[发明专利]一种基于水质最优控制的植物滞留系统结构优化实验装置

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种基于水质最优控制的植物滞留系统结构优化实验装置，它设计的植物滞留系统用于对径流水质影响的动力学研究，并优化植物滞留系统结构。属于环境工程和生态工程技术领域。

(二)背景技术

城市非点源污染控制问题是当前国际科学研究和社会关注的焦点。解决水资源缺短、改善水生态与水环境已成为我国长期而艰巨的重要任务。减少地表径流和控制污染物质进入水体的一项技术措施为植物滞留系统。目前植物滞留系统的结构组成及各组成要素对水质水量运移的影响尚未清楚，同时实验装置设计及方法研究尚未完善。为此，植物滞留系统结构优化实验研究及应用对有效控制城市非点源污染、实现城市可持续发展，保护城市水环境、建立生态城市意义重大。到目前为止，国内还没有现成的植物滞留系统结构设计和要求，通过实验研究提供植物滞留系统最优结构为应用植物滞留系统至控制城市非点源污染，减少径流量及提供低影响的生态措施是迫在眉睫。针对实验需求本发明对水质最优控制的植物滞留系统结构优化实验装置进行设计。

本发明设计的植物滞留系统结构优化试验装置具有能同时进行多个实验过程，受外部因素影响小，实验条件易于同步控制，费用和占地面积小、而实验的精确性较高等优点。

(三)发明内容

1、目的：

本发明的目的在于提供一种基于水质最优控制的植物滞留系统结构优化实验装置。该装置结构简单、操作方便、经济实用、实验条件易于控制、同一时间可进行多个实验等，为室内植物滞留系统水质最优控制服务。

2、技术方案：

见图1，本发明是一种基于水质最优控制的植物滞留系统结构优化实验装置，它包括储径流水箱、水泵、导水管、接头、支架、径流孔、PVC细管、PVC细管胶皮塞、PVC-U管、PVC-U管底座、采样孔和采样孔堵塞。它们之间的位置连接关系是：

储径流水箱的下部出口与水泵进水口相连，水泵的出水口通过导水管与放置在支架上的PVC细管上均匀分布的多个的径流孔相连通，且PVC细管与导水管用接头相连，PVC细管的另一端是由PVC细管胶皮塞堵塞。PVC细管上设置有许多方向朝下的径流孔正对应于PVC-U管之上方，采样孔设置在从PVC-U管的顶部至底部每间隔20cm的位置。而PVC-U管的底部由PVC-U管底座封住。

所述储径流水箱是盒式结构的箱体；

所述水泵是基本型蠕动泵，其功能为将储径流水箱中的水通过导水管自动抽压到PVC细管中；

所述支架是普通金属结构丫形支架；

所述导水管是塑料管，具有导水和给径流孔供水的作用；

所述径流孔是导水管正对于PVC-U管顶部的地方用钻头打出的多排均布的圆孔，径流从多排均布圆孔滴入到PVC-U管中；

所述PVC-U管是塑料管，其底部与PVC-U管底座用AB胶缝合，具有防水、防腐作用。用于长时间盛装实验所用的各种类型的潮湿土壤及碎石等；

所述采样孔是带螺纹的塑料管，用铜锁将其固定。此管用于采集土壤中的水样和监测土壤温度；

所述接头是市购塑料管接头，起连接作用；

所述PVC细管是塑料管，用于人工径流；

所述PVC细管胶皮塞是与之配套的市购胶皮塞，起堵头作用；

所述PVC-U管底座是圆环状工程塑料，起稳定作用；

所述采样孔堵塞是与之配套的市购胶皮塞，起堵头作用；

其中，该储径流水箱的材质为有机玻璃；其长、宽、高尺寸为：475mm-525mm、475mm-525mm、475mm-525mm。

其中，该水泵的型号为BT100-2J、泵头为YZ1515X；

其中，该径流孔共10排，孔的直径为1mm；

其中，该导水管的厚度为2mm、外径为20mm；

其中，该采样孔的内径为10mm、厚度为2mm、长度为30mm；

其中，该PVC细管的厚度为2mm、外径为24mm、长度为2200mm；

其中，该实验PVC-U管的高度为1m、外径为21cm，厚度为5mm，数量为10个；

其中，PVC-U管底座的厚度为5mm、外径为22cm、高度为5cm，数量为10个。

本发明工作流程如下：