一种城市与山地水文学实验模型装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种城市与山地水文学实验模型装置，由主控台、导线、换气扇、降雨装置、造风装置、地形平台和封闭空间组成；在主控台中输入地形数据，通过导线传递到地形平台，在平移电机和移动电机的作用下，通过升降电机控制电磁撞杆及电磁撞杆的升降，来控制地形模块的位置，进而在地形平台上形成与主控台中相同的地形状态。在主控台中输入降雨和风场数据，通过降雨装置来模拟降雨状态，通过造风装置来模拟实际风环境，通过换气扇来平衡封闭空间内与外界环境的环境参数平衡。将移动流量计调节至地形凹陷的边界位置，用来收集与测量地形平台上流出的流量数据。该装置制作成本低，运行简便，灵活性强，适用范围广，便于普及使用和推广。

An experimental model device for urban and mountainous hydrology

The utility model discloses an urban and mountainous hydrological experimental model device, which is composed of a main console, a conductor, a ventilator, a rainfall device, a wind-making device, a terrain platform and a closed space; terrain data are input into the main console, transmitted to the terrain platform through a conductor, and communicated under the action of a translation motor and a mobile motor. The elevator motor controls the elevation of the electromagnetic bumper and the electromagnetic bumper to control the position of the terrain module, and then forms the same terrain state on the terrain platform as in the main console. Rainfall and wind field data are input into the main console. Rainfall device is used to simulate the rainfall state, wind generator is used to simulate the actual wind environment, and ventilator is used to balance the environmental parameters of the enclosed space and the external environment. The mobile flowmeter is adjusted to the edge of the terrain depression to collect and measure the flow data from the terrain platform. The device has the advantages of low production cost, simple operation, strong flexibility, wide application range, and easy popularization and application.

【技术实现步骤摘要】
一种城市与山地水文学实验模型装置
本技术涉及一种用于在实验室内进行模拟城市与山地水文学实验的模型装置。
技术介绍
城市水文学是研究发生在大中型城市环境内部和外部，受到城市化影响的水文过程，为城市建设和改善城市居民生活环境质量提供水文依据的学科，又称都市水文学，是水文学的一个分支。涉及水文科学、水利工程科学、环境科学和城市科学，是一门综合性很强的交叉学科。主要内容包括城市化的水文效应、城市化对水文过程的影响、城市水文气象的观测实验、城市供水与排水、城市水环境、城市的防洪除涝、城市水资源、城市水文模型和水文预测以及城市水利工程经济等。是一门综合性很强的边缘学科。对城市发展规划、城市建设、环境保护、市政管理以及工商企业的发展和居民生活都有重大意义。
技术实现思路
本技术的目的在于开发一种用于在实验室内进行模拟城市与山地水文学实验的模型装置，装置制作成本低，运行简便，灵活性强，可在实验室内部模拟不同暴雨强度、不同地形地势、不同大气环境下的城市与山地水文学场景和环境。装置适用范围广，便于在高校或科研院所普及使用和推广。为了实现上述目的，本技术的主体结构包括由主控台、导线、换气扇、降雨装置、造风装置、地形平台和封闭空间组成。设置一个封闭空间，在封闭空间内设置一个地形平台，用来模拟地形地势状态，在地形平台的正上方设置一个降雨装置，用于模拟降雨环境，在地形平台的四周设置个造风装置，在每一个造风装置上都安装一些鼓风扇，用于模拟风环境，造风装置在高度方向上位于地形平台和降雨装置之间，在封闭空间的四个立面墙的上方位置设置一些换气扇，用于封闭空间的换气，并配合造风装置营造尽可能符合现实状况的风环境，通过导线将换气扇、降雨装置、造风装置、地形平台、主控台相连，由主控台来对整个一种城市与山地水文学实验模型装置进行实际控制。地形平台由固定轨、地形模块、移动流量计、平移电机、滑动轨、地形生成器和平台底座组成。设置一个长方形的平台底座，平台底座是方环状框架结构。在平台底座的中间位置固定安装一个网格架，网格架由骨架垂直交叉组成，在骨架的每一个网格内都安装一个地形模块，每一个地形模块可在骨架的网格内上下自由运动，且地形模块在骨架的作用下可随意停在任意高度位置上，在每一个地形模块的上方安装一个橡胶环，橡胶环可以使两个相邻的地形模块之间的缝隙尽可能的减小。在每一个地形模块的正下方安装一个磁铁。在平台底座四周的骨架外围位置上，都安装一些可移动流量计，每一个流量计都可以在平台底座的边缘方向上自由平行移动，用来测量地形模块上留下来的降雨流量。在长方形平台底座两侧边框的下方都安装一根固定轨，在每一根固定轨上都分别安装一个平移电机，在两个平移电机上固定安装一根滑动轨，滑动轨将两个平移电机进行相连，两个平移电机始终同步前进或后退，通过平移电机在固定轨上的运动，带动滑动轨运动。在滑动轨上安装一个可以移动的地形生成器。地形生成器由滑动轨、电磁撞杆、移动电机、升降电机、和电磁撞杆组成。设置一个移动电机，并将其固定在滑动轨上，在平移电机和移动电机的作用下，地形生成器可在地形平台的平面空间上自由移动。在移动电机上固定安装一个升降电机，在升降电机中安装一个电磁撞杆，升降电机控制电磁撞杆在垂直方向上自由上下运动。在电磁撞杆的顶部安装一个梯形的电磁撞杆，当电磁撞杆上升时，电磁撞杆可推动地形模块上升运动至主控台指定的位置，当电磁撞杆通电产生磁力，电磁撞杆下降时，电磁撞杆吸引磁铁，进而吸引地形模块下降运动至主控台指定的位置。降雨装置由进水管、喷口、进水室、隔板、增压泵、增压室和雾化室组成。在进水室的一侧设置一个进水管，在进水室的下方设置一个隔板，在隔板的下方安装一些增压泵，在增压泵的下方设置一个增压室，在增压室的下方设置一个隔板，在增压室的下方设置一个雾化室，在雾化室的下方开设一些喷口，用来喷出雾化状的模拟雨水。当进行水文学模型实验时，在主控台中输入地形数据，通过导线传递到地形平台，在平移电机和移动电机的作用下，通过升降电机控制电磁撞杆及电磁撞杆的升降，来控制地形模块的位置，进而在地形平台上形成与主控台中相同的地形状态。在主控台中输入降雨和风场数据，通过降雨装置来模拟降雨状态，通过造风装置来模拟实际风环境，通过换气扇来平衡封闭空间内与外界环境的环境参数平衡。将移动流量计调节至地形凹陷的边界位置，用来收集与测量地形平台上流出的流量数据，用于实验分析使用。附图说明图1为本技术的主体结构原理示意图。图2为本技术的地形平台结构原理示意图。图3为本技术的地形平台骨架结构侧视图。图4为本技术的降雨装置结构原理示意图。图5为本技术的地形平台俯视图。图6为本技术的地形生成器结构原理示意图。图7为本技术的地形模块和骨架关系示意图。具体实施方式下面结合附图并通过实施例作进一步的说明。实施例：本实施例的主体结构包括主控台1、导线2、换气扇3、降雨装置5、造风装置7、地形平台9和封闭空间10组成。设置一个长300cm宽300cm高250cm的玻璃材质的封闭空间10，在封闭空间10内地面以上20cm处设置一个长160cm宽160cm高30cm的钢制地形平台9，用来模拟地形地势状态，在地形平台9的正上方200cm处设置一个长160cm宽160cm高30cm的钢制降雨装置5，用于模拟降雨环境，在地形平台9的四周的封闭空间10四个立面墙20上100cm高度处设置4个长160cm宽100cm厚20cm的钢制造风装置7，在每一个造风装置7上都安装八个直径30cm的钢制鼓风扇8，用于模拟风环境，造风装置7在高度方向上位于地形平台9和降雨装置5之间，在封闭空间10的四个立面墙20的上方220cm处位置设置六个直径40cm的钢制换气扇3，用于封闭空间10的换气，并配合造风装置7营造尽可能符合现实状况的风环境，通过导线2将换气扇3、降雨装置5、造风装置7、地形平台9、长150cm宽100cm高100cm的钢制主控台1相连，主控台1设置在封闭空间10的外部，由主控台1来对整个一种城市与山地水文学实验模型装置进行实际控制。地形平台9由固定轨11、地形模块12、移动流量计13、平移电机14、滑动轨15、地形生成器16和平台底座23组成。设置一个长方形的长160cm宽160cm高30cm的钢制平台底座23，平台底座23是方环状框架结构。平台底座23的边框厚度为10cm，中空空间尺寸为长140cm宽140cm，在平台底座23的中间位置固定安装一个长140cm宽140cm的钢制网格架，网格架由188根直径为0.5cm的钢制骨架29垂直交叉组成。在骨架29的每一个网格内都安装一个长1cm宽1cm高30cm的钢制地形模块12，每一个地形模块12可在骨架29围合成的1cm*1cm的网格内上下自由运动，且地形模块12在骨架29的作用下可随意停在任意高度位置上，在每一个地形模块12的上方安装一个厚度为0.01cm的橡胶环27，橡胶环27可以使两个相邻的地形模块12之间的缝隙尽可能的减小。在每一个地形模块12的正下方安装一个长1cm宽1cm高3cm的磁铁28。在平台底座23四周的骨架29外围位置上，都安装4个长30cm宽10cm的可移动流量计13，每一个流量计都可以在平台底座23的边缘方向上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种城市与山地水文学实验模型装置，其特征在于，由主控台、导线、换气扇、降雨装置、造风装置、地形平台和封闭空间组成；设置一个封闭空间，在封闭空间内设置一个地形平台，用来模拟地形地势状态，在地形平台的正上方设置一个降雨装置，用于模拟降雨环境，在地形平台的四周设置个造风装置，在每一个造风装置上都安装一些鼓风扇，用于模拟风环境，造风装置在高度方向上位于地形平台和降雨装置之间，在封闭空间的四个立面墙的上方位置设置一些换气扇，用于封闭空间的换气，并配合造风装置营造尽可能符合现实状况的风环境，通过导线将换气扇、降雨装置、造风装置、地形平台、主控台相连，由主控台来对整个一种城市与山地水文学实验模型装置进行实际控制；在平台底座四周的骨架外围位置上，都安装一些可移动流量计，每一个流量计都可以在平台底座的边缘方向上自由平行移动，用来测量地形模块上留下来的降雨流量；在长方形平台底座两侧边框的下方都安装一根固定轨，在每一根固定轨上都分别安装一个平移电机，在两个平移电机上固定安装一根滑动轨，滑动轨将两个平移电机进行相连，两个平移电机始终同步前进或后退，通过平移电机在固定轨上的运动，带动滑动轨运动；在滑动轨上安装一个可以移动的地形生成器。...

【技术特征摘要】
1.一种城市与山地水文学实验模型装置，其特征在于，由主控台、导线、换气扇、降雨装置、造风装置、地形平台和封闭空间组成；设置一个封闭空间，在封闭空间内设置一个地形平台，用来模拟地形地势状态，在地形平台的正上方设置一个降雨装置，用于模拟降雨环境，在地形平台的四周设置个造风装置，在每一个造风装置上都安装一些鼓风扇，用于模拟风环境，造风装置在高度方向上位于地形平台和降雨装置之间，在封闭空间的四个立面墙的上方位置设置一些换气扇，用于封闭空间的换气，并配合造风装置营造尽可能符合现实状况的风环境，通过导线将换气扇、降雨装置、造风装置、地形平台、主控台相连，由主控台来对整个一种城市与山地水文学实验模型装置进行实际控制；在平台底座四周的骨架外围位置上，都安装一些可移动流量计，每一个流量计都可以在平台底座的边缘方向上自由平行移动，用来测量地形模块上留下来的降雨流量；在长方形平台底座两侧边框的下方都安装一根固定轨，在每一根固定轨上都分别安装一个平移电机，在两个平移电机上固定安装一根滑动轨，滑动轨将两个平移电机进行相连，两个平移电机始终同步前进或后退，通过平移电机在固定轨上的运动，带动滑动轨运动；在滑动轨上安装一个可以移动的地形生成器。2.根据权利要求1所述的一种城市与山地水文学实验模型装置，其特征在于，地形平台由固定轨、地形模块、移动流量计、平移电机、滑动轨、地形生成器和平台底座组成；设置一个长方形的平台底座，平台底座是方环状框架结构；在平台底座的中...

【专利技术属性】
技术研发人员：路成刚，高巍，武周虎，唐沂珍，
申请(专利权)人：青岛理工大学，
类型：新型
国别省市：山东,37