城市洪澇全過程模擬實驗平臺采購列表及技術(shù)指標(biāo)

城市洪澇全過程模擬實驗平臺由三層立體結(jié)構(gòu)組成，包括頂層降雨系統(tǒng)、地表水槽系統(tǒng)、地下管網(wǎng)系統(tǒng)。主體尺寸規(guī)格：長度30m，寬度4m，高2.2m，系統(tǒng)主體覆蓋面積120m2。

1. 采購列表：

降雨系統(tǒng)：頂層人工降雨系統(tǒng)覆蓋整個主體實驗平臺，需要將降雨系統(tǒng)劃分為若干降雨單元，每個單元的降雨過程及強度可自動控制。降雨系統(tǒng)在配備相應(yīng)的測控設(shè)備后，通過降雨閥門設(shè)計，可較真實地模擬天然降雨。人工降雨系統(tǒng)由供水系統(tǒng)、管路及噴頭、自動控制系統(tǒng)等主要部分構(gòu)成。每個降雨單元的供水管路、噴頭、水泵等供水系統(tǒng)相互獨立，不同降雨單元能夠使用統(tǒng)一的自動控制系統(tǒng)進行控制。

(1) 供水系統(tǒng)：通過控制閘閾的開度實現(xiàn)對流量的精確控制。結(jié)構(gòu)組成包括電磁流量計、閘閥和水泵。其中，電磁流量計、閘閥安裝在人工模擬降水裝置的供水管路上，閘閥必須布置在電磁流量計的下游管路上。

(2) 管路及噴頭：用于將進水管道內(nèi)的水流均勻的噴灑到實驗裝置內(nèi)部，進而模擬實際降水過程。二級以下管道采用ABS管，噴頭彎管器采用鋁塑管，單元模擬降雨裝置由五排管路構(gòu)成，在每排管路上等間距布設(shè)噴頭，能夠滿足不同雨強的設(shè)計要求。

(3) 自動控制系統(tǒng)：初始流量設(shè)好后，電磁流量計測量管道的流量反饋給綜合控制箱，進行信號轉(zhuǎn)換后發(fā)送至控制終端，壓力傳感器的壓力信號反饋給綜合控制箱。控制終端軟件根據(jù)當(dāng)前流量與目標(biāo)流量的差值，發(fā)出控制指令至綜合控制箱。綜合控制箱再把壓力傳感器反饋的信號和控制終端的控制指令轉(zhuǎn)換為控制信號，控制器驅(qū)動電機正旋或反旋來調(diào)節(jié)閘閥開度，使得瞬間流量值接近初始設(shè)定值。

水槽：主要包含鋼結(jié)構(gòu)支架、鋼板水槽、鋼化玻璃水槽側(cè)壁、水塔、進口消力前池、閥門、電磁流量計、供水管路、尾門、模型房屋、模型城市綠化帶、模型人行道等結(jié)構(gòu)以及電磁流速儀、超聲波水位計等測量儀器。

(1) 鋼結(jié)構(gòu)支架：耐銹蝕高強度門型鋼結(jié)構(gòu)，強度、剛度及穩(wěn)定性滿足受力要求，支架上部設(shè)置橡膠減震支座用于安放鋼板水槽。

(2) 鋼板水槽: 底板為鋼板，側(cè)壁為高強度鋼化玻璃，高度60cm，水槽質(zhì)保期3年，三年內(nèi)應(yīng)保證整個水槽無漏水現(xiàn)象。水槽上需要按照雨水井、檢修井、地下空間位置開洞，洞口位置、大小需嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙，絕對誤差小于0.1 cm。

(3) 水塔和進口消力前池：水塔和進口消力池用于保證水槽來流平順。

(4) 尾門：尾門為柵板式尾門，需要擬合目標(biāo)水位曲線，通過控制系統(tǒng)控制水位，尾門水位控制系統(tǒng)需要準(zhǔn)確、穩(wěn)定、可靠、迅速。

(5) 供水管路：供水管路用于給實驗水槽供水，最大供水能力應(yīng)超過200 L/s。

(6) 閥門：控制供水管路內(nèi)的流量，與尾門一樣通過統(tǒng)一的控制管理系統(tǒng)進行控制。

(7) 模型房屋：為亞克力材質(zhì)等不透水材質(zhì)，模型房屋墻壁、屋頂需要不透水，模型房屋本身需要具有足夠的重量或能夠增加配重，能保證在水流作用下不被沖走，并能夠根據(jù)實驗需要調(diào)整位置。

(8) 模型綠化帶：塑料材質(zhì)、需要能夠固定在水槽底部，保證在水流作用下不被沖走。

(9) 模型人行道：為鋼化玻璃材質(zhì)或陶瓷材質(zhì)，鋪于水槽底部，保證在水流作用下不被沖走。

(10) 電磁流量計：安裝于供水管路上，并配置數(shù)據(jù)自動采集系統(tǒng)連接于電腦自動采集、保存流量數(shù)據(jù)。

(11) 電磁流速儀：電磁流速儀用于測量地表徑流流速。

(12) 三角堰：用于測流量。

(13) 回水渠：用于循環(huán)水槽和管網(wǎng)的水過程。

地下管網(wǎng)：主要包含支撐鋼架，亞管道、亞克力檢修井、雨水井、進水篦、水塔、閘門等結(jié)構(gòu)以及電磁流量計、閥門、壓力計等測量儀器。

(1) 管道：管道分為干管與支管，支管連接雨水口與干管，干管上游連接實驗室水源通過水泵供水，下由連接水塔用于控制下游邊界條件。

(2) 檢修井：檢修井位于連接管與干管的交匯處，模擬實際城市排水系統(tǒng)的檢修井結(jié)構(gòu)。

(3) 雨水井：雨水井為地表與地下管網(wǎng)連接的關(guān)鍵節(jié)點，上部為進水篦，下部與連接管相連。

(4) 進水篦：進水篦應(yīng)為亞克力材質(zhì)，大小等于雨水井。

(5) 水塔：底部與排水干管連接，水塔設(shè)置留有空間安裝閘門

(6) 閘門：閘門應(yīng)為柵板式閘門，可通過控制系統(tǒng)控制水位，尾門水位控制系統(tǒng)需要準(zhǔn)確、穩(wěn)定、可靠、迅速。

(7) 三角堰：用于測流量。

(8) 壓力計：用于測量管道內(nèi)壓力的沿程變化情況，在管道交匯處、干管中部、水塔處均需布置。

2. 詳細性能指標(biāo)

①　鋼體水槽: 150mm、200mm等鋼型，水槽過流斷面尺寸誤差±l mm，側(cè)壁材料為鋼化玻璃，水槽保持平整，平面任意位置絕對誤差小于5mm，鋪裝水泥的縱坡坡度1:100，橫坡坡度：1:50，坡度誤差0.1%以內(nèi)。

②　電磁流量計：量程分別為100L/s和500 L/s，精度0.2%以內(nèi)。

③　電磁流速儀：采樣頻率需大于150 Hz，附帶采集系統(tǒng)將數(shù)據(jù)導(dǎo)出至實驗管理系統(tǒng)并進行可視化。

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