人工模拟降雨系统综述

摘要 在开展雨水高效利用的试验研究中,用人工模拟降雨的方法,可以缩短试验周期,加速雨水入渗规律、土壤侵蚀规律的研究进程。可以通过控制试验条件,模拟不同环境,弥补在自然降雨条件下,因环境变化而无法得到试验期内计划的研究结果,或者进一步补充论证在自然降雨情况下得到的研究结果。

介绍了在水土保持和降雨入渗研究中模拟降雨系统的研究概况,

提出了简易模拟降雨装置的主要技术参数。  

关键词 人工模拟降雨系统 降雨均匀度 降雨强度 雨滴动能 雨滴中数直径

    自1980年以来,国内外雨水利用得到迅速的发展,不仅少雨国家(如以色列等)发展较快,而且一些多雨国家(如东南亚国家)也得到发展,一些工业发达国家(如日本、澳大利亚和美国等)都在积极开发利用雨水,所以积极开展雨水高效利用是定深度后,由于得不到地下水的滋润,降雨又稀少,原有靠地下水生活的茂盛天然植被便会退化甚至枯死。所以必须正确处理好人工绿洲和天然绿洲的关系,使其协调统一。新疆目前的生态用水量约280亿m3(地表水、地下水可利用量的37%),这个耗水量是不能再减少的。 (2)关键是节约用水。水是人类赖以生存和发展的重要资 源,是不可缺少、不可替代的特殊资源。如前所述,新疆地表水、地下水年可利用总量为682亿m3。在一个相当长的历史时期内,不但从区外调水难以实现,属水权之内的可利用水资源也难以充分利用。因此,新疆的农牧业、工业、生活用水总量只能在有限的范围内做文章,关键是合理利用水资源,提倡节约用水。 在节水过程中,应当从新疆的节水现状和区情、水情出发,深入分析掌握现状节水达到的水平和现状节水措施所产生的节水作用,存在的问题及产生的原因、工作难点、具有的潜力和突破点。在此基础上,应分地区、分部门、分类型,在水资源的承载能力范围内,依据国民经济和社会的需要以及具体条件,以提高水利用率和效益为中心,提出不同阶段要达到的节水水 平和需要采取的工程及非工程节水措施,实现以节水为中心的水资源优化配置和高效利用。开展以提高用水效率为中心的技术革命,如提高水利产业中的科技含量,农业大力推行节水灌溉技术,工业采用先进的技术和工艺,提高循环用水的次数,生活用水采用先进节水措施等。

    摆在我国水利工作者面前的崭新研究方向之一。因此,如何因地制宜充分利用当地有潜力的降雨资源,发展有限灌溉(灌关键水、救命水),提高作物产量,促使农牧民脱贫致富,不仅是当地迫切需要解决的问题,也是我国农业生产中一个带战略性的问题。 为了给水土保持、雨水集蓄工程及田间试验提供科学依据,定量的评价降雨条件下土壤水分状况以及入渗产流关系,使用野外人工模拟降雨装置,可以克服常用的野外径流小区进行定位观测耗时费力的缺点,缩短试验周期,加速雨水入渗规律、土壤侵蚀规律研究的进程。 1 模拟降雨研究方法的现状 在每一年的不同时期或不同年的同一时期,对土壤的水分状况进行田间实际监测,研究不同耕作措施的保水效果,所需研究周期长,受环境气候影响大,要获得理想的结果至少需要好几年的时间。用人工模拟降雨的方法,可以在短短几天的时间,研究出不同耕作措施的保水效果;

通过控制试验条件,可以模拟不同环境。用这种方法可以弥补在自然降雨条件下,因环境变化,而无法得到试验期内计划的研究结果,或者进一步补充论证在自然降雨环境下得到的研究结果。目前在国内人工模拟降雨方法多用在水土保持方面的科研活动中,用于农田耕作措施的研究还不多见。