降雨积水模拟实验系统(室内人工降雨模拟系统)设计方案

概述: 包括北京在内的一些大城市几乎是逢雨必涝，深层次的原因是什么？到底要几年一遇的降雨才能不内涝？

气象部门之前已有预报，排水、公交、地铁、道路等部门也都启动了防汛应急预案，排水的车辆设备早早就在莲花桥等重点路段待命抢险。在大雨中，公安、交通、排水等部门的可以说是全员上岗，坚守岗位，公安民警以身体站在积水里，以身体为标杆指引车辆，工作不能说不尽力，但为什么还会出现这么多的积水点段？

根本原因，一方面是目前城市中的排水设施标准普遍偏低。据了解，目前北京仅有天安门广场和奥林匹克公共区的排水管线达到5年一遇，即满足每小时56毫米的降雨量；中心城区普遍为1年一遇，个别区域按照3年一遇的标准建设。另一方面是城市的空间扩张、硬覆盖加剧、人口膨胀等通病加剧了突发天气灾害的可能性。

综述:降雨积水模拟实验系统(室内人工降雨模拟系统)有三大部分组成，分别为人工降雨管路、人工降雨自控系统，实验平台三大部分组成，建成后不但能完成模拟不同参数的降雨、不同地表覆盖、不同地下管网分布等条件下降雨积水模拟的实验，也可做渗透、土壤水分运移、植物生态、土木工程等领域相关科研实验工作

一.降雨积水模拟实验系统(室内人工降雨模拟系统)技术指标如下：

1）、有效降雨面积：4×9m（36）平米

2）、降雨高度：2.1m（降雨喷嘴至实验平台高度）

3）、雨强连续变化范围：20-150mm/h

4）、降雨均匀度系数： 大于0.86

5）、雨滴大小调控范围：1.7～2.8mm

6）、降雨调节精度：7mm/h

7）、柜式控制台，液晶显示数据及雨强值和雨强曲线，可以实现手动、自动等控制模式。

二.系统组成: 控制台面板, 控制台面板, 降雨阀控制箱, 泵房, 实验槽

泵房内设备组成：

1、上水阀，上水有两部分组成，手动开关及电磁阀。

2、水箱，水箱由箱体、人孔、进水口、溢流口、出水口、排水口等部分组成。

3、水泵，采用高扬程管道泵，尽量减小水泵噪音，增加流量及出水压力。

三.系统操作模式及区别

3.1实验操作规程

1、打开水泵控制箱及降雨电磁阀控制箱电源。

2、布置实验平台。

（1）根据实验要求调整实验台路面及建筑区域高度（注意实验台路面及建筑区域的水平及坡度要求）；

（2）调整下水口管道开口尺寸；

（3）调整雨篦子开口面积；

（4）根据实验要求安装相关传感器。

3、打开控制台电源开关。

4、开启工控电脑，并打开操控软件。

5、开启系统电源开关，此时请确认水泵控制箱及降雨电磁阀控制箱远程控制指示灯开启。

实验控制系统操作：

3.2手动模式操作

（1）手动操作模式

A、手自动旋钮指向手动位置

B、设置定时器，根据实验要求设置定时时间

C、确认水箱是否缺水，如果水箱缺水，请先开启水箱蓄水阀蓄水，水箱满后蓄水阀会自动关闭

D、开启降雨阀门（I、II、III根据降雨强度大小适当选择），此时相应指示灯应开启

E、按下开启按钮，此时定时器自动开启，调节频率旋钮，观察泵频率仪表及触屏降雨强度显示使之达到实验要求

F、定时器倒计时结束，实验自动停止，按复位键使定时器复位

实验结束，记录并打印实验结果

3.2自动模式操作

A、手自动旋钮指向自动位置，自动选择旋钮指向自动位置

B、自动模式下，水箱会根据水位情况自动蓄水

C、打开降雨控制软件，设置降雨强度、降雨计时时间

D、按下自动模式区开启按钮，此时实验开始

E、降雨计时时间结束，实验自动停止

实验结束，打印实验结果

3.3模式操作

A、自动模式与自动模式的区别在于可以调节软件设置参数，此时参数设置界面功能开启

4.软件使用说明

数据监控,系统控制,图像监控画面,实验报表,历史曲线,报警记录

5. 实验数据的记录与处理

实验数据在自动及模式下由电脑自动记录并存储，实验完毕后根据需要可以查询并打印实验记录，也可以将实验记录转换为Excel文件，方便转存及数据处理。

6.远程监控的实现

远程实验数据监测和远传实验视频监测

实验关键词：降雨强度、降雨时间、下水管直径（内经）、路面面积、建筑群面积、绿化面积、绿化率、坡度、积水深度:降雨积水模拟实验系统,室内人工降雨模拟系统

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