总述

人工模拟降雨实验主要基于便携式人工模拟降雨器在野外实验基地进行土壤侵蚀模拟试验。在研究了国内外现有便携式人工模拟降雨器的特点和不足基础上，研制开发了一种野外应用的便携式人工模拟降雨器。该装置采用一种单种喷头降雨结构，、供水压力及喷头开关，实现了不同雨强、不同分布、不同历时的人工模拟降雨过程。在实际应用中，该装置操作简单，性能稳定，高，可靠性强。


便携式人工模拟降雨器开发背景

目前我国水土流失、土地沙漠化和农林业用地水资源短缺等问题相当严重，大力开展水土保持和水资源的研究与利用，是我国迫切需要开展的工作。降雨过程是开展这项工作的基础条件，天然降雨周期长，受环境气候影响大，很难获得理想效果。便携式人工模拟降雨器可以克服径流小区进行定位观测耗时费力的缺点，缩短试验周期，加速雨水入渗规律和土壤侵蚀规律的研究进程，对水土保持以及水资源科学利用具有相当重要的意义。 便携式人工模拟降雨器实验根据实验的目的、意义的不同，其实验场地也不同，对模拟降雨实验装置也有不同的技术要求。


便携式人工模拟降雨器的类型

目前各种不同规模的便携式人工模拟降雨器在许多国家中先后建立起来。除目前广泛应用的美国普渡大学国家土壤侵蚀实验室基于L. D. Meyer1958.年提出的采用摆动式喷头的便携式人工模拟降雨器，具有代表性的便携式人工模拟降雨器可分作如下几种:

英国伊利诺斯大学土木工程系的WES便携式人工模拟降雨器

日本科学技术厅国立预灾科学技术中心的便携式人工模拟降雨器

中国科学ZK-3便携式人工模拟降雨器


便携式人工模拟降雨器的应用

便携式人工模拟降雨器是通过对人工模拟降雨输水管道和供水管道流量的控制以及对人工模拟降雨喷头的开关量控制，实现不同强度，分布和历时的人工模拟降雨过程，并提供实时，准确而有效的原始数据，对不同降雨强度，不同降雨历时和不同前期土壤含水量对土壤下渗的影响，以及降雨时对土壤水分运动规则等进行了模拟研究。

利用便携式人工模拟降雨器统对水土保持科研，试验及监测单位，在进行水土流失，养分流失，土壤水分变化，土壤渗透性能等研究和监测工作中，提供了实用有效的实验工具，使得实验具有可控制性和较好的重现性，科研不在依赖降雨的发生的地点与时间。

便携式人工模拟降雨器是进行陆地水循环、物质迁移、水资源高效利用、水土保持等重大研究的有效试验手段。借助人工模拟降雨系统可以控制实验条件，模拟不同的降雨环境（包括不同雨量、强度、时空分布、下垫面条件、坡面物质组成等），弥补在自然降雨条件下无法得到的结果，或者进一步补充论证在自然降雨情况下得到的研究成果。用人工模拟降雨的方法，还可以缩短实验周期，加速雨水入渗规律、土壤侵蚀规律的研究进程。

便携式人工模拟降雨器是进行陆地水循环与地表过程、雨水高效利用、水土保持等重大研究的有效试验手段。通过人工模拟降雨系统可以控制试验条件，模拟各种不同的降雨环境（包括不同雨量、强度、时空分布、下垫面条件、坡面物质组成等），弥补在自然降雨条件下无法得到的结果，或者进一步补充论证在自然降雨情况下得到的研究结果。用人工模拟降雨的方法，还可以缩短试验周期，加速雨水入渗规律、土壤侵蚀规律的研究进程。综合相关实验对降雨系统的不同要求，既能满足局部实验的要求，又能进行整体系统实验。因此，研制人工模拟降雨系统在大力倡导构建和谐社会，日益重视生态环境保护的今天，具有非常重要的意义。


便携式人工模拟降雨器维护与保养

系统使用注意事项

（1）系统开启前，一定要检查各阀的开启和关闭情况，严禁尾部所有阀门关闭，否则会使管道中压力过大而爆破。

（2）每次使用都要检查首、尾部压力表是否在正常使用压力上，不在要及时调整和处理。

（3）入冬后一定要将管道中的水放净，以免冬季不用时冻坏管道和其它零部件。

（4）严禁锐器接触管道及喷头，避免不必要的损坏。

（5）经常检查喷头喷水情况，喷头堵塞时用反冲洗或其它方法排除不了时，需拆卸该喷头，仔细清洗或者更换喷头。

（6）每隔一定时间检查过滤器滤网，及时去除其污物，以免压差过大损坏管件。

水泵的维护保养

（1）启动前应检查泵转动是否均匀，不能有卡住、异声等不正常现象。

（2）水泵起动后在规定转速下三分钟未出水，应停机检查。

（3）水泵在运行中，如发现不正常现象（杂音、出水量下降等）应立即停机。


便携式人工模拟降雨器ZK-3特点：

便携式人工模拟降雨器由三大部分组成，分别为人工降雨控制系统、人工降雨动力系统，实验平台

主要用于各种野外实地土壤侵蚀研究的人工模拟降雨，野外便携性好

全不锈钢制作，外观漂亮，结实耐用；

结构简单，体积小，质量轻，具有灵活性现场安装、拆卸、使用、携带非常方便；

系统自备发电/水动力/雨量调解；

现场所有装备均采用快速插接接头；

采用喷式降雨，可使雨滴落地能量与自然降雨相似；

能耗低，运行稳定，具有广泛的适用范围


便携式人工模拟降雨器ZK-3产品性能参数

降雨面积：可任意组合。

降雨高度：2、3、4.5、6米。,

降雨强度：5， 15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100毫米/半小时。

降雨均匀度：大于80%

材料：全不锈钢制造，使用寿命10年

辅件：备用喷头一个，喷头挡水板若干。