《模擬降雨設(shè)備》PPT課件.ppt

1、模擬降雨設(shè)備,李占斌 黃土高原土壤侵蝕與旱地農(nóng)業(yè) 國家重點實驗室 2012.5 楊凌,一、裝置設(shè)計的總體思路,降雨是水力侵蝕的直接動力，也是影響水土流失過程的主要因素之一。深入認識、研究水土流失過程及其機理，尋求水土流失調(diào)控的理論和方法，需要再現(xiàn)水土流失過程，需要求助于模擬降雨實驗；要想得出有關(guān)天然降雨條件下水土流失的定量研究成果，除了下墊面條件相似之外，同時要求模擬降雨過程與研究區(qū)域的侵蝕降雨特性相似。,根據(jù)降雨侵蝕相似條件，模擬降雨裝置應達到如下要求： 1）模擬降雨過程與被模擬的天然降雨過程相似； 2）模擬降雨的均勻性與被模擬天然降雨過程相似； 3）模擬降雨的雨滴動能與被模擬天然降雨相似。

2、,一、裝置設(shè)計的總體思路,通過雨滴發(fā)生器（噴頭）的研制，以達到不同降雨強度對應不同雨滴譜大小的要求； 在分析天然降雨雨滴達到末速的條件，通過架設(shè)雨滴發(fā)生器不同高度，實現(xiàn)模擬降雨雨滴落地末速與天然降雨一致的要求； 通過雨滴譜相似與下落高度的要求，達到降雨動能相似的要求；,一、裝置設(shè)計的總體思路,通過管網(wǎng)的布設(shè)與優(yōu)化，以達到降雨均勻性要求； 通過等壓供水設(shè)計，使個雨滴發(fā)生器單元每個噴頭的工況一致，實現(xiàn)模擬降雨的穩(wěn)定性，保障降雨的均勻性和雨強切換的靈活性和一致性； 通過不同雨滴發(fā)生器的切換及變壓力供水,生成不同的實驗雨強；通過雨滴發(fā)生器的分散自動控制，以快速切換雨強，實現(xiàn)模擬降雨過程的要求；,一、裝

3、置設(shè)計的總體思路,二、模擬降雨系統(tǒng),模擬降雨系統(tǒng)組成： 供水系統(tǒng) 雨滴發(fā)生裝置 自動控制系統(tǒng),雨滴發(fā)生裝置,五級供水管網(wǎng)+系列噴頭構(gòu)成,單元結(jié)構(gòu),本模擬降雨系統(tǒng)的雨滴發(fā)生裝置由單元結(jié)構(gòu)組成，規(guī)?？呻S實驗要求擴大或縮小。,降雨雨滴發(fā)生器基本單元,組合系統(tǒng),供水系統(tǒng),供水水泵+供水管網(wǎng) 供水水泵加裝變頻調(diào)速裝置，可實現(xiàn)變壓供水； 經(jīng)過系統(tǒng)組合，輔以計算機監(jiān)測控制，實現(xiàn)了遠程自動供水和手動供水雙重供水功能； 供水管網(wǎng)需考慮防凍、防腐、承壓等 。,供水系統(tǒng),控制系統(tǒng),自動控制系統(tǒng)包括： 管理機單元 上位機IPC操作單元 可編程計算機控制器單元 現(xiàn)場執(zhí)行機構(gòu)單元（包括管道泵、變頻器、壓力傳感器、渦街流量計、電磁閥等） 控制電路、信號電路等。,控制系統(tǒng),控制系統(tǒng)用戶界面,控制系統(tǒng)運行狀態(tài)界面,系統(tǒng)執(zhí)行結(jié)果顯示界面與故障報警,系統(tǒng)集成,形成的降雨裝置有兩種形式： 野外移動式 實驗室固定式 全自動 半自動或手動式,移動式模擬降雨裝置,固定式模擬降雨裝置,模擬降雨主要技術(shù)參數(shù),模擬降雨雨強范圍為：0.55.0mm/min； 可實現(xiàn)連續(xù)變雨強降雨過程模擬，雨強變化連續(xù)性好； 可