流出口进行径流排放；所述翻转计数器用于对翻转阀门的向外翻转次数进行计数。

进一步的，所述的容积式流量测量单元中，所述流出口边缘设置有柔性密封圈，用于与翻转阀门配合实现完全密封。

进一步的，所述的容积式流量测量单元中，所述磁固定板固定于计量容器的流出口下方；所述翻转阀门以旋转铰链为界分为上半部和下半部，上半部用于密封所述流出口外侧，下半部与所述磁固定板的内侧异性相吸。

更进一步的，所述的翻转计数器为按压式计数器，所述翻转阀门完全打开所述流出口时，翻转阀门的下半部触碰翻转计数器，实现一次计数。

进一步的，每一级出水口所对应的计量容器的单次排放径流量随出水口的出水高度增加而增加，最低的一级出水口所对应的计量容器的单次排放径流量最小。

进一步的，所述的容积式流量测量单元中，旋转铰链采用回弹式铰链，用于在计量容器内蓄积径流的径流排放完毕后，将翻转阀门回位至封闭所述流出口状态。