25.小明發(fā)現(xiàn)小區(qū)、商場(chǎng)等地下停車場(chǎng)入口處的地面要比臨街路面高一些。經(jīng)過調(diào)查了解,這是為了避免雨天路上的積水流進(jìn)地下停車場(chǎng)而采取的措施,當(dāng)積水過高時(shí)還要用沙袋將停車場(chǎng)入口地面墊高,小明與學(xué)習(xí)小組的同學(xué)擬設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)裝置、解決積水進(jìn)入地下停車場(chǎng)的問題,制定了如下項(xiàng)目研究?jī)?nèi)容:
【項(xiàng)目名稱】浮體式攔水壩
【項(xiàng)目特點(diǎn)】隱藏式、自動(dòng)化、節(jié)能
【項(xiàng)目要求】
要求一:積水即將沒過上行緩坡時(shí),蓄水池蓄水。當(dāng)蓄水達(dá)到一定高度,攔水壩升起。
要求二:積水水位降低,攔水壩自動(dòng)下降。當(dāng)水位降至路面時(shí),攔水壩下降至底部。
【項(xiàng)目設(shè)計(jì)】
(1)結(jié)構(gòu)及原理:如圖1甲,參照船閘的結(jié)構(gòu)和原理,地下蓄水池相當(dāng)于閘室。積水的路面相當(dāng)于河流的上游,通過進(jìn)水口下方管道連接起來構(gòu)成
。如圖1乙,當(dāng)蓄水池中水面逐漸上升至H位置時(shí),攔水壩剛要浮起,在這個(gè)過程中攔水壩受到的浮力
(填“變大”、“不變”或“變小”)。如圖丙,隨著水面繼續(xù)升高,攔水壩慢慢升起至頂端,此時(shí)壩體與蓄水池左側(cè)壁接觸緊密,避免蓄水池中的水進(jìn)入地下停車場(chǎng)。
(2)方案評(píng)估:同學(xué)們經(jīng)過充分討論后發(fā)現(xiàn)這個(gè)設(shè)計(jì)方案不能滿足“項(xiàng)目要求”中的
(填“要求一”或“要求二”),需要進(jìn)一步改進(jìn)。
(3)設(shè)計(jì)改進(jìn):①如圖2,參照原設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),增加一個(gè)排水管道,排水口與路面相平。要保證積水不能從排水管道流進(jìn)蓄水池,但蓄水池中的水可以從排水管道排出。這就需要利用單向閥門來控制水流方向,單向閥門只能向一個(gè)方向開啟,其結(jié)構(gòu)和作用如圖3所示。要滿足全部項(xiàng)目要求,應(yīng)在圖2虛線框所在的位置安裝圖3中的
(填“A閥門”或“B閥門”)。
②通過調(diào)節(jié)攔水壩的配重,可改變排水水位的高度,以應(yīng)對(duì)各種積水情況。
(4)功能升級(jí):攔水壩升起時(shí)車輛不能通行,應(yīng)在入口處設(shè)計(jì)一個(gè)報(bào)警電路。
①如圖4,虛線位置為攔水壩恰好浮起時(shí)蓄水池水面高度H處,金屬塊A、B、C分別安裝在蓄水池側(cè)壁的不同高度上,隨著水位的升高,都能與雨水接觸較好(雨水可以導(dǎo)電)。其中a、b、c是連接金屬塊的接線柱、d、e是電磁繼電器上的接線柱。
②要求:攔水壩不升起時(shí),綠燈亮;攔水壩升起時(shí),紅燈亮同時(shí)電鈴響,起到警示作用。請(qǐng)你根據(jù)上述要求選擇合適的接線柱,用筆畫線代替導(dǎo)線,將電路連接完整。
【項(xiàng)目小結(jié)】同學(xué)們的設(shè)計(jì)已完成項(xiàng)目要求,更多功能可進(jìn)一步開發(fā)。