城市洪澇全過(guò)程模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)采購(gòu)列表及技術(shù)指標(biāo)

城市洪澇全過(guò)程模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)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(zhǎng)度30m，寬度4m，高2.2m，系統(tǒng)主體覆蓋面積120m2。

1. 采購(gòu)列表：

降雨系統(tǒng)：頂層人工降雨系統(tǒng)覆蓋整個(gè)主體實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，需要將降雨系統(tǒng)劃分為若干降雨單元，每個(gè)單元的降雨過(guò)程及強(qiáng)度可自動(dòng)控制。降雨系統(tǒng)在配備相應(yīng)的測(cè)控設(shè)備后，通過(guò)降雨閥門(mén)設(shè)計(jì)，可較真實(shí)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(dòng)控制系統(tǒng)等主要部分構(gòu)成。每個(gè)降雨單元的供水管路、噴頭、水泵等供水系統(tǒng)相互獨(dú)立，不同降雨單元能夠使用統(tǒng)一的自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行控制。

(1) 供水系統(tǒng)：通過(guò)控制閘閾的開(kāi)度實(shí)現(xiàn)對(duì)流量的精確控制。結(jié)構(gòu)組成包括電磁流量計(jì)、閘閥和水泵。其中，電磁流量計(jì)、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(jì)的下游管路上。

(2) 管路及噴頭：用于將進(jìn)水管道內(nèi)的水流均勻的噴灑到實(shí)驗(yàn)裝置內(nèi)部，進(jìn)而模擬實(shí)際降水過(guò)程。二級(jí)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(mǎn)足不同雨強(qiáng)的設(shè)計(jì)要求。

(3) 自動(dòng)控制系統(tǒng)：初始流量設(shè)好后，電磁流量計(jì)測(cè)量管道的流量反饋給綜合控制箱，進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換后發(fā)送至控制終端，壓力傳感器的壓力信號(hào)反饋給綜合控制箱?？刂平K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(hào)和控制終端的控制指令轉(zhuǎn)換為控制信號(hào)，控制器驅(qū)動(dòng)電機(jī)正旋或反旋來(lái)調(diào)節(jié)閘閥開(kāi)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(jìn)口消力前池、閥門(mén)、電磁流量計(jì)、供水管路、尾門(mén)、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(jì)等測(cè)量?jī)x器。

(1) 鋼結(jié)構(gòu)支架：耐銹蝕高強(qiáng)度門(mén)型鋼結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性滿(mǎn)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(qiáng)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(gè)水槽無(wú)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(kāi)洞，洞口位置、大小需嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙，絕對(duì)誤差小于0.1 cm。

(3) 水塔和進(jìn)口消力前池：水塔和進(jìn)口消力池用于保證水槽來(lái)流平順。

(4) 尾門(mén)：尾門(mén)為柵板式尾門(mén)，需要擬合目標(biāo)水位曲線，通過(guò)控制系統(tǒng)控制水位，尾門(mén)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(shí)驗(yàn)水槽供水，最大供水能力應(yīng)超過(guò)200 L/s。

(6) 閥門(mén)：控制供水管路內(nèi)的流量，與尾門(mén)一樣通過(guò)統(tǒng)一的控制管理系統(tǒng)進(jìn)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(shí)驗(yàn)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(jì)：安裝于供水管路上，并配置數(shù)據(jù)自動(dòng)采集系統(tǒng)連接于電腦自動(dòng)采集、保存流量數(shù)據(jù)。

(11) 電磁流速儀：電磁流速儀用于測(cè)量地表徑流流速。

(12) 三角堰：用于測(cè)流量。

(13) 回水渠：用于循環(huán)水槽和管網(wǎng)的水過(guò)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(jìn)水篦、水塔、閘門(mén)等結(jié)構(gòu)以及電磁流量計(jì)、閥門(mén)、壓力計(jì)等測(cè)量?jī)x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(shí)驗(yàn)室水源通過(guò)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(shí)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(diǎn)，上部為進(jìn)水篦，下部與連接管相連。

(4) 進(jìn)水篦：進(jìn)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(mén)

(6) 閘門(mén)：閘門(mén)應(yīng)為柵板式閘門(mén)，可通過(guò)控制系統(tǒng)控制水位，尾門(mén)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(cè)流量。

(8) 壓力計(jì)：用于測(cè)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(xì)性能指標(biāo)

①　鋼體水槽: 150mm、200mm等鋼型，水槽過(guò)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(duì)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?xún)?nèi)。

②　電磁流量計(jì)：量程分別為100L/s和500 L/s，精度0.2%以?xún)?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(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)并進(jìn)行可視化。

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