进入夏季,暴雨频发,地面雨水没法及时排掉,就很容易形成城市内涝,这时需要环卫工人翻开路牙边的窨井盖,迅速排水。记者昨从扬州大学水利科学与工程学院了解到,暑假期间,大二女生王洁带领学生团队,在老师的指导下,发明了新型智能窨井盖,遇暴雨时,智能窨井盖的内置智能装置可根据路面雨水量进行科学调整窨井盖,快速排水。目前,新型智能窨井盖的初步模型已成功研制,正准备测试,然后申请相关专利。
人工翻盖 环卫工人翻窨井盖,不科学也不安全
“提起窨井,市民们第一个想到的就是路中央的窨井,不过这类窨井主要是方便市政人员清理、疏通城市下水道,窨井盖的孔很小,排水功能非常有限。”王洁告诉记者,真正排除路面雨水的是道路路牙边的窨井,而她与团队发明创造的智能窨井盖,正是这类窨井盖。在之前做了详细的调查后,王洁发现,每到暴雨路面有积水时,环卫工人要冒着暴雨去翻起路牙边的窨井盖,以期望能快速排水。但由于环卫工人管理的路段比较长、窨井比较多,不能在第一时间全部翻开,容易形成路面积水。一些道路边的商家会私自翻开中央的窨井盖来排水,给行人带来了安全隐患。“正因为这样,今年3月22日,长沙暴雨中,10多岁的女孩杨丽君就坠入路中央的窨井,进入下水道,一个多月后才发现遗体。我当时看到新闻,很痛心。”王洁这样回忆道。
王洁通过对比发现,环卫工人翻井盖,不科学也不安全。王洁称,暴雨下到什么程度要翻井盖,环卫工人主要是靠经验,不怎么科学。此外,环卫工人冒着暴雨去翻井盖,车辆众多,视线模糊,非常不安全。
智能井盖 窨井盖将变“聪明”,路面水多时将“变身”
窨井盖怎么可能变成智能式的?王洁告诉记者,智能窨井盖是在现有的井盖的基础之上进行低成本改造。“主要是增加一个可根据排水情况自动开关的智能装置。”王洁团队队员曹文翰进一步介绍该装置的功能,当雨水不多时,排水系统良好,该装置呈关闭状态;当雨水多时,路面形成了大量积水,该装置打开,智能窨井盖就“聪明地变身”,增快排水速度,减少路面积水。“一些核心的技术暂时可能保密,因为这项技术要申请相关专利。”曹文翰颇有点神秘。
王洁表示,智能窨井盖最大的优点是,可以减少人工打开窨井盖所带来的风险和成本,能够有效地解决城市的排水问题,使城市的排水性能得到最大优化。
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记者探访 实物模型已做好,将实验各种数据
昨天下午,记者赶到扬大水利学院,在实验室现场见到了智能窨井盖的实物模型,工人正在安装模型。“这还不是完全标准的实物模型,这个是对比模型,对比智能窨井盖与普通窨井盖的性能。”王洁向记者介绍,整个模型是长130厘米、宽65厘米、高65厘米的长方体,里面是空的,正上面留有两个长方形的洞,模拟“窨井口”。在“窨井口”的口沿,钻了一排小孔。这些小孔与一个设置的循环水泵连接,水泵上安了小水闸,可以控制水流的大小。
王洁称,一个“窨井口”将安装上智能窨井盖以及智能装置,另一个“窨井口”则安装普通窨井盖。对比实验时,循环水泵喷出的水,经过“窨井口”的小孔流到窨井盖,同时调节水流的大小。智能窨井盖会根据水流的大小进行调节,在某个水流速度值时,智能窨井盖会“聪明地变身”,类似被人工翻开的状态,增快排水速度;而普通窨井盖则没有任何变化,需要人工去翻开窨井盖。
“下一步,我们将通过实验对比,找出水流速度的最佳值。”王洁表示,得到水流的最佳值,将此值“记忆”到智能窨井盖中,以后窨井盖一旦遇到此速度的水流,就自动“变身”,增快排水速度;当水流的速度低于最佳值时,智能窨井盖就恢复到正常状态。
用途评价 专家:快速有效排水,排水性能最大化
今年6月底,市建筑设计研究院有限公司市政分院副院长、高级工程师王红涛接受本报采访时介绍,按照省规范要求,遭遇每小时降雨40毫米以下,只要雨后两个小时之内排净,就不算积水。王红涛还提到,不能一味地增加地下排水管的管径,因为排水管径大小是根据暴雨公式来确定的,天气转暖、极端天气增加、雨天积水,好多城市都存在同样问题,但一味地增加管径,增加的投入会非常大,就造成了浪费。这就需要能比较有效地利用排水窨井,让排水窨井快速排除地面的雨水。
扬大水利学院的副教授奚彬非常支持学生研究这种智能窨井盖。他表示,目前在研究如何解决城市排水问题时,许多人将精力放在排水管上,而学生们关注到了窨井以及窨井盖,寻找最大化的排水方式,从前期设计、初步实验来看,在同等条件下,智能窨井盖的排水性能完全可以达到最大化。