一种硬化地面降雨入渗的监测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种硬化地面降雨入渗的监测系统，包括：安装在硬化地面的集水设备和与集水设备连通的测量设备，降雨发生，集水设备内部产生积水，通过拉动测量设备的活塞，将集水设备内部的雨水吸入到测量设备，读取测量设备刻度值，记录入渗水量。同时设置有雨水收集槽，方便校验雨水站雨水值，同时更方便硬化地面入渗系数计算。本实用新型专利技术通过在硬化地面收集降雨入渗，进行准确计量，实现了硬化地面降雨入渗的原型监测，将入渗量与产流面积精确对应，同时记录降雨量，实现了不同硬化地面在不同降雨条件下入渗系数的准确计量，解决水文模型中将降雨入渗系数取值的困难，弥补了海绵城市建设以及水文研究过程中入渗量精确检测的技术空缺。

【技术实现步骤摘要】
一种硬化地面降雨入渗的监测系统
本技术涉及一种硬化地面降雨入渗的监测系统，是一种城市水文监测系统，是一种适用于城市水循环领域对硬化地面入渗特性的监测系统。
技术介绍
随着城市扩张，城区硬化地面面积增加，降雨入渗特性发生改变，导致降雨径流系数增大。受气候变化和城市雨岛效应影响，城市暴雨频次和强度增加，内涝问题凸显。在这种背景下，城市降雨入渗、产流问题研究显得十分紧迫和重要，但是目前降雨入渗方面研究以实验室模拟和数值模拟为主。实验室通过模拟降水来测定硬化地面的入渗系数，虽然可以分析不同降雨强度的产流特征，但是模拟的降水量、喷头高度等均是人为设定，与实际天然降雨存在较大差距。数值模拟通过径流系数来计算径流量，针对不同类别的硬化地面，一般取相同的系数值，而且不考虑降雨特征对径流系数的影响，《排水工程规划规范》给出的是区域综合入渗系数。2015年以来，我国已经先后两批共计30座试点开始海绵建设，但是目前在海绵工程效果监测、考核方面存在直接监测困难的问题。
技术实现思路
为了解决工程和研究领域中降雨入渗监测的瓶颈问题，实现硬化地面降雨入渗的原型监测，对海绵建设效果进行直接监测、考核，解决海绵监测技术难题，本技术提出了一种硬化地面降雨入渗的监测系统。所述的系统用于硬化地面降雨入渗原型监测。本技术的目的是这样实现的：一种硬化地面降雨入渗的监测系统，包括：安装在硬化地面的集水设备和测量设备，所述集水设备是没有顶板和底板上下敞口式矩形箱体，集水设备的底边与硬化地面之间密封连接，集水设备内与所述的测量设备通过细软管连通，所述测量设备为圆筒，圆筒内装有带拉杆的活塞，通过拉动活塞将集水设备中的积水吸入圆筒内进行测量；还包括校验雨量站的雨水收集槽，所述雨水收集槽顶部敞开，形状、面积等同于集水设备。所述的测量设备的圆筒上设有测量标志。所述的测量标志为测量刻度或者红外电子测量尺。该监测系统进行硬化地面降雨入渗的监测的方法，包括如下步骤：选择实验区域的步骤：用于根据实验要求，选择表面平整、干净、无杂质的区域，同时确保实验期间不受外界环境影响；监测系统设备安装的步骤：将集水设备放置到实验区域，用止水胶填充集水设备与实验地面之间缝隙，固定好测量设备，用细软管一端连接测量设备底部接口，另一端置入集水设备内部地面；现场量测的步骤：降雨发生后，拉动测量设备的活塞，将集水设备区域内硬化地面的积水吸入测量设备，读取测量设备的刻度，记录产生的入渗量；进一步的，测量设备量测的雨水的体积记为V，集水设备围城的面积记为A，对应的雨量站记录当次降雨量记为R，实验区域降雨入渗系数Pr表达式为：本技术提供的一种硬化地面降雨入渗的监测系统，通过原型实验量测降雨入渗量，实现了硬化地面降雨入渗特性的原型定量监测，同时充分考虑了降雨入渗与产流面积的对应关系，弥补了硬化地面降雨入渗特性与降雨量的关系研究空缺。附图说明下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明。图1(a)是本技术的实施例一结构主视图；图1(b)是本技术的实施例一的结构俯视图；图2是本技术的实施例二所述系统的示意图；图3是本技术的实施例三所述系统的示意图。图4是本技术的实施例四所述降水计量槽的示意图具体实施方式集合附图说明本技术的具体实施方式。实施例一：本实施例是一种硬化地面降雨入渗的监测系统，如图1(a)、图1(b)所示。本实施例包括：安装在检测硬化地面的集水设备1和水量测量设备2，所述集水设备与测量设备通过细软管3连通，所述集水设备1与检测地面之间通过止水胶4填充，确保集水设备1内外的雨水不连通，通过拉杆5拉动活塞6将集水设备1内的积水抽入到测量设备2，读取测量设备2的刻度，计量集水设备1区域内的入渗量。止水胶4的止水效果，决定了集水设备1内部积水与外部入渗雨水不连通。本实施例所述的硬化地面，可以不渗透地面、半渗透地面、伪渗透地面，但一定要是硬化地面，确保止水胶可以止水。所选检测硬化地面要干净、干燥、平整。实施例二：本实施例是实施例一的改进，是实施例一关于监测半渗透、伪渗透硬化地面过程中，入渗水侧向交换问题的改进。示意图如图2所示，平面图不再赘述。改进之处是将集水设备1深入到地面以下，针对伪渗透地面，深入到不渗透层停止，针对半渗透地面，深入到硬化地面基础层为止，改进后止水胶4要在集水设备1的内外侧填充止水。实施例三：本实施例是实施例二的改进，是实施例二关于测量系统实现自动吸水计量功能的改进，如图3所示。改进之处是将原来拉杆6改进为螺旋状拉杆6’，配套增设拉杆旋转套7。为实现自动吸水功能，在细软管在集水设备1内部一端安装水位传感器8，传感线9连通传感器8和电动机10，传感器感8被淹没时，电动机10启动，带动螺旋状拉杆6’转动，提升活塞5将水吸入。为了保证测量设备2的稳定性，在底部安装支架11。实施例四：本实施例是实施例三的改进，是实施例三关于降雨量计量的改进，如图4所示。改进之处是增设与集水设备1面积相同的量水槽12，用来校验雨量站记录的雨量数据，更准确的计算入渗系数。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硬化地面降雨入渗的监测系统，其特征在于，包括：安装在硬化地面的集水设备和测量设备，所述集水设备是没有顶板和底板上下敞口式矩形箱体，集水设备的底边与硬化地面之间密封连接，集水设备内与所述的测量设备通过细软管连通，所述测量设备为圆筒，圆筒内装有带拉杆的活塞，通过拉动活塞将集水设备中的积水吸入圆筒内进行测量；还包括校验雨量站的雨水收集槽，所述雨水收集槽顶部敞开，形状、面积等同于集水设备。

【技术特征摘要】
1.一种硬化地面降雨入渗的监测系统，其特征在于，包括：安装在硬化地面的集水设备和测量设备，所述集水设备是没有顶板和底板上下敞口式矩形箱体，集水设备的底边与硬化地面之间密封连接，集水设备内与所述的测量设备通过细软管连通，所述测量设备为圆筒，圆筒内装有带拉杆的活塞，通过拉动活塞将集水设备中的积水吸入圆筒内进...

【专利技术属性】
技术研发人员：周晋军，刘家宏，向晨瑶，邵薇薇，梅超，
申请(专利权)人：中国水利水电科学研究院，
类型：新型
国别省市：北京,11