一种槽式地面径流量量测设备及其使用方法技术

本发明专利技术公开了一种槽式地面径流量量测设备，它安装在被量测地面的低处，采用在地面上用插板插接成截水板，在截水板两端的地面上各有1条截水沟，在该两条截水沟之间与截水板上游的地面上铺有防渗膜和围有拦污栅，在截水板下游的地面上安装有测试槽、陡槽和排水沟。在测试槽内的上部有发球口，中部有测试孔，下部有标线，测试槽槽壁的支架上有对准标线的摄像机。下雨时产生的地面径流水，流过测试槽被水深传感器测试出水深，以及被水下发球器、测试球、摄像机、标线测试出流速，经计算得出地面径流的流量及始讫产生地面径流的时间。

Trough type ground runoff measuring device and using method thereof

The invention discloses a grooved surface runoff measuring equipment, which is installed in the measured ground down by inserting plate is inserted into water cutting plate on the ground, in the water cutting plate at both ends of the floor on the 1 floor of the drainage ditches, and water cutting plate upstream between the two a ditch ground impermeable membrane and around the trash rack, test tank, chute and drains installed in the downstream water cutting plate on the ground. The upper part of the test tank is provided with a service port, a test hole is arranged in the middle part, and a marking line is arranged at the lower part, and a camera aiming at the marking is arranged on the bracket of the groove wall of the test groove. When it rains the surface runoff, through the test tank is a water depth sensor test depth, and the underwater ball dispenser, test ball, camera, marking test velocity, by calculating the surface runoff and ground runoff flow and start time.

【技术实现步骤摘要】
一种槽式地面径流量量测设备及其使用方法
本专利技术涉及一种量测地面径流量的水文设备，具体的说是一种槽式地面径流量量测设备。
技术介绍
目前，通常把量测地面小径流量的设备做成便携式外，量测地面大径流量的设备都做成固定不能移动的，这对随地形、地貌变化需时常移动设备量测地面大径流不适用。
技术实现思路
针对上述现有量测地面径流量仪器设备的不足，本专利技术提出一种槽式地面径流量量测设备，该设备不但能量测出复杂地貌、不同流量、泥沙含量大、漂浮物多的地面径流量，而且能搬移和重复使用。本专利技术解决技术问题采用如下技术方案：在量测径流量地面的低处有一道截水板，该截水板由若干块插板插接而成。在该截水板两端的地面上各开挖有1条截水沟，在该两条截水沟与所述截水板上游侧之间的地面上铺有防渗膜，在该防渗膜的上游边缘围有拦污栅，该防渗膜的最低处位于所述截水板的中部。在所述截水板的中部有开口，该截水板的开口与测试槽上游端的八字口连接，在该测试槽的下游端依次连接有陡槽、排水沟。所述的测试槽为顺直、等坡、矩形横断面的水槽，该测试槽的槽底板的下游端比上游端低，该槽底板上游端的顶面与所述防渗膜平齐连接。在所述槽底板的上游部位中心线处有发球口，以及中部中心线处有测试孔，在所述测试槽下游部位的左侧槽壁和右侧槽壁顶面上架设有支架。在所述发球口的下方安装有水下发球器，该水下发球器与所述的发球口之间有止水圈，该水下发球器的电缆从槽底板底面和左侧槽壁外侧面上的电缆管引出。在所述测试孔的孔口上有滤网，该测试孔与安装于槽底板底面和左侧槽壁外侧面上的测试管的一端连通，该测试管的另一端与安装于左侧槽壁顶面的水深传感器连通。在所述支架的底面安装有的摄像机，在该支架下方的左侧槽壁、槽底板、右侧槽壁上均画有标线，所述的摄像机的镜头朝下对准该标线。下雨时产生的地面径流水，经拦污栅、防渗膜被截水板拦截后，依次从测试槽、陡槽、排水沟流出。届时,测试槽内的水流入测试管，由所述的水深传感器测试出测试槽内的水深。还有由水下发球器发出测试球并计时，该测试球在测试槽内漂流而下，由摄像机拍摄到测试球到达标线时再计时，经换算得出测试槽内水流的流速。所述水下发球器的盖板为矩形板，在该盖板上有拍门，该拍门朝下游方向的上方开启。在所述拍门的下方依次安装有发球架、储球筒，在所述发球架的上游侧安装有电磁推球器，在该发球架内安装有向上游倾斜的弹性树脂筒，该树脂筒的上端固定于发球架的顶端，该树脂筒的下端固定于发球架的底端，并与所述储球筒内的储球螺旋管连通，在该储球筒的底端有底盖。在所述的储球螺旋管内依次排列有若干只测试球，该些测试球均浮于储球螺旋管管内的水里。所述的电磁推球器的推球舌头能水平伸缩移动，该推球舌头的中心线距所述盖板底面2/3测试球直径的位置。当电磁推球器不推测试球时，推球舌头回缩在电磁推球器内，拍门关闭，树脂筒和储球螺旋管与测试槽内的水连通，在树脂筒内有1只测试球，其余的测试球都在储球螺旋管里；当电磁推球器推出测试球时，电磁推球器伸出推球舌头推动树脂筒内的测试球，将该测试球顶开拍门并推到测试槽的水里后，推球舌头再回缩到电磁推球器内，接着储球螺旋管内的测试球均上升，最上部的1只测试球升至树脂筒内，以及拍门的水压力的作用下自动关闭。一种使用权利要求1所述槽式地面径流量量测设备的安置方法，依次按以下步骤进行，其特征在于：（1）按设计要求制作插板、测试槽、陡槽、水下发球器、测试球、水深传感器、支架、测试管、槽式地面径流量量测仪等，以及购置摄像机。（2）在测试槽的槽底板上游部位的中心线处开出发球口，在该槽底板中部的中心线处钻出测试孔，在测试槽下游部位的左侧槽壁和右侧槽壁顶面上架设有支架。把电缆管安装于发球口处的槽底板底面和左侧槽壁外侧面上，把测试管安装于测试孔处的槽底板底面和左侧槽壁外侧面上，在支架下方的槽底板、左侧槽壁、右侧槽壁上画出标线。（3）按地貌的特征选择出有代表性量测的地面，在该地面的低处开挖出“T”形的沟槽，在该“T”形沟槽水平段两端的地面上各开挖1条截水沟。（4）在“T”形沟槽水平段的上游及两条截水沟之间的地面上铺筑防渗膜，把该防渗膜的下游端置于“T”形沟槽的水平段内。（5）把测试槽放置于“T”形沟槽的竖直段内，在测试槽的两侧压实回填土。在测试槽的下游端放置陡槽，把测试槽与陡槽的连接处做止水，在陡槽的下游开挖出排水沟。（6）在“T”形沟槽的水平段内，从测试槽八字口起向两侧安插插板至截水沟处，以形成拦水的截水板。在安插插板时，把插板与防渗膜连接。插板安插完毕后，在截水板的两侧压实回填土。（7）在左侧槽壁顶面的测试管管口上安置水深传感器，在支架的底面安置摄像机。把水下发球器的电缆与电缆管内的电缆连接后，把水下发球器安装在测试槽槽底板的发球口上。掀起拍门把测试球逐个经树脂筒塞入储球螺旋管内，待储球螺旋管内塞满测试球后，向树脂筒和储球螺旋管内注满水，待树脂筒和储球螺旋管内的测试球上顶下托排列并浮于水里后放下拍门。把水深传感器、摄像机、水下发球器的电缆与槽式地面径流量量测仪联接后进行调试。（8）在防渗膜的上游边界安插拦污栅后，便可进行地面径流量的量测。本专利技术的槽式地面径流量量测设备基于以下工作原理：根据《水力学》的理论，现测试槽为长而直、矩形断面及顺坡的明渠，在测试槽内无流量流出或流进，测试槽内无跌水等建筑物干扰，短时间内可将径流水视为是恒定流，即测试槽内的径流水水流为明渠均匀流。明渠均匀流的流量Q公式：流量Q=流速v×过水断面A，所以只要测出测试槽内的水深h，就能得到过水断面A，以及只要再测出径流水流速v，便可得出径流流量Q。下雨时地面产生的径流水，经截水板的挡水水流入测试槽，径流水从测试槽槽底板的测试孔流入测试管被水深传感器测出水深h，由径流水深h乘以测试槽槽底的宽度b，便可得出过水断面A。位于测试槽槽底板上游部位的水下发球器把测试球从出球孔中推出开始计时，同时位于测试槽下游部位的摄像机对准槽底板、左侧槽壁、右侧槽壁上的标线进行摄像，当测试球漂浮到标线位置时结束计时，从而得出测试球从水下发球器发出球至测试球到达标线所用的时间t，水下发球器至标线的距离C是已知的，所以届时测试槽内水流的流速v为C/t。由径流流速v乘以测试槽的过水断面A，便可得出该时段的径流流量Q。另外，当水深传感器刚测得测试槽槽内水深为地面径流的开始时间，当水深传感器测不到测试槽槽内水深为地面径流的结束时间，所以水深传感器还能传感始讫产生地面径流的时间。与已有技术相比，本专利技术有益效果体现在：本专利技术的槽式地面径流量量测设备，适用于山坡、丘陵、平原等不同复杂地貌、植被繁多、不同流量、泥沙含量大、漂浮物多等地面径流量的量测，具有精度高、量程大、构造简单、便携、重复使用、操作简便、实时输出数据等特点，是一种获取水文资料、预防地质灾害等的先进量测设备。附图说明图1为本专利技术的俯剖视结构示意图。图2为本专利技术的侧视结构示意图。图3为本专利技术的发球器正剖视结构示意图。图4为本专利技术的发球器侧剖视结构示意图。图中标号：1地面、2径流水、3截水沟、4拦污栅、5防渗膜、6截水板、7插板、8测试槽、9槽底板、10左侧槽壁、11右侧槽壁、12陡槽、13排水沟、14发球口、15测试孔、16标线、17支架、18测试管、19水深传感器、20摄像机、21测试球本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种槽式地面径流量量测设备，包括了截水沟、防渗膜、截水板、测试槽、陡槽、水深传感器、水下发球器、摄像机、标线等，其特征在于：在量测径流量地面的低处有一道截水板，该截水板由若干块插板插接而成，在该截水板两端的地面上各开挖有1条截水沟，在该两条截水沟与所述截水板上游侧之间的地面上铺有防渗膜，在该防渗膜的上游边缘围有拦污栅，该防渗膜的最低处位于所述截水板的中部，在所述截水板的中部有开口，该截水板的开口与测试槽上游端的八字口连接，在该测试槽的下游端依次连接有陡槽、排水沟，所述的测试槽为顺直、等坡、矩形横断面的水槽，该测试槽的槽底板的下游端比上游端低，该槽底板上游端的顶面与所述防渗膜平齐连接，在所述槽底板的上游部位中心线处有发球口，以及中部中心线处有测试孔，在所述测试槽下游部位的左侧槽壁和右侧槽壁顶面上架设有支架，在所述发球口的下方安装有水下发球器，该水下发球器与所述的发球口之间有止水圈，该水下发球器的电缆从槽底板底面和左侧槽壁外侧面上的电缆管引出，在所述测试孔的孔口上有滤网，该测试孔与安装于槽底板底面和左侧槽壁外侧面上的测试管的一端连通，该测试管的另一端与安装于左侧槽壁顶面的水深传感器连通，在所述支架的底面安装有的摄像机，在该支架下方的左侧槽壁、槽底板、右侧槽壁上均画有标线，所述的摄像机的镜头朝下对准该标线，下雨时产生的地面径流水，经拦污栅、防渗膜被截水板拦截后，依次从测试槽、陡槽、排水沟流出，届时,测试槽内的水流入测试管，由所述的水深传感器测试出测试槽内的水深，还有由水下发球器发出测试球并计时，该测试球在测试槽内漂流而下，由摄像机拍摄到测试球到达标线时再计时，经换算得出测试槽内水流的流速。...

【技术特征摘要】
1.一种槽式地面径流量量测设备，包括了截水沟、防渗膜、截水板、测试槽、陡槽、水深传感器、水下发球器、摄像机、标线等，其特征在于：在量测径流量地面的低处有一道截水板，该截水板由若干块插板插接而成，在该截水板两端的地面上各开挖有1条截水沟，在该两条截水沟与所述截水板上游侧之间的地面上铺有防渗膜，在该防渗膜的上游边缘围有拦污栅，该防渗膜的最低处位于所述截水板的中部，在所述截水板的中部有开口，该截水板的开口与测试槽上游端的八字口连接，在该测试槽的下游端依次连接有陡槽、排水沟，所述的测试槽为顺直、等坡、矩形横断面的水槽，该测试槽的槽底板的下游端比上游端低，该槽底板上游端的顶面与所述防渗膜平齐连接，在所述槽底板的上游部位中心线处有发球口，以及中部中心线处有测试孔，在所述测试槽下游部位的左侧槽壁和右侧槽壁顶面上架设有支架，在所述发球口的下方安装有水下发球器，该水下发球器与所述的发球口之间有止水圈，该水下发球器的电缆从槽底板底面和左侧槽壁外侧面上的电缆管引出，在所述测试孔的孔口上有滤网，该测试孔与安装于槽底板底面和左侧槽壁外侧面上的测试管的一端连通，该测试管的另一端与安装于左侧槽壁顶面的水深传感器连通，在所述支架的底面安装有的摄像机，在该支架下方的左侧槽壁、槽底板、右侧槽壁上均画有标线，所述的摄像机的镜头朝下对准该标线，下雨时产生的地面径流水，经拦污栅、防渗膜被截水板拦截后，依次从测试槽、陡槽、排水沟流出，届时,测试槽内的水流入测试管，由所述的水深传感器测试出测试槽内的水深，还有由水下发球器发出测试球并计时，该测试球在测试槽内漂流而下，由摄像机拍摄到测试球到达标线时再计时，经换算得出测试槽内水流的流速。2.根据权利要求1所述的槽式地面径流量量测设备，其特征是：所述水下发球器的盖板为矩形板，在该盖板上有拍门，该拍门朝下游方向的上方开启，在所述拍门的下方依次安装有发球架、储球筒，在所述发球架的上游侧安装有电磁推球器，在该发球架内安装有向上游倾斜的弹性树脂筒，该树脂筒的上端固定于发球架的顶端，该树脂筒的下端固定于发球架的底端，并与所述储球筒内的储球螺旋管连通，在该储球筒的底端有底盖，在所述的储球螺旋管内依次排列有若干只测试球，该些测试球均浮于储球螺旋管管内的水里，所述的电磁推球器的推球舌头能水平伸缩移动，该推球舌头的中心线距所述盖板底面2/3测试...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪哲荪，徐紫茜，汪梓骏，
申请(专利权)人：汪哲荪，
类型：发明
国别省市：安徽,34