[实用新型]一种应用于海绵城市的屋顶雨量监测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种应用于海绵城市的屋顶雨量监测装置。

背景技术

城市化进程改变了城市下垫面结构，大量农田和林地被水泥硬化路面所代替，造成了严重的水土流失和土地资源紧缺，从而改变了自然的水循环过程，造成流域蓄存水、净水能力锐减，随之而来的洪涝灾害、地下水枯竭和河流水系生态恶化等问题加剧。我国诸多专家学者结合我国地质及水文气象等具体特征，推动促成了“海绵城市”概念的形成，促进了我国城市生态发展的进程。国务院办公厅于2015年10月16日正式发布《国务院办公厅关于推进海绵城市建设的指导意见》，提出“海绵城市”概念，并选择在城市雨洪管理压力巨大的厦门、济南、武汉、重庆等地进行试点建设，并取得了较好效果。建筑屋顶不再仅仅是满足建筑工程方面的要求，也是增加城市绿化面积、净化城市空气、调蓄降雨城市地表径流、降低洪峰流量、改善城市生态环境的重要空间资源。建筑屋顶可以通过覆盖沙石等植被基质种植花木及设置限流孔、拦水堰等各种限流措施，通过短暂滞留和储存降落在屋顶上的雨水，从而减少雨水进入排水管道的时间，延长了雨水下渗时间，减少了地表径流的尖峰流量，从而达到调蓄雨水的功能。

实验证明城市内涝主要是由峰值流量的大小及峰值出现的时间引起的。在确保建筑安全的前提下，最大发挥建筑屋顶调蓄功能，延缓屋顶雨水排入地面时间，对屋顶设计更合理，需要对屋顶设施进行多重实验。目前还没有可以定量监测屋顶雨量的装置，从而：

1、无法评定改造后屋顶的调蓄能力，及对改造前后的效能进行评估；

2、无法深入探究雨水在屋顶的排蓄过程，有效实现对降雨的可控排放，精准调蓄洪峰流量，有效降低城市产生洪涝几率；

3、无法根据不同地区不同气候条件下，因地制宜的开展“海绵城市”工程，减少建设成本，造成极大浪费。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种应用于海绵城市的屋顶雨量监测装置，该装置将超声波应用于测量屋顶水量流动，可以实时观测水量流动速率变化，通过改进屋顶结构，对城市洪涝灾害具有重要意义。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种应用于海绵城市的屋顶雨量监测装置，包括内嵌于屋顶防水膜的地漏、用于检测地漏内水量的水量传感器、与水量传感器连接的处理器电路，以及用于为所述水量传感器、处理器电路供电的电源模块，所述地漏包括基座及盖设于基座上且与屋顶防水膜齐平的地漏盖，所述基座底部的排水口与屋顶排水管连接，且基座底部的排水口周圈设置有直径匹配屋顶排水管的不锈钢薄壁堰。

在本实用新型一实施例中，所述水量传感器为超声波水量传感器。

在本实用新型一实施例中，所述水量传感器通过固定支架固定于女儿墙上。

在本实用新型一实施例中，所述屋顶防水膜为EPDM膜。

在本实用新型一实施例中，所述屋顶排水管与地漏的基座底部的排水口连接处还设置有阻火圈。

在本实用新型一实施例中，所述处理器电路包括89C51单片机及与该89C51单片机连接的LED显示器、存储模块、信号处理电路，所述信号处理电路与所述水量传感器连接。

在本实用新型一实施例中，所述信号处理电路包括两级放大器电路及音频译码电路。

相较于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

1、将超声波应用于测量屋顶水量流动，可以实时观测水量流动速率变化，通过改进屋顶结构，对城市洪涝灾害具有重要意义。可以通过监测数据不断调整屋顶结构，以达到减缓雨水下排速率及调整尖峰时刻，与地表径流尖峰时刻错开，减轻了城市排涝压力，降低了城市内涝风险，是“海绵城市”建设的重要组成部分；

2、减少人工监测成本，超大容量的数据储存，24小时不间断实时监测，且数据更加精准有效；

3、使用超声波水量监测并最终对屋顶的改造，拓展了信息技术应用的范围，具有重要的科普教育意义。

附图说明

图1是本实用新型监测装置示意图。

图2是本实用新型监测装置平面图。

图3是本实用新型的电路原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的技术方案进行具体说明。