[发明专利]一种自动控制模拟降雨装置及其使用方法

说明书

 

发明领域

本发明涉及到山地灾害减灾防灾技术研究领域，特别涉及到山地灾害减灾防灾技术研究中模拟人工降雨的自动控制模拟降雨装置及其使用方法。

背景技术

我国是一个多山的国家，山地丘陵占国土总面积2/3以上，是世界上暴雨、洪水及其次生泥石流、滑坡等山地灾害最严重的国家之一，严重威胁山区公路、山地城市及矿山建设及安全营运。不完全统计表明，我国每年因山地灾害造成的直接经济损失超过500亿元人民币，年累计伤亡人数1万人以上。

近三十年来，国内外广大科技工作者对山地灾害的形成、演变及防治进行了大量研究，科学认识灾害形成原因、演变机制是实现灾害有效防治科学依据的观点及工作思路已经得到学术界及职能管理部门的高度认同。散体滑坡、泥石流等重大地质灾害的孕育和演变主要受控于极端降雨条件，有效模拟并人工控制不同强度的降雨条件是揭示散体滑坡、泥石流灾害形成及演变过程的重要科学途径。目前，国内外有小尺度模拟降雨喷洒装置，通过控制进出口流量反算降雨量。然而，现有技术模拟降雨喷洒装置除存在尺度较小的缺陷外，还存在不能有效调控、模拟不同降雨强度，装置的重复使用性及多功能性较差等问题。

发明内容

为克服技术模拟降雨喷洒装置不能有效调控、模拟不同降雨强度等问题，本发明提出一种山地灾害减灾防灾技术研究中模拟人工降雨的自动控制模拟降雨装置及其使用方法。本发明自动控制模拟降雨装置包括模型槽和供水装置、控制装置及喷洒装置，模型槽设置在喷洒装置的正下方，供水装置和控制装置设置在模型槽的后部，其中，所述供水装置包括蓄水池和潜水泵，其潜水泵设置于蓄水池中；所述控制装置包括主控阀、次控阀和流量表，其主控阀的一端通过总水管连接潜水泵，另一端连接流量表，次控阀的一端连接总水管，另一端连接回水管并与蓄水池连接，流量表的一端连接主控阀，另一端连接左右进水管；所述喷洒装置包括左右进水管、控制阀和喷头，其左右进水管连接流量表并根据喷头的排数分成与之数量相同的分路，，每一分路设置一排喷头，分路控制阀设置在每一分路底部，喷头设置在分路的上部。

进一步的，本发明自动控制模拟降雨装置的设置有4－6排喷头，每排设置有2－4个喷头，喷头之间的间隔为80－120cm。

进一步的，本发明自动控制模拟降雨装置的喷头分别采用型号为BT6、BT12.5或BT25三种标准喷头。

本发明自动控制模拟降雨装置的使用方法，采用主管道流量和喷头型号的组合控制模拟实现小雨到特大暴雨的不同强度的降雨，包括：根据需要模拟的降雨强度在喷头开启控制表中选择开启喷头的型号，根据开启喷头的排数及模拟降雨的强度在不同降雨强度控制参数图中选择总水管的流量，所述喷头开启控制表为模拟降雨量与喷头型号的对照表，所述不同降雨强度控制参数图为“总水管流量－降雨量－开启喷头排数”的对应关系图，根据开启喷头的排数和模拟降雨量确定总水管的流量。

本发明自动控制模拟降雨装置的使用方法，包括以下步骤：

1、根据实验目的确定需要模拟的降雨量、降雨面积和待观察模型，并在模型槽设定降雨面积的部位设置待观察模型；

2、根据模拟降雨量由“喷头开启控制表”选择喷头型号，并将其安装相应喷头位置；

3、根据设定的降雨面积确定开启喷头的排数，由“不同降雨强度控制参数图”相应喷头排数的曲线根据降雨量确定总水管流量；

4、开启潜水泵，调节主控阀和次控阀使供水量保持在总水管流量；

5、观察并记录模型槽中待观察模型的形成和演变过程。

本发明自动控制模拟降雨装置的有益技术效果是能够通过流量和喷头的组合控制，模拟小雨到特大暴雨的不同强度的降雨和持续降雨时间，从而有利于对散体滑坡、泥石流灾害的形成及演变过程进行模型试验研究。

附图说明

附图1是本发明自动控制模拟降雨装置实施例的结构示意图；

附图2是本发明自动控制模拟降雨装置实施例的供水管路示意图；

附图3是本发明自动控制模拟降雨装置实施例使用方法的不同降雨强度控制参数图。

下面结合附图及具体实施例对本发明自动控制模拟降雨装置及其使用方法作进一步的说明。

具体实施方式