[发明专利]一种古院落地面铺装雨水渗滞能力的综合分析方法

摘要

一种古院落地面铺装雨水渗滞能力的综合分析方法，属于古院落地面雨水排水分析的技术领域。将古院落地面按照不同铺装形式进行分类，依次计算各区域A₁、A₂……A_k的渗水速率和饱和最大滞水量，之后加权得到古院落地面整体的渗水速率和饱和最大滞水量，最后得到古院落地面铺装最大雨水承受量，作为古院落地面铺装渗滞雨水的评判标准。该方法能够有效提高我国古院落地面铺装雨水渗滞能力计算的效率，为准确预估古院落在雨水多发期的防洪泄洪能力提供了保证，保护了古院落地面及地面上建筑的结构稳定性和历史文物的完整性，为今后古院落地面铺装方式的选择和管理提供了重要意见。

主权项

1.一种古院落地面铺装雨水渗滞能力的综合分析方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步：前期实验准备将待研究的古院落地面根据铺装方式和用途的不同划分不同的区域A₁、A₂……A_k，选取不同区域各自部分的砖和裸土作为样品砖和实验土样，对样品砖进行渗水性和滞水性实验，对实验土样进行透水性实验；第二步：分区后，根据不同区域计算得到的裸土的面积占该区域总面积的比及实验测得的该区域裸土的渗透速率，然后确定各区域A₁、A₂……A_k的渗透速率；研究中采用面积加权方式，经计算来说明不同研究区域A₁、A₂……A_k的渗水能力；(1)根据图纸，采用公式1.1分别计算各研究区域A₁、A₂……A_k的裸土的面积占该区域总面积的百分比；式中：λ_t为某区域的裸土面积占比，S_t为该区域的裸土的面积(m²)，S为该区域的总面积(m²)；(2)设计实验，采用公式1.2分别计算各研究区域A₁、A₂……A_k的实验土样的渗透速率；而实验土样为取得的部分裸土的试样；式中：K_t为某区域实验土样的渗透稳定时速率(mL/s)，V_i、V_i+1为渗透稳定后第i、i+1时间内实验土样透出的水量体积(mL)，t_i、t_i+1为渗透稳定后第i、i+1的时间(s)；进一步可由(1.2)相似的公式计算不同时刻或时间段的渗透稳定后速率，若在平均某一时段内渗透速率基本稳定不变，可以判断为渗透稳定；(3)根据(1)、(2)的计算结果，采用公式1.3分别计算各研究区域A₁、A₂……A_k的渗透速率；v_t＝λ_t×K_t                  (1.3)式中：v_t为某区域的渗透速率(mL/s)；第三步：分区后，根据计算得到各区域A₁、A₂……A_k地面铺砖的总面积和实验测得的单位样品砖饱和时的最大滞水量，确定各区域A₁、A₂……A_k的饱和滞水量；实地测量各不同区域A₁、A₂……A_k砖的总面积，按照实验得出的各区域A₁、A₂……A_k样品砖的饱和时最大滞水量，分别得到各区域A₁、A₂……A_k的饱和滞水量，样品砖为取该区域部分砖进行测试的样品；(1)根据图纸，计算各区域中砖的总面积S_z(m²)；(2)设计实验，采用公式1.4计算不同区域的单位面积样品砖饱和时的最大滞水量；式中：Q_max为某区域的单位面积样品砖饱和时的最大滞水量(kg/m²)，q_i为第i时间内样品砖留存的水的质量(kg)，S_s为样品砖的滞水面的表面积即砖的上表面积(m²)，T为样品砖达到饱和时最大滞水量时的时间(h)；(3)根据(1)、(2)的计算结果，采用公式1.5计算不同区域的饱和最大滞水量；Q_z＝Q_max×S_z                 (1.5)式中：Q_z为某区域的饱和最大滞水量(kg)；第四步，综合各区域A₁、A₂……A_k的渗水速率和饱和最大滞水量，计算研究古院落地面铺装最大雨水承受量；(1)采用公式1.6加权计算研究的古院落地面总裸土的综合渗水速率；式中：v′_t为古院落地面总裸土的综合渗水速率(mL/s)，v_tj为古院落区域A_j的渗水速率(mL/s)，λ_tj为古院落区域A_j的裸土面积占区域A_j的总面积的百分比；(2)采用公式1.7计算古院落地面总裸土的饱和渗水量；Q_t＝3600×v_t′×T×ρ              (1.7)式中：Q_t为古院落地面总裸土的饱和渗水量(kg)，T为降雨历时(h)，取2，ρ为雨水密度，取1000kg/m³；(3)采用公式1.8计算古院落总地面砖的饱和滞水量；式中：Q_z′为古院落总地面砖的饱和滞水量(kg)，Q_zj为古院落区域A_j的饱和最大滞水量(kg)；(4)采用公式1.9计算古院落地面铺装最大雨水承受量；Q＝Q_z′+Q_t                  (1.9)式中：Q为古院落地面铺装最大雨水承受量(kg)。