人工模拟降雨装置及其应用介绍

我国水土保持科研人员借鉴国外经验,通过改装与自我研发,研制了不少能满足室内和室外试验要求的人工模拟降雨装置。经过多年的发展,人工模拟降雨装置已在水土保持科学研究中得到了广泛应用,并积累了大量的观测资料,为进行土壤侵蚀预测预报打下了基础。系统介绍了近20年来我国人工模拟降雨装置研制的发展及目前应用情况。

边坡足尺模型试验人工模拟降雨装置的设计与参数率定

针对边坡足尺模型试验研究所需的降雨特点,设计了一种可循环、可移动式的人工模拟降雨装置。该装置采用3种规格不同的旋转下喷式喷头,通过调节供水管道压力和启闭不同类型的喷头,实现不同降雨强度、不同历时的人工模拟降雨过程。降雨特性参数率定试验结果表明:该装置可实现降雨强度为10.4～256.8 mm/h的模拟降雨,此范围内的降雨均匀度能保持在80%以上,雨滴直径范围为0.1～4.8 mm,雨滴终点速度可达2.0～2.9 m/s。该装置能产生与天然降雨相似度较高的人工模拟降雨,可用于边坡模型试验。

人工降雨模拟装置的研制与工程应用进展综述

人工降雨模拟装置具有缩短试验周期、克服实验场地限制和加速雨水入渗进程等优点,对农田水利、土木工程和矿业工程等研究领域都具有重要意义。文章简要介绍了目前国内外人工降雨模拟装置的发展趋势,重点评述了具有代表性的降雨模拟装置的系统组成、率定方法和工程应用进展,并探讨了其存在的问题。通过分析可知:喷嘴式人工降雨模拟装置应用最广,悬线式运用较少,管网式造价相对较低;人工降雨模拟装置的降雨强度率定方法常选用接流法,降雨均匀性率定常采用K值法,雨滴直径率定常运用色斑法,雨滴终点速度率定采用修正的沙玉清公式较为精确。

降雨边坡试验研究进展及关键问题

滑坡的产生与降雨有着密切联系,雨水入渗不仅可以改变边坡土体的水分分布,而且可以导致土体强度大大降低,从而可能成为触发边坡失稳破坏的主要因素。针对降雨入渗作用下的边坡稳定性,基于对近年来国内外降雨边坡试验研究成果的梳理总结,分析了降雨条件下滑坡的成因机制,着重分析了降雨入渗作用下的室内边坡模型试验和现场边坡试验的研究思路、试验方法及试验技术,探讨了目前室内降雨边坡模型试验与现场降雨边坡试验的优点及其不足之处,以及进一步发展需要解决的关键问题。