[發(fā)明專利]屋頂綠化的海綿城市實施效果評估方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201710930626.6
• 申請日: 2017-10-09
• 公開（公告）號: CN107727802A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 謝勝;張辰;曹睿;呂永鵬;陳嫣;丁磊
• 申請（專利權(quán)）人: 上海市政工程設(shè)計研究總院（集團(tuán)）有限公司;上海市政工程設(shè)計科學(xué)研究所有限公司
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00;G01D21/02;G05B19/05
• 代理公司: 上海世圓知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司31320
• 代理人: 陳穎潔

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及建筑給排水領(lǐng)域，特別是涉及一種屋頂綠化的海綿城市實施效果評估方法，用于評估老舊小區(qū)屋頂綠化改造對降雨徑流峰值延遲和總量削減效果。

技術(shù)背景

屋頂綠化是建設(shè)海綿城市的一項重要組成元素，通過在屋頂、露臺、天臺等特殊空間，根據(jù)結(jié)構(gòu)特點，種植生長習(xí)性合適的植物，削減或延遲暴雨期間屋面徑流集中流入排水管道，以降低排水管道的排水壓力，同時控制屋面徑流污染。隨著海綿城市建設(shè)理念的逐漸被大眾接受，屋頂綠化作為一種集景觀和功能于一身的海綿城市建設(shè)措施，已在新建建筑和已建建筑的屋頂改造中大量應(yīng)用，目前，亟需能夠具體評價屋頂綠化對降雨徑流削減效果的系統(tǒng)，為屋頂綠化的設(shè)計、適用性起到參考作用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種屋頂綠化的海綿城市實施效果評估方法，能夠量化屋頂綠化改造對降雨徑流削減的實際效果。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的設(shè)計方案為：一種屋頂綠化的海綿城市實施效果監(jiān)測方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

A、在屋頂雨水立管排出口下方設(shè)置雨水徑流測量裝置；

B、由所述雨水徑流測量裝置測量屋頂綠化改造前、后兩場降雨過程中雨水立管收集徑流的產(chǎn)生過程，以及降雨的實時過程；

C、比較改造前、后的降雨峰值和徑流峰值的延遲時間T1和T2；

D、計算改造前、后兩場降雨降落在屋面的雨水總量S1和S2，以及產(chǎn)生的徑流總量V1和V2，計算屋頂綠化改造后削弱的徑流系數(shù)的變化情況V1/S1-V2/S2。

進(jìn)一步地，雨水徑流測量裝置包括：

蓄水池，所述蓄水池設(shè)置于雨水立管出水口下方；

壓力傳感器，所述壓力傳感器設(shè)置于蓄水池底部；

虹吸管，所述虹吸管設(shè)置于蓄水池內(nèi)，且一端固定于池底；

自控閥門，所述自控閥門設(shè)置于蓄水池進(jìn)水口；

控制器，當(dāng)壓力傳感器檢測到蓄水池水滿時，控制自控閥門關(guān)閉，停止進(jìn)水，并進(jìn)行一次計數(shù)；當(dāng)壓力傳感器檢測到蓄水池排空時，控制自控閥門打開，恢復(fù)進(jìn)水；

液位計，所述液位計設(shè)置于蓄水池中，用于測量蓄水池內(nèi)液位高度。

其中步驟B中，通過蓄水池測得的徑流總量V1為：

V1: 雨水立管收集總雨量；

v: 蓄水池可以承載的最大水量（池容）；

n: 虹吸觸發(fā)的次數(shù)，即控制器計得的次數(shù)；

v’: 最后液位計的讀數(shù)算得的蓄水池內(nèi)水量。

其中降落在屋面的雨水總量S1通過屋面匯水面積和臨近觀測點雨量計測得的雨量數(shù)據(jù)求得。

優(yōu)選地，所述雨水徑流測量裝置還包括放空管，所述放空管與蓄水池的出水口連接，用于將蓄水池雨水排出。所述的放空管管低標(biāo)高不高于蓄水池池底，以保證不工作狀態(tài)時池內(nèi)無積水。

優(yōu)選地，所述蓄水池底面具有坡度。

優(yōu)選地，所述蓄水池內(nèi)設(shè)置有消能板，所述消能板位于排水立管排出口下方。消能板具有消能作用，使得蓄水池末端水位穩(wěn)定可測，可防止淤積。

優(yōu)選地，蓄水池出水口與放空管連接，蓄水池出水口和放空管連接處設(shè)置閘閥，降雨開始時，關(guān)閉閘閥，蓄水池開始蓄集雨水，停止降雨，打開閘閥，放空蓄水池。

優(yōu)選地，所述雨水立管位于蓄水池的一側(cè)，所述液位計設(shè)置于蓄水池內(nèi)相對于雨水立管的另一側(cè)，且距離蓄水池壁不小于50mm。

優(yōu)選地，雨水立管底部連接90度彎頭，90度彎頭的出水口處連接自控電磁閥門，自控電磁閥門后經(jīng)另一個90度彎頭連接雨水立管出水口，所述雨水立管出水口需位于蓄水池底面上方8cmm~15cm，用以在工作狀態(tài)時形成淹沒出流。

優(yōu)選地，所述蓄水池的材質(zhì)為抗氧化、耐腐蝕、易清洗的材質(zhì)。

優(yōu)選地，所述控制器采用PLC控制電路，所述PLC控制電路設(shè)置于蓄水池池頂。

優(yōu)選地，虹吸管出水一端與蓄水池底面固定，吸水一端管口高度略高于蓄水池池底，虹吸管管壁最高處與蓄水池池頂內(nèi)壁平齊。

降雨時，蓄水池閘閥關(guān)閉，即工作狀態(tài)；測量后，及時打開閥門排空蓄水池。利用蓄水池暫時的蓄水能力，還可有效降低建筑外市政管網(wǎng)的負(fù)荷，減小了雨峰。

本發(fā)明可準(zhǔn)確測量一次降雨過程中經(jīng)雨水立管排放的屋面徑流過程；結(jié)合雨量計的實時監(jiān)測，從而能夠量化屋頂綠化改造對降雨徑流削減的實際效果。所述雨水測量裝置在對現(xiàn)狀建筑雨水排水系統(tǒng)實施改造的基礎(chǔ)上，具有準(zhǔn)確測量一次降雨過程中經(jīng)雨水立管排放的屋面徑流過程，從而能夠量化屋頂綠化改造對降雨徑流削減的實際效果，使得設(shè)計者和使用者能夠更直觀、更清晰的了解屋頂綠化對徑流總量的削減作用。