一種洪水沿樓梯流侵地下空間模擬實驗平臺的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種地下空間防洪技術，尤其涉及一種洪水沿樓梯流侵地下空間模擬實驗平臺。
【背景技術】
[0002]20世紀60、70年代以來，為有效解決或緩解城市可持續發展過程中土地資源緊張、人口密度過高、交通擁擠等“城市綜合癥”問題，倫敦、紐約、東京、巴黎、北京、上海等大城市，都對城市空間進行了立體化開發，建設了大量地鐵線路、地下停車場、地下商場和地下公共設施。近年來，受氣候變暖以及大規模城鎮化導致的“熱島效應”和“雨島效應”的影響，全球范圍內由于堤壩潰決、暴雨內澇等造成的城市洪澇災害頻發，城市地下空間因地勢低的“先天”弱勢，受城市洪澇襲擊而被淹受災嚴重。1999年和2003年，日本福R市Hakata地鐵站、商業中心被淹，導致多人溺亡。2010年和2012年，因遭受暴雨襲擊和颶風影響，紐約地下交通系統多次被淹，導致地鐵癱瘓，并造成多人死亡和重大經濟損失。北京近幾年來因強暴雨影響也發生多起地下空間被淹災害:2008年7月4日地鐵五號線售票廳被淹；2011年6月23日暴雨洪水灌進陶然亭地鐵站；2012年7月21日，天通苑地鐵站也遭受暴雨積水灌入。由此可見，高速發展的城鎮化背景下，城市地下空間水災已成為世界上尤其是我國城市公共安全中一個非常突出的問題。
[0003]地鐵、地下商場、地下停車場等城市地下空間在遭受暴雨洪災時，洪水水流一般是通過樓梯流至地下建筑設施各層空間中，地下受災人員通過樓梯疏散至地面過程中會受到自上而下的洪水水流的阻力，所以對地下空間樓梯洪水水流動力學特征進行深入研宄至關重要。
[0004]現有技術中，缺少對洪水在立體化地下空間樓梯上漫延流動進行系統化模擬分析的實驗裝置。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的是提供一種洪水沿樓梯流侵地下空間模擬實驗平臺。
[0006]本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的:
[0007]本實用新型的洪水沿樓梯流侵地下空間模擬實驗平臺，包括墻壁及設于墻壁內側的三維立體化樓梯，所述三維立體化樓梯的上端連接有高位水槽、下端連接有低位水槽，所述低位水槽設有水泵，所述水泵的出口管路連接至所述高位水槽；
[0008]對應所述三維立體化樓梯的不同部位設有多個CCD攝像機；
[0009]所述三維立體化樓梯上設有人體模型，所述人體模型的腿部設有壓力傳感器；
[0010]所述CCD攝像機和壓力傳感器通過數據線與計算機連接。
[0011]由上述本實用新型提供的技術方案可以看出，本實用新型實施例提供的洪水沿樓梯流侵地下空間模擬實驗平臺，由于三維立體化樓梯的上端連接有高位水槽、下端連接有低位水槽，低位水槽設有水泵，水泵的出口管路連接至高位水槽；對應三維立體化樓梯的不同部位設有多個CCD攝像機；三維立體化樓梯上設有人體模型，人體模型的腿部設有壓力傳感器；CCD攝像機和壓力傳感器通過數據線與計算機連接，能較為系統的模擬實驗地下空間洪水沿樓梯演進過程，深入研宄洪水水流在城市地下空間中流侵過程以及洪水水流動力學特征對人員安全疏散的影響，不僅具有科學研宄的理論意義，同時對地下空間水災風險評估及制定科學的應急疏散策略也具有非常重要的應用價值和現實意義。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型實施例提供的洪水沿樓梯流侵地下空間模擬實驗平臺的結構示意圖；
[0013]圖2為本實用新型實施例中轉折雙跑樓梯的結構示意圖；
[0014]圖3為本實用新型實施例中帶有直角轉彎的雙跑樓梯的結構示意圖。
[0015]01、高位水槽，02、節流閥，03、軟管，04、墻壁，05、帶有直角轉彎的雙跑樓梯，06、人體模型，07、壓力傳感器，08、低位水槽，09、水泵，10、流量計，11、CXD攝像機，12、數據線，13、計算機，14、數據線，15、轉折雙跑樓梯。
【具體實施方式】
[0016]下面將對本實用新型實施例作進一步地詳細描述。
[0017]本實用新型的洪水沿樓梯流侵地下空間模擬實驗平臺，其較佳的【具體實施方式】是:
[0018]包括墻壁及設于墻壁內側的三維立體化樓梯，所述三維立體化樓梯的上端連接有高位水槽、下端連接有低位水槽，所述低位水槽設有水泵，所述水泵的出口管路連接至所述高位水槽；
[0019]對應所述三維立體化樓梯的不同部位設有多個CCD攝像機；
[0020]所述三維立體化樓梯上設有人體模型，所述人體模型的腿部設有壓力傳感器；
[0021]所述CCD攝像機和壓力傳感器通過數據線與計算機連接。
[0022]所述高位水槽一側的出水孔通過軟管與所述三維立體化樓梯上部入口連接，所述軟管上安設有節流閥。
[0023]所述高位水槽設有高度調節裝置。
[0024]所述高位水槽由透明有機玻璃制成。
[0025]所述三維立體化樓梯包括單跑樓梯、轉折雙跑樓梯、帶有直角轉彎的雙跑樓梯。
[0026]所述三維立體化樓梯中布置有示蹤漂浮物。
[0027]所述水泵的出口管路上設有流量計。
[0028]本實用新型的洪水沿樓梯流侵地下空間模擬實驗平臺，用于模擬分析洪水沿樓梯流侵地下空間，該實驗平臺以一個高度可調節水槽實現洪水觸發，通過調節節流閥實現不同洪水流量，洪水水流沿三維立體化樓梯漫延流入地下空間，使用CCD攝像機記錄樓梯上洪水水流運動軌跡，并運用數字圖像處理技術進行后處理，最終獲取樓梯上洪水水流演進的三維流動信息；同時在樓梯通道中布置人體模型，通過壓力傳感器獲取洪水水流對“人腿”的沖擊壓力信息。該實驗裝置對研宄城市地下空間中流侵過程和地下空間洪水受災人員安全逃離的判斷準則具有重要意義，可以為制定科學的地下空間水災疏散策略提供技術支持。
[0029]具體實施例:
[0030]如圖1、圖2、圖3所示，包括洪水觸發及洪水量調控裝置、立體化樓梯模型、洪水水流水深及水流速度測量系統、“人腿”受壓測量裝置。洪水觸發源頭由一個高位水槽01提供，水槽