基于DPIV技术的雨水口过流能力测试装置及其校核方法

摘要

本发明公开了一种基于DPIV技术的雨水口过流能力测试装置及其校核方法。该装置包括水力实验模型部分和流场测量部分，所述水力实验模型部分包括降雨模拟子系统、地表汇流子系统和雨水排放子系统，所述流场测量部分包括高速图像采集子系统和图像实时处理分析子系统。采用本发明的装置和方法对雨水口的过流能力进行校核，能比较准确的反映真实城市地表径流过程，构造的地表特征比较符合实际城市地表构造特征，采用DPIV数字粒子图像测速技术可以准确测量雨水口进水周围的流速分布特征，从而准确确定雨水口不同安装形式、不同地表材质、不同的过流状态的过流特征，为工程设计和实际运行管理提供技术参考。

主权项

基于DPIV技术的雨水口过流能力测试装置，其特征在于：包括水力实验模型部分和流场测量部分，所述水力实验模型部分包括降雨模拟子系统、地表汇流子系统和雨水排放子系统，所述流场测量部分包括高速图像采集子系统和图像实时处理分析子系统；其中，所述降雨模拟子系统包括配水水箱、循环水泵、降雨配水管网，所述配水水箱通过循环水泵将水送入降雨配水管网，降雨配水管网上设置有用于保持喷淋管路布水均匀的调节阀门，在调节阀门的下游段设置有用于检测喷淋管路进水流量和压力的流量压力监测仪表；所述地表汇流子系统设置于降雨模拟子系统的下部，包括地表下垫面组件和建筑小区模型组件，所述地表下垫面组件包括地表层、设置于地表层下方的排水下渗层和垂直设置于地表层和排水下渗层之间的调节竖板，地表下垫面组件通过调节竖板调节地表层的横向纵向坡度，同时，地表层通过涂刷不同材质和厚度的材料图层模拟不同类型的地面，建筑小区模型组件采用不同形状的建筑模型代表实体建筑，所述实体建筑包括矩形建筑、圆弧型建筑、圆柱形建筑；所述雨水排放子系统包括雨水口组件、雨水管道沟渠组件、河网组件，所述雨水口组件按照雨水口的实际尺寸进行等比缩放，安装于地表汇流子系统的排水下渗层；雨水管道沟渠组件设置于雨水口组件下方，采用PVC管道和矩形槽代表实体的管道和渠道，矩形槽底部和边壁涂刷不同材质的涂层模拟实际不同底面的渠道；河网组件包括进水口、出水口和若干挡板，三者组成网络状的沟渠，沟渠互连成为网络状河网结构，通过改变挡板的位置改变过流通道宽度，从而模拟自然界河道变化情况；所述图像采集子系统采用工业摄像机对地表各个部分定点采集图像，每秒采集数据帧1000幅以上，采集的图像通过数据接口实时送到上位机图形采集卡上；所述图像实时处理分析子系统采用图像处理算法实时解析工业摄像机传送的图像，从而实现对流场中各点流速实时计算分析。