初中直观 · 高中定量拓展 · 建筑环境 · 水量平衡

一场雨,屋顶能存下多少水?

单场降雨、屋面径流系数0.8;雨前水箱为空,不计首段弃流、蒸发与用水。增加这场雨的雨量,看水箱何时溢流。

问题的来处古代蓄水到海绵城市 · 雨水收集

雨水收集:问题从哪里来?

院落、水窖和现代屋面系统都把降雨暂存起来。把屋顶面积、降雨深度和径流系数连成账本,才能知道一场雨究竟能收多少水。

读一段背景,带着问题动手

院落、水窖和现代屋面系统都把降雨暂存起来。把屋顶面积、降雨深度和径流系数连成账本,才能知道一场雨究竟能收多少水。

本页区分总雨量、可收集量与储罐容量。初期弃流、水质处理、降雨过程与溢流时间尚未模拟,不能把水量账当成饮用安全判断。

现在,换你来试增加这场雨的雨量,看水箱何时溢流。 固定其他条件,亲手将单场雨量分别设为10和60mm,各核验一次;超过容量后,降雨增加的水去了哪里?

雨水收集

S29 / 建筑环境
今天的问题

超过容量后,降雨增加的水去了哪里?

独立探索要做什么?

增加这场雨的雨量,看水箱何时溢流。 固定其他条件,亲手将单场雨量分别设为10和60mm,各核验一次;超过容量后,降雨增加的水去了哪里?

装置 · 尺寸示意,量值见读数看证据图 ↓
先看一次,再亲手试

从100到0 mm逐步改变单场雨量;这是条件比较,不是物理时间。暂停后可亲手调整。

尚未开始;也可直接使用装置旁的参数控件。
青斜面:集雨屋顶蓝箱:储水金线:落水管与溢流路径
看这里 · 本场最终存水1.6 m³

来水1.600=存水1.600+溢流0.000 m³;不预测全年节水率。

旋转查看装置连接与相对位置。用装置旁滑块改变条件,二维、三维和读数来自同一状态;尺寸为示意。

本场最终存水
1.6 m³
进入系统水量
1.6 m³
溢流
0 m³

来水1.600=存水1.600+溢流0.000 m³;不预测全年节水率。

证据图 参考解随题设重算 · 不计个人完成

启用交互后显示带单位曲线。

换个条件,再想一步

不下雨时,空水箱会凭空获得水吗?

先预测,再观察。反例不会替你完成独立任务。

留下两组证据

仅当前页保留最近两组,刷新清除;第三组替换最早一组。保存模型条件与单位;恢复后重算,不恢复任务完成资格。

先留一组,再改变一个条件。

从观察到解释

把证据带回纸上

展开关系与推导

V来=雨深×面积×径流系数;存水=min(V来,容量),溢流=max(V来−容量,0)。

固定哪些量?改变哪个量?列出两组数值,写出关系,再说明一个不能套用的条件。实验支持猜想,一般证明需要理由。

先预测,再用证据解释

把这次发现,留给下次的自己

超过容量后,降雨增加的水去了哪里?

换个条件,再试一次

不下雨时,空水箱会凭空获得水吗?

看哪里?

旋转查看装置连接与相对位置。用装置旁滑块改变条件,二维、三维和读数来自同一状态;尺寸为示意。

回到装置再试 ↑

仅此浏览器保存最近两组,第三组替换最早一组。条件、预测和解释一起保存;文字不自动判分。与原实验的临时记录分别保存。

尚未保存。启用交互后可以记录;请勿在这里填写个人身份信息。

先修与两种探索深度

先认识建筑环境 · 水量平衡涉及的量与单位:单场雨量(mm)、集雨屋顶面积(m²)、水箱容量(m³)。初中直观 · 高中定量拓展为内容层次提示,未核对具体教材。

先看现象:增加这场雨的雨量,看水箱何时溢流。

再做定量:保持其他条件,比较单场雨量与本场最终存水(m³),再对照下方关系。

模型、来源与核验边界

V来=雨深×面积×径流系数;存水=min(V来,容量),溢流=max(V来−容量,0)。

对照核验提示:小雨量:单场雨量 10 mm;大雨量:只改变单场雨量 60 mm。按这些题设自己操作并比较本场最终存水,不把参考情景当个人完成。

适用范围:来水1.600=存水1.600+溢流0.000 m³;不预测全年节水率。

Engineering LibreTexts · 静力学与工程模型(延伸阅读;链接和公式适用性尚需逐项外部复核) ↗

本页为模型探索,未认证具体教材章节;真实学生和教师反馈尚待推广后收集。