本实用新型属于水处理研究领域，具体地说，涉及一种研究地下水对透水铺装影响的实验装置。
背景技术：
海绵城市是指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水释放并加以利用。海绵城市建设应遵循生态优先等原则，将自然途径与人工措施相结合，在确保城市排水防涝安全的前提下，最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化，促进雨水资源的利用和生态环境保护。在海绵城市建设过程中，应统筹自然降水、地表水和地下水的系统性，协调给水、排水等水循环利用各环节，并考虑其复杂性和长期性。在实现海绵城市建设中，透水砖铺装具有良好的渗透功能，可以有效补充地下水，能够有效控制径流总量，建造费用低，维护费用低，处理污染物效果好而得到广泛关注和应用。
根据《透水砖路面技术规程》(CJJ/T 188-2012)要求，透水砖的土基顶面距离地下水位宜大于1.0m。对于地下水位高的南方地区，如苏锡常等苏南地区，地下水位普遍较高，可能达不到规程技术要求。针对高地下水水位地区，需要研究地下水距离低于1m条件下，铺装出水水质情况。若出水达不到地下水质量标准要求，则需要进一步研究应该采取的技术措施。实地开展地下水对透水铺装影响研究通常有一定的困难：需要较大的占地规模；为收集地下水需要同步建设地下水井；人工模拟降雨受到一定的限制，实际降雨较人工降雨频次少、不受控，导致研究历时较长。目前现有技术中缺乏相应的实验装置，制约了水处理研究和地下水环境监测的研究，因此需要研发设计一种能够针对地下水对透水铺装影响的实验装置，为相应的研究提供设备支持。
技术实现要素：
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提供一种，研究地下水对透水铺装影响的实验装置，本装置小型化、集约化，特别适用于高地下水位地区透水铺装适应性研究。
为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：
一种研究地下水对透水铺装影响的实验装置，包括地下水装置1、实验土箱2、人工雨水装置3、透水铺装系统4，地下水装置1与实验土箱2连接，人工雨水装置3与透水铺装系统4连接，透水铺装系统4置于实验土箱2正上方，且透水铺装系统4中的液体可从装置底部渗透至实验土箱2中。
优选的，地下水装置1包括地下水水箱101、地下水导管102、地下水调节阀103；地下水水箱101通过地下水导管102与实验土箱2连接，地下水导管102上设置有地下水调节阀103。
优选的，实验土箱2为敞口的箱体结构，内部设有黏土层201，箱体底部设有出水管202，出水管202上设有出水流量计203；实验土箱2的侧壁与地下水导管102连接，地下水水箱101中的液体通过地下水导管102进入实验土箱2中的黏土层201。
优选的，人工雨水装置3包括人工雨水箱301、人工雨水泵302、人工雨水导管303、人工雨水调节阀304、进水流量计305、旋转布水器306，人工雨水箱301由外界水龙头进行供水，并于人工雨水导管303连接，人工雨水导管303上设置有人工雨水泵302、人工雨水调节阀304以及旋转布水器306，旋转布水器306位于透水铺装系统4的正上方；人工雨水泵302将人工雨水箱301中的液体提升运送后从旋转布水器306中进入透水铺装系统4中。
优选的，透水铺装系统4包括透水铺装层401、中部玻璃管402、底部玻璃管403；透水铺装层401为侧面围合上下面开口的箱体结构，中部玻璃管402和底部玻璃管403为L形结构，且设置于透水铺装层401的侧面。
优选的，实验土箱2内部的黏土层201的高度为1米。
优选的，透水铺装层401的箱体内部从上到下依次包括透水铺装层404、过渡层405、排水层405，排水层405位于实验土箱2的正上方且与黏土层201紧密相接。
优选的，排水层405为透水土工布。
优选的，中部玻璃管402设置于透水铺装层404下方的透水铺装箱401侧壁，底部玻璃管403设置于排水层405下方的透水铺装箱401侧壁；中部玻璃管402和底部玻璃管403均高于透水铺装箱401的高度。
优选的，人工雨水导管303上还设置有止逆阀。
本实用新型提供了一种研究地下水对透水铺装影响的实验装置。将透水铺装系统整体放置在装置底部的粘土层之上，利用外部水箱配水水质和水量控制粘土层中地下水水质和水位，通过研究装置进出水水量与水质，进而研究地下水对透水铺装影响。本装置可以做到小型化、集约化，特别适用于高地下水位地区透水铺装适应性研究。
本实用新型的技术方案所取得的有益技术效果是：
(1)有效克服了实际铺装研究面临的占地大、需同步建设地下井、研究周期长的困难。
(2)实现了装置多功能化，可以分别实现地下水影响研究和透水铺装系统研究。
(3)小型化、集约化有效减少了装置总体成本。
(4)使用范围广，适应于我国大部分高地下水位地区。
附图说明
从以下结合附图的描述可以进一步理解本实用新型。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在图中，在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。
图1为本实用新型装置的结构示意图；
图2为本实用新型装置的结构示意图。
附图标记：1-地下水装置、101-地下水水箱、102-地下水导管、103-地下水调节阀，2-实验土箱、201-黏土层，202-出水管，203-出水流量计，3-人工雨水装置、301-人工雨水箱、302-人工雨水泵、303-人工雨水导管、304-人工雨水调节阀、305-进水流量计、306-旋转布水器，4-透水铺装系统、401-透水铺装层、402-中部玻璃管、403-底部玻璃管。
具体实施方式
为了使得本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及其实施例，对本实用新型进行进一步详细说明；应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。对于本领域技术人员而言，在查阅以下详细描述之后，本实施例的其它系统、方法和/或特征将变得显而易见。旨在所有此类附加的系统、方法、特征和优点都包括在本说明书内、包括在本实用新型的范围内，并且受所附权利要求书的保护。在以下详细描述描述了所公开的实施例的另外的特征，并且这些特征根据以下将详细描述将是显而易见的。
参考示意图1，一种研究地下水对透水铺装影响的实验装置，包括地下水装置1、实验土箱2、人工雨水装置3、透水铺装系统4，地下水装置1与实验土箱2连接，人工雨水装置3与透水铺装系统4连接，透水铺装系统4置于实验土箱2正上方，且透水铺装系统4中的液体可从装置底部渗透至实验土箱2中。
参考示意图2，地下水装置1包括地下水水箱101、地下水导管102、地下水调节阀103；地下水水箱101通过地下水导管102与实验土箱2连接，地下水导管102上设置有地下水调节阀103。实验土箱2为敞口的箱体结构，内部设有黏土层201，箱体底部设有出水管202，出水管202上设有出水流量计203；实验土箱2的侧壁与地下水导管102连接，地下水水箱101中的液体通过地下水导管102进入实验土箱2中的黏土层201。人工雨水装置3包括人工雨水箱301、人工雨水泵302、人工雨水导管303、人工雨水调节阀304、进水流量计305、旋转布水器306，人工雨水箱301由外界水龙头进行供水，并于人工雨水导管303连接，人工雨水导管303上设置有人工雨水泵302、人工雨水调节阀304以及旋转布水器306，旋转布水器306位于透水铺装系统4的正上方；人工雨水泵302将人工雨水箱301中的液体提升运送后从旋转布水器306中进入透水铺装系统4中。透水铺装系统4包括透水铺装层401、中部玻璃管402、底部玻璃管403；透水铺装层401为侧面围合上下面开口的箱体结构，中部玻璃管402和底部玻璃管403为L形结构，且设置于透水铺装层401的侧面。
作为本实施例的改进，实验土箱2的表面涂有双层防水涂料，接缝处用聚氨酯胶密封，盛装实验所用的黏土层201；黏土层201的高度为1米。
作为本实施例的改进，透水铺装层401的箱体内部从上到下依次包括透水铺装层404、过渡层405、排水层405，排水层405位于实验土箱2的正上方且与黏土层201紧密相接。
作为本实施例的改进，排水层405为多层透水土工布。
作为本实施例的改进，中部玻璃管402设置于透水铺装层404下方的透水铺装箱401侧壁，底部玻璃管403设置于排水层405下方的透水铺装箱401侧壁；中部玻璃管402和底部玻璃管403均高于透水铺装箱401的高度。
作为本实施例的改进，人工雨水导管303上还设置有止逆阀。
作为本实施例的改进，地下水水箱101中设有人工模拟配水泵，该水泵将水箱101中的水泵送至实验土箱2的黏土层201中。
作为本实施例的改进，中部玻璃管402和底部玻璃管403为空心的有机玻璃管，且与透水铺装层401内部连通，透水铺装层401内部的水可以进入两根玻璃管中。
本实施例的实验装置工作原理介绍如下：将透水铺装系统整体放置在实验土箱的粘土层之上，利用地下水水箱控制粘土层中地下水水质和水位，同时设置了可调节的人工降雨的装置，研究不同情况下整个实验装置的进出水水量与水质，进而研究地下水位高度对透水铺装的影响。
在透水铺装层中部和底部方便设置有两根空心的有机玻璃管，可以根据透水铺装实验箱和两根有机玻璃管之间的水位高差确定水头损失，根据达西定律计算不同时间的渗透系数，进而研究衰减规律，并进一步开展透水铺装系统研究。
在苏州地区开展地下水对透水铺装系统研究。根据苏州地下水水位与水质特点，将人工模拟配水泵送至地下水水箱1，利用地下水水箱1的水量控制粘土层2中的地下水水位；雨水箱3通过水泵4将雨水提升至装置主体箱10，途中，通过流量计9控制雨水进入水箱的流量，并利用旋转布水器5将雨水均匀布设；雨水经过透水铺装系统6以后，经透水土工布8，进入粘土层2与原有地下水混合，在箱体10下部有出水阀门，通过研究进出水水质与水量，研究不同地下水条件对透水铺装系统的影响。
虽然上面已经参考各种实施例描述了本实用新型，但是应当理解，在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以进行许多改变和修改。因此，其旨在上述详细描述被认为是例示性的而非限制性的，并且应当理解，以下权利要求(包括所有等同物)旨在限定本实用新型的精神和范围。以上这些实施例应理解为仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的保护范围。在阅读了本实用新型的记载的内容之后，技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本实用新型权利要求所限定的范围。