一種徑流面源污染監(jiān)測試驗(yàn)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種徑流面源污染監(jiān)測試驗(yàn)裝置，降雨支架為門字型，上面設(shè)置有大、中、小三種噴頭，并分別設(shè)置有電磁閥；下面還設(shè)置有四邊形的徑流擋板，徑流擋板的一端設(shè)置有三角形的匯流口；降雨支架通過軟管與水泵的出水端相連接，水泵的進(jìn)水端與水源A和水源B相連接。本實(shí)用新型通過控制箱實(shí)現(xiàn)了對不同降雨強(qiáng)度、流量、壓力、流速的全過程模擬控制，實(shí)現(xiàn)了人工降雨情況下，收集地表徑流、水質(zhì)變化、水質(zhì)特點(diǎn)的全過程研究。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型是關(guān)于水質(zhì)監(jiān)測試驗(yàn)裝置的，特別涉及一種水環(huán)境中降雨對于地表水 質(zhì)影響的徑流面源污染監(jiān)測試驗(yàn)裝置。 一種徑流面源污染監(jiān)測試驗(yàn)裝置

【背景技術(shù)】
[0002] 目前面源污染的研究受到越來越多的重視，但是相應(yīng)研究只能在降雨期間進(jìn)行。 由于氣候原因，實(shí)驗(yàn)次數(shù)受到很大的限制，數(shù)據(jù)積累很慢。因此，利用模擬降雨是研究非點(diǎn) 源污染的重要手段。
[0003] 由于徑流水質(zhì)受很多因素影響，所以模擬效果的逼真性對于水質(zhì)研究極為重要， 現(xiàn)有模擬降雨裝置通常精度較低且響應(yīng)時(shí)間較長，重復(fù)性差，不利于水質(zhì)測定實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行。
[0004] 現(xiàn)有模擬降雨裝置，在用于水質(zhì)測定時(shí)，通常采用異位室內(nèi)模擬，但采集土壤面積 有限，搬運(yùn)困難，模擬效果不理想，導(dǎo)致最終測定結(jié)果數(shù)值與實(shí)際偏差較大，對于模擬降雨 研究的效果有一定的影響。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本實(shí)用新型的目的，為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)和自 動(dòng)控制、可以精確模擬降雨過程、研究不同降雨情況下的地表徑流水質(zhì)特點(diǎn)的徑流面源污 染監(jiān)測試驗(yàn)裝置。
[0006] 本實(shí)用新型通過如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。
[0007] -種徑流面源污染監(jiān)測試驗(yàn)裝置，包括：降雨支架、降雨噴頭、水泵及變頻器；其 特征在于，所述降雨支架14上面設(shè)置有大噴頭3、小噴頭2和中噴頭1，每個(gè)噴頭的前面分 別設(shè)置有電磁閥C6、電磁閥B5和電磁閥A4 ;降雨支架14為門字型，其下端的兩側(cè)分別設(shè)置 有腳輪15 ;降雨支架14的下面還設(shè)置有徑流擋板12,徑流擋板12為四邊形；徑流擋板12 的一端設(shè)置有匯流口 13,匯流口 13為三角形；
[0008] 為模擬真實(shí)降雨的不同情況，本實(shí)用新型的監(jiān)測試驗(yàn)裝置還設(shè)置有控制箱6,控制 箱6設(shè)置有常規(guī)的用于控制不同降雨強(qiáng)度、流量、壓力、流速、累積流量的控制裝置及儀表； 控制箱6下部設(shè)置有水泵11，水泵11的出水端設(shè)置有流量計(jì)9和壓力表10 ;水泵11的出 水端通過軟管與降雨支架14相連接；
[0009] 水泵11的進(jìn)水端與水源A17和水源B18相連接，水源A17和水源B18與水泵11 之間分別設(shè)置有電磁閥D7和電磁閥E8。
[0010] 所述匯流口（13)為可拆卸匯水口，分別針對軟質(zhì)土壤和硬質(zhì)路面設(shè)置有兩種形 式；對于軟質(zhì)土壤，匯流口（13)的下面設(shè)置有襯底；對于硬質(zhì)路面，匯流口（13)的下面沒 有襯底。
[0011] 該監(jiān)測試驗(yàn)裝置通過不同型號(hào)噴頭的啟閉及組合，實(shí)現(xiàn)20mm/h?120mm/h的降雨 能力。
[0012] 該監(jiān)測試驗(yàn)裝置通過手動(dòng)和自動(dòng)兩種方式來實(shí)現(xiàn)模擬真實(shí)降雨的不同情況。
[0013] 本實(shí)用新型通過對降雨全過程的精確模擬，實(shí)現(xiàn)了人工降雨情況下，收集地表徑 流，研究水質(zhì)變化的過程；由于裝置的全自動(dòng)化控制，其精確性、可重復(fù)性高，利于實(shí)驗(yàn)與研 究不同降雨情況下的地表徑流水質(zhì)特點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 圖1是本實(shí)用新型的徑流面源污染監(jiān)測試驗(yàn)裝置的示意圖。
[0015] 圖1中附圖標(biāo)記如下：
[0016] 1-中噴頭； 2-小噴頭；
[0017] 3-大噴頭 4-電磁閥1 ;
[0018] 5-電磁閥2; 6-電磁閥3 ;
[0019] 7-電磁閥4 8-電磁閥5;
[0020] 9-流量計(jì) 10-壓力表；
[0021] 11-水泵 12-徑流擋板；
[0022] 13-匯流口 14-降雨支架
[0023] 15-腳輪 16-控制箱
[0024] 17-水源 A 18--水源 B

【具體實(shí)施方式】
[0025] 本實(shí)用新型采用常規(guī)材料及常規(guī)生產(chǎn)工藝進(jìn)行制備，下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型 進(jìn)行進(jìn)一步描述。
[0026] 本實(shí)用新型的徑流面源污染監(jiān)測試驗(yàn)裝置，其降雨支架14為門字型，采用普通水 管制作，高度為2. 5米，以保證雨滴降落的終點(diǎn)速度接近真實(shí)降雨?duì)顩r；降雨支架14下端的 兩側(cè)分別設(shè)置有腳輪15,使其穩(wěn)定性強(qiáng)；支架可拆卸，也便于短距離移動(dòng)和長距離運(yùn)輸與 存放。
[0027] 降雨支架14的上面設(shè)置有大噴頭3、小噴頭2和中噴頭1，每個(gè)噴頭的前面分別設(shè) 置有電磁閥C6、電磁閥B5和電磁閥A4，不同噴頭所提供的雨滴大小和降雨能力不同，通過 電磁閥控制不同噴頭的啟閉和組合，可以實(shí)現(xiàn)20mm/h?120mm/h的降雨能力；其中，單獨(dú)開 啟小噴頭2,通過變頻器調(diào)節(jié)水泵頻率可使降雨強(qiáng)度達(dá)到20?30mm/h，單獨(dú)開啟中噴頭1 降雨強(qiáng)度可達(dá)30?60mm/h，當(dāng)使用小噴頭2和中噴頭1組合時(shí)，降雨強(qiáng)度可達(dá)60?80mm/ h，使用中噴頭1和大噴頭3組合時(shí)，降雨強(qiáng)度可達(dá)80?120mm/h。經(jīng)模擬效果數(shù)值的測定， 在上述范圍內(nèi)的降雨實(shí)驗(yàn)，降雨均勻系數(shù)均可達(dá)到90%以上（現(xiàn)有裝置基本在80%左右）。 采用色斑法測定雨滴直徑，符合天然降雨的情況。
[0028] 降雨支架14的下面還設(shè)置有徑流擋板12,徑流擋板12為四邊形；噴頭降雨有效 面積為半徑2m的圓形，在降雨有效范圍內(nèi)，模擬效果均佳，可以根據(jù)實(shí)際需要調(diào)節(jié)徑流擋 板大小。徑流擋板12的一端設(shè)置有匯流口 13,匯流口 13為三角形，為可拆卸式，可以分別 針對軟質(zhì)土壤和硬質(zhì)路面的不同種類，實(shí)現(xiàn)原位收集模擬降雨過程中的地表徑流。對于軟 質(zhì)土壤，匯流口 13的下面設(shè)置有襯底，當(dāng)匯流口 13放置于軟質(zhì)土上時(shí)，防止水流在匯水口 處滲入土壤，以便于收集地表徑流。
[0029] 為模擬真實(shí)降雨的不同情況，本實(shí)用新型的監(jiān)測試驗(yàn)裝置還設(shè)置有控制箱6,控制 箱6設(shè)置有常規(guī)的用于控制不同降雨強(qiáng)度、流量、壓力、流速、累積流量的控制裝置及儀表， 該監(jiān)測試驗(yàn)裝置可以通過手動(dòng)或者自動(dòng)兩種方式來實(shí)現(xiàn)模擬真實(shí)降雨的不同情況，只需設(shè) 定好時(shí)間和雨強(qiáng)，就可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)全面模擬真實(shí)降雨的情況。
[0030] 控制箱6下部設(shè)置有水泵11，水泵11的出水端設(shè)置有流量計(jì)9和壓力表10 ;水泵 11的出水端通過軟管與降雨支架14相連接，可方便拆卸和運(yùn)輸，且占用空間小，可以根據(jù) 需要調(diào)整長度。
[0031] 水泵11的進(jìn)水端與水源A17和水源B18相連接，水源A17和水源B18分別為不同 水質(zhì)的原水，它們與水泵11之間分別連接有電磁閥D7和電磁閥E8,用以模擬真實(shí)降雨中的 初期與后期雨水水質(zhì)不同的情況。
[0032] 本實(shí)用新型經(jīng)驗(yàn)證，降雨精確性良好，可達(dá)90%以上，模擬效果逼真。
【權(quán)利要求】
1. 一種徑流面源污染監(jiān)測試驗(yàn)裝置，包括：降雨支架、降雨噴頭、水泵及變頻器；其特 征在于，所述降雨支架（14)上面設(shè)置有大噴頭（3)、小噴頭（2)和中噴頭（1)，每個(gè)噴頭的 前面分別設(shè)置有電磁閥C(6)、電磁閥B(5)和電磁閥A(4);降雨支架（14)為門字型，其下 端的兩側(cè)分別設(shè)置有腳輪（15);降雨支架（14)的下面還設(shè)置有徑流擋板（12)，徑流擋板 (12) 為四邊形；徑流擋板（12)的一端設(shè)置有匯流口（13)，匯流口（13)為三角形； 為模擬真實(shí)降雨的不同情況，本實(shí)用新型的監(jiān)測試驗(yàn)裝置還設(shè)置有控制箱（6)，控制箱 (6)設(shè)置有常規(guī)的用于控制不同降雨強(qiáng)度、流量、壓力、流速、累積流量的控制裝置及儀表； 控制箱（6)下部設(shè)置有水泵（11)，水泵（11)的出水端設(shè)置有流量計(jì)（9)和壓力表（10);水 泵（11)的出水端通過軟管與降雨支架（14)相連接； 水泵（11)的進(jìn)水端與水源A(17)和水源B(18)相連接，水源A(17)和水源B(18)與水 泵（11)之間分別設(shè)置有電磁閥D(7)和電磁閥E(8)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種徑流面源污染監(jiān)測試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述匯流口 (13) 為可拆卸匯水口，分別針對軟質(zhì)土壤和硬質(zhì)路面設(shè)置有兩種形式；對于軟質(zhì)土壤，匯 流口（13)的下面設(shè)置有襯底；對于硬質(zhì)路面，匯流口（13)的下面沒有襯底。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種徑流面源污染監(jiān)測試驗(yàn)裝置，其特征在于，該監(jiān)測試驗(yàn) 裝置通過不同型號(hào)噴頭的啟閉及組合，實(shí)現(xiàn)20mm/h?120mm/h的降雨能力。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種徑流面源污染監(jiān)測試驗(yàn)裝置，其特征在于，該監(jiān)測試驗(yàn) 裝置通過手動(dòng)和自動(dòng)兩種方式來實(shí)現(xiàn)模擬真實(shí)降雨的不同情況。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種徑流面源污染監(jiān)測試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述徑流擋 板（12)為圓形。
【文檔編號(hào)】G01N33/18GK203881751SQ201420270120
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年5月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月23日
【發(fā)明者】蘇溦娜, 田一梅, 趙鵬, 高波 申請人:天津大學(xué)