不同下垫面入渗特性测定系统的研制

发布时间：2020-05-20 10:15

【摘要】：近年来在城市快速发展的同时,洪涝灾害等自然问题愈发严重,我国受到洪涝灾害的城市的数量、规模均呈明显上升的走势,经济受到严重的损坏,其原因在于,建筑物的增多和硬性设施的大量增加使得城市表层管网设施的建设严重落后于城市经济的发展。对于不同下垫面的研究,要优先的考虑让有限的雨水得到充分利用,更多的考虑利用天然质地的设施排水,建设自然存积、自然渗透、自然净化的新型海绵城市。为了对不同下垫面入渗特性进行测定,本文研制一套能够模拟入渗过程从而进行入渗特性测定的系统,该系统包括降雨发生装置和入渗试验箱两部分,可进行注水入渗试验和模拟降雨入渗试验。本次试验选取常见下垫面如草坪下垫面、透水砖下垫面和卵石下垫面,取裸土作为对照试验,以10cm作为试验垫层,下层取50cm试验土组成入渗层进行入渗性能的测定。同时,通过三种常见的下垫面入渗特性的测定来验证该系统的适用性;另外对三种下垫面进行优选的比对,可应用于工程实践中。注水试验模拟城市积水,对几种下垫面在积水情况下入渗速率进行测定,得出入渗性能:草坪下垫面透水砖下垫面卵石下垫面裸土,下垫面对综合入渗性能的影响作用随深度的增加而增大;模拟降雨试验取常见中雨情况(雨强约为20mm/h),分析在降雨过程中,几种不同下垫面入渗速率进行测定,得出入渗性能:草坪下垫面透水砖下垫面卵石下垫面,下垫面在中雨情况下的饱和含水率基本持平,下垫面对综合入渗性能的影响作用随深度的增加而减小。从含水率变化分析,在储存水的能力上,透水砖下垫面优于草坪下垫面,优于卵石下垫面;而在透水能力上,草坪下垫面优于透水砖下垫面,优于卵石下垫面。同时,本次测定系统定义饱和渗入总量V和达到饱和所用时间t的比值为透水率i,i的大小作为衡量下垫面入渗特性的分析指标,由数据分析得出:i_(草坪)i_(透水砖)i_(卵石)i_(裸土)。
【图文】：

（c）土壤水分传感器 （d）TRIME 测管图 2-1 仪器设备图Fig.2-1 Instrument and equipment试验选取三种常见下垫面（草坪、透水装、卵石）和一种裸土作为对照，分别进入渗试验和模拟降雨入渗试验，详细工况如下表，，总计 10 组工况，注水入渗试工况下进行 3 次试验，模拟降雨入渗试验每组工况下进行 2 次试验，原位试验每下进行 2 次试验。

编号 试验垫层（%）验水压（cm）雨强（mm/h）原位双环入渗试验1 草坪下垫面 10 10 一 一2 透水砖下垫面 10 10 一 一3 卵石下垫面 10 10 一 一4 裸土 10 10 一 一5 草坪下垫面 10 一 20 一6 透水砖下垫面 10 一 20 一7 卵石下垫面 10 一 20 一8 裸土 10 一 20 一9 草坪下垫面 一 一 一 原位试验10 草坪下垫面 一 一 一 试验箱试验.2 测定系统的整体布置本次试验是在水利学院水力实验室进行，下垫面入渗性能测定系统包括：入渗、降雨发生装置、双环渗透装置。入渗试验箱布置图、双环渗透试验整体布置图物图见图 2-2、2-3、2-4、2-5 所示。
【学位授予单位】：沈阳农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU992

【参考文献】

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本文编号：2672464