人工模拟降雨机性能研究

降雨是引起地面水土流失以及滑坡、崩塌、泥石流等山区自然灾害的重要因素之一。因此，在地学、农学、工程水文学等学科领域内，许多重要的研究课题都要以降雨的影响因子来进行试验研究。有效地使用人工模拟降雨装置来进行降雨试验是一种较理想的降雨方法。它能在短时期弥补在自然降雨条件下，因环境变化，而无法得到的实验期内计划的研究结梨，或者进一步补充论证在自然降雨环境下得到的研究结果。人工模拟降雨也可以给水土保持、雨水集蓄工程及田间实验提供科学依据，定量的评价降雨条件下土壤水分状况以及入渗产流关系，克服野外径流小区进行定位观测的耗时费力的缺点，缩短实验周期，加速了雨水入渗规律、土壤侵蚀规律的研究进程，对于水土保持和水资源科学利用研究具有相当重要的意义。

在进行水土流失规律试验研究和土壤侵蚀试验研究及编制开发建设项目水土保持方案时，模拟降雨装置是必备的试验设备。其各项性能指标直接影响着试验研究的可信度，因而，为了满足不同的研究需要，模拟降雨装置也在不断更新。目前的人工模拟降雨装置分成４种类型，即喷嘴式、喷洒式（又称管网式１、悬线式和针头式［３７。每种都有其优势和相对局限性。一般模拟天然降雨应满足降雨径流和降雨侵蚀两方面的相似条件。对于降雨径流的相似性条件，需要满足降雨均匀性、雨强过程相似，而对于降雨侵蚀相似性条件，则要求满足：均匀性与天然降雨一致；雨滴中径和终点速度应达到相应天然降雨雨强下的中径和中速【４】；能模拟天然降雨过程和雨滴谱过程。从２０世纪３０年代开始使用人工降雨装置至今，应用降雨装置进行的水土保持和土壤侵蚀的试验研究很多，综合目前的试验结果来看，主要存在降雨均匀度差，降雨强度调节范围小，降雨模拟精度低等缺陷。新近研制的槽式下喷式人工模拟降雨机【３３】能够在降雨面积、雨强控制、降雨均匀度和降雨范围等技术指标同时满足实验要求，但该人工模拟降雨机在试验过程中有时出现喷头摆轴扭断，电磁铁动作失灵，机构振动噪音大等亟待解决的问题。诊断出故障原因、解决这些闯题并对原有的降雨机进行改进是本课题的出发点．