[實用新型]往復式人工降雨實驗裝置

無效

• 申請號: 201020102638.3
• 申請日: 2010-01-26
• 公開（公告）號: CN201590191U
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發明（設計）人: 方達憲;徐得潛;曹廣學;范文瑩;陳慧;劉燦
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: G09B25/00
• 分類號: G09B25/00
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域：

本實用新型主要涉及用于演示高校《流體力學》、《水力學》等課程均勻泄流過程，測定地面、坡面的徑流系數和相關科研工作中的往復式人工降雨實驗裝置。

背景技術：

降雨是水體循環的一個必要環節，是地球萬物得以生存的必要保障。而降雨的集中卻給人類帶來洪災。為應對洪水災害，人類不斷的進行工程的及非工程措施的探索。為更好的測試所采用的工程手段抵御洪災的有效性，需模擬引起洪災的降雨因素，故需制作人工降雨裝置。例如為驗證多孔生態護坡比傳統硬化護坡能更有效的滯留地表雨水，同時滿足保持水土流失的功能，特制作人工降雨裝置模擬降雨環境，從而觀測不同護坡對地表雨水的滯留時間和生態護坡的抵御降雨沖刷能力。

根據《流體力學》、《水力學》等課程教學實驗的需要，為了加深和鞏固學生對有壓管中均勻泄流基本概念和基本理論知識理解，也需制作人工降雨裝置。

目前，只有部分高校和科研機構研制了人工降雨裝置，進行了相關的實驗。

但是由于現有人工降雨裝置普遍存在裝置復雜，移動不便，費用較高，雨水連續及無法觀察均勻泄流過程等缺點。并不能得以大量普及應用。

實用新型內容：

本實用新型目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種往復式人工降雨實驗裝置，它不僅可以觀察有壓管的均勻泄流過程，而且可以研究不同護坡對雨水的滯留效果及研究降雨強度與生態護坡的沖刷狀況關系。

本實用新型是通過以下技術方案實現的：

往復式人工降雨實驗裝置，包括有進水箱、取水水源和支架，其特征在于：所述進水箱內固定有豎直設置的穩水孔板和溢流板，所述穩水孔板上設有若干出水孔，所述穩水孔板和溢流板將進水箱分隔成三個相互獨立的空間，所述穩水孔板與溢流板之間為蓄水箱，蓄水箱底部連通有進水管，所述進水管上安裝有水泵，進水管下端伸入取水水源內；溢流板右側為回水箱，回水箱底部連通有回水管，回水管下端伸向取水水源；穩水孔板左側為平水箱，平水箱底部連通有出水管；所述支架上固定有類桁車梁，所述類桁車梁上安裝有往復式電機以及可在類桁車梁上往復移動的類桁車，所述往復式電機的電機軸固定在所述的桁車上，所述類桁車下端連接有吊筋，所述吊筋下端固定連接有橫置的泄流管，所述泄流管兩端封閉，泄流管下部設有5-9排泄流孔，所述出水管外端固定連接在泄流管上并與泄流管相互導通。

所述的往復式人工降雨實驗裝置，其特征在于：所述出水管包括有位于兩端的PVC管以及連接在兩端PVC管之間的軟管。

所述的往復式人工降雨實驗裝置，其特征在于：所述出水管上安裝有閘閥和水表。

所述的往復式人工降雨實驗裝置，其特征在于：所述支架、軟管、吊筋、類桁車梁及類桁車為活動式，可以自由安裝拆卸。

所述的往復式人工降雨實驗裝置，其特征在于：所述類桁車上連接有吊筋，所述泄流管兩端以及出水管上均套裝有吊筋環，所述吊筋下端固定連接在對應的吊筋環上。

所述泄流管底部設有5-9排泄流孔，同一排孔的連線與管軸線平行，每個在PVC管上的孔的孔軸線垂直與管軸線，且泄流管由吊筋固定吊起；吊筋固定在可移動的類桁車上；類桁車可在電動機推動下沿類桁車梁移動，使得同一地點的雨水間斷。

所述水泵型號根據具體需要水頭及降雨強度要求選擇。

泄流管底部的泄流孔孔徑為0.5-1.0mm，孔距尺寸為5×10-5×30mm。

所述實驗操作步驟的過程如下：

1、打開水泵電源開關，啟動水泵，將取水水源的水提升至進水箱的蓄水箱內，待平水箱水位穩定且蓄水箱內水已躍過溢流板后，緩慢打開閘閥，平水箱內的水體經出水管依次流過閘閥、水表后進入泄流管，開始泄水。再等待一較長時間后，泄流管內的孔口出流處于穩定狀態，平水箱的水位保持不變，蓄水箱內水保持躍過溢流板后。啟動電機，電機將推動類桁車在類桁車梁上做緩慢的往還運動。

2、上述操作完成后，從某一時刻開始讀取水表上讀數，一段時間后再次讀取水表上讀數，并量取此次實驗人工降雨雨點分部范圍。

3、根據雨點分部范圍，計算出降雨面積；并結合兩次水表讀數差，計算總降雨量。最后計算出降雨強度。

本實用新型的優點是：

本實用新型使用靈活方便，有利于進行現場安裝試驗；成本低，有利于大量安裝試驗；學生能夠清晰的觀察有壓管的均勻泄流過程，有利于教學；測定地面、坡面的徑流系數；研究不同護坡對雨水的滯留效果及研究降雨強度與生態護坡的沖刷狀況關系，為河道生態護坡形式的選取提供參考。

附圖說明：

圖1是本實用新型的進水箱部分的結構示意圖。