人工模擬降雨機性能研究

降雨是引起地面水土流失以及滑坡、崩塌、泥石流等山區自然災害的重要因素之一。因此，在地學、農學、工程水文學等學科領域內，許多重要的研究課題都要以降雨的影響因子來進行試驗研究。有效地使用人工模擬降雨裝置來進行降雨試驗是一種較理想的降雨方法。它能在短時期彌補在自然降雨條件下，因環境變化，而無法得到的實驗期內計劃的研究結梨，或者進一步補充論證在自然降雨環境下得到的研究結果。人工模擬降雨也可以給水土保持、雨水集蓄工程及田間實驗提供科學依據，定量的評價降雨條件下土壤水分狀況以及入滲產流關系，克服野外徑流小區進行定位觀測的耗時費力的缺點，縮短實驗周期，加速了雨水入滲規律、土壤侵蝕規律的研究進程，對于水土保持和水資源科學利用研究具有相當重要的意義。

在進行水土流失規律試驗研究和土壤侵蝕試驗研究及編制開發建設項目水土保持方案時，模擬降雨裝置是必備的試驗設備。其各項性能指標直接影響著試驗研究的可信度，因而，為了滿足不同的研究需要，模擬降雨裝置也在不斷更新。目前的人工模擬降雨裝置分成４種類型，即噴嘴式、噴灑式（又稱管網式１、懸線式和針頭式［３７。每種都有其優勢和相對局限性。一般模擬天然降雨應滿足降雨徑流和降雨侵蝕兩方面的相似條件。對于降雨徑流的相似性條件，需要滿足降雨均勻性、雨強過程相似，而對于降雨侵蝕相似性條件，則要求滿足：均勻性與天然降雨一致；雨滴中徑和終點速度應達到相應天然降雨雨強下的中徑和中速【４】；能模擬天然降雨過程和雨滴譜過程。從２０世紀３０年代開始使用人工降雨裝置至今，應用降雨裝置進行的水土保持和土壤侵蝕的試驗研究很多，綜合目前的試驗結果來看，主要存在降雨均勻度差，降雨強度調節范圍小，降雨模擬精度低等缺陷。新近研制的槽式下噴式人工模擬降雨機【３３】能夠在降雨面積、雨強控制、降雨均勻度和降雨范圍等技術指標同時滿足實驗要求，但該人工模擬降雨機在試驗過程中有時出現噴頭擺軸扭斷，電磁鐵動作失靈，機構振動噪音大等亟待解決的問題。診斷出故障原因、解決這些闖題并對原有的降雨機進行改進是本課題的出發點．