人工模拟降雨器定制步骤

人工模拟降雨系统设计刘光宇;邢晓阳;张春友【摘要】针对室内人工模拟降雨装置雨强调节困难且分布不均的问题,提出通过改变喷头型号、压力及空间布局研制出一套变雨强度降雨装置.首先介绍了整个人工模拟降雨系统的工作原理,然后采用仿真与实验相结合的方式分析单喷头降雨特性,并基于Matlab设计了降雨分布仿真软件,对喷头参数及空间布局进行计算分析、优化设计,提出了人工模拟降雨系统的最优配置方案,大大缩短了研制周期、提高了降雨性能.【期刊名称】《制造业自动化》【年(卷),期】2019(041)006【总页数】4页(P47-49,73)【关键词】人工模拟降雨;雨强;Matlab;优化【作者】刘光宇;邢晓阳;张春友【作者单位】内蒙古民族大学机械工程学院,通辽 028043;北京新立机械有限责任公司地面设备事业部,北京 100039;内蒙古民族大学机械工程学院,通辽 028043【正文语种】中文【中图分类】TP230 引言人工模拟降雨系统能够弥补自然降雨规律性不足对科学研究的限制，不仅经济性、重复性及可控性较强，还能够大大缩短试验研究周期，已成为研究土壤侵蚀、水土保持、雨水利用的重要设施, 被广泛用于多种农业及环境特性研究[1～4]。

从20世纪80年代开始，国内外相继研制出单喷头、多喷头组合、针头式、管网式、悬线式等不同性能的模拟降雨装置[5～9]。

随着自动控制理论和技术的不断提高[10]，人工模拟降雨装置自动化程度逐渐提高[11,12]，很好地解决了在变雨强度下降雨均匀度与天然降雨相似性的问题。

本文提出了一种通过改变喷头型号、压力及结构布局的变雨强人工模拟降雨装置，在研究单喷头降雨特性的基础上，将多个喷头根据布置方式进行降雨强度叠加得到布局范围内雨强分布特性，基于Matlab建立了降雨分布仿真软件，对降雨装置参数进行计算分析优化，得到降雨强度均匀性较高的最优配置方案。

1 人工模拟降雨系统工作原理人工模拟降雨系统（图1）主要是由泵源系统、降雨系统和调试系统组成，通过对供水压力、喷头类型及数量的控制来调节降雨强度。

人工降雨技术操作规范1. 概述人工降雨技术是一种通过人工手段增加降水量的方法，广泛应用于干旱地区和水资源短缺的地方。

为了确保人工降雨的有效性和安全性，制定并遵守操作规范是至关重要的。

2. 气象条件判别在进行人工降雨操作之前，必须对大气环境和气象条件进行准确判别。

主要包括以下几个方面：2.1 气温和相对湿度：适宜的气温和相对湿度有利于形成云层和降水。

2.2 风速和风向：风速和风向对云层形态和降雨分布有重要影响。

高风速和不稳定的风向可能会降低降雨效果。

2.3 云量和云形：云层的云量和云形对降水量和雨水分布方式有影响。

适宜的云层条件利于人工降雨操作。

3. 设备准备和操作程序3.1 设备准备3.1.1 人工降雨发射器：确保发射器处于良好工作状态，进行必要的检修和维护。

3.1.2 储备材料：准备足够的云凝结剂或其他相关添加剂。

3.1.3 通信设备：确保人工降雨操作人员能够与气象部门和相关人员保持有效的沟通。

3.2 操作程序3.2.1 气象数据监测：密切关注气象预报和实时观测数据，及时获取最新的气象资讯。

3.2.2 决策制定：根据气象数据和实际情况，制定合理的人工降雨操作方案，包括降雨目标、降雨区域和降雨量。

3.2.3 准备工作：根据操作方案准备好所需的设备和材料，并确保设备工作正常。

3.2.4 进行操作：按照预定的时机和区域进行人工降雨操作。

确保发射器的稳定性和正确性，投放适量的云凝结剂或添加剂。

3.2.5 数据记录和分析：详细记录操作的时间、地点、降水量等数据，并进行后续的分析和评估。

4. 安全和环保措施4.1 安全措施4.1.1 操作人员安全：操作人员应穿戴符合安全要求的防护装备和服装，并遵循相关操作规程。

4.1.2 防雷措施：在雷雨天气条件下，加强对设备进行防雷保护措施，确保人身和设备的安全。

4.2 环保措施4.2.1 云凝结剂选择：选择环保、无毒无害的云凝结剂，避免对生态环境造成负面影响。

4.2.2 操作区域选择：合理选择降雨区域，避免对生态系统和农田等区域造成不必要的影响。

实验名称: 模拟雨实验适用年级: 小学二年级教学目标:1.让学生从实践中了解关于降雨的知识。

2.提高学生观察和实验的能力，通过 hands-on 实验来激发学生探究和创造的精神。

3.提高学生的合作能力和生活技能。

教学内容:1.讲解降雨的形成过程以及雨水的作用及影响。

2.设计一个简单的实验模拟雨的形成，并引导学生完成实验。

3.结合实验结果，引导学生讨论降雨对大自然及人类的影响。

教学准备:1.白板，黑板，彩色粉笔。

2.瓶子、喷壶、水龙头、盆，小木棒等简单工具。

3.实验设备(莱曼做法，灯泡，面纸等)。

教学过程:第一步: 了解雨水的作用及影响1.用白板/黑板，向学生讲述降雨的形成过程。

2.教师讲解雨水的作用及影响。

可以谈论一下雨水对大自然及人类的重要性和影响，比如滋润作物，补充水资源等等。

3.分组活动/讨论: 将学生分成数组，让他们讨论并列举出降雨对大自然及人类的影响。

最后由组长发布小组总结。

第二步: 设计实验模拟雨的形成1.通过观察、体验、操作等方式，引导和鼓励学生参与手工制作一个简易的“仿真雨”的实验模型。

2.请每个小组准备好瓶子、喷壶、水龙头、盆，小木棒等简单工具。

3.教师现场直接示范如何进行莱曼做法，可以安排家长助手参与示范。

第三步: 实验操作1.让孩子们移步工作区，并开始实验前的说明和操作安排。

2.教师现场监督指导，并鼓励学生自主操作。

保证安全和卫生。

3.引导孩子们完成实验，观察、记录、交流实验效果。

第四步: 分析实验结果并总结1.在实验指导后，建议对实验取得的结果做一个总结。

可以让每位组员把自己的实验结果展示出来。

2.分析实验结果，鼓励孩子们在思维议论和达成共识的过处理解和探究，增强学生的团队合作和创新能力。

教学反思:本实验活动通过亲手制作模拟雨形成的实验，使学生通过自己的动手进行探究，实现了教材知识的详细描绘和深入理解。

同时，通过活动引导学生开展了小组讨论，让学生们探究并总结了降雨对大自然及人类的影响。

三年级科学雨量器制作方法
三年级科学课程中，学生们学习了天气和气候的概念，并了解到雨水是一种常见的降水形式。

为了进一步加深学生对雨水的理解，老师决定让学生制作一个简单的雨量器。

制作雨量器的材料很简单，只需要一瓶空的塑料饮料瓶、一根透明的直尺、一根粗铅笔和一些胶水。

首先，学生们需要将饮料瓶的底部切掉。

他们可以向老师或家长寻求协助，以确保安全。

接下来，学生们需要将直尺固定在饮料瓶的一侧。

他们可以使用胶水将直尺粘贴在瓶子上，确保它垂直于瓶子。

然后，学生们需要在粗铅笔的一端系上一根线，并将其通过饮料瓶的盖子。

在盖子上钻一个小孔，确保线可以通过。

接着，学生们需要将粗铅笔的另一端插在饮料瓶的底部，确保它与直尺平行。

最后，学生们可以将雨量器放在室外的一个开放区域，让雨水自然地流入饮料瓶中。

通过读取直尺上的刻度，他们可以测量雨水的数量。

为了使实验结果更准确，学生们应该将雨量器放置在一个不会受到其他物体遮挡的地方，并确保瓶口没有被其他物体阻挡。

通过制作和使用这个简单的雨量器，学生们可以更好地理解降水的概念，并观察和记录降雨的情况。

他们还可以将这些数据与天气报告中的降雨量进行比较，进一步加深对气象学的理解。

同时，这个实验也可以激发学生们对科学的兴趣，并培养他们的观察和记录能力。

人工降雨径流土壤水运动模拟实验系统近年来，气候变化不断加剧，全球普遍出现干旱和水资源短缺的问题。

针对这一问题，人工降雨径流土壤水运动模拟实验系统应运而生。

这一系统可以模拟不同气象条件下的降雨情况，研究降雨对土壤水运动的影响，为水资源管理和环境保护提供重要的科学依据。

人工降雨径流土壤水运动模拟实验系统主要由降雨模拟装置、径流采集装置和土壤水运动监测装置组成。

通过这些装置的配合，可以对不同降雨条件下土壤水运动进行模拟和监测，为研究降雨对土壤侵蚀、径流产生和水分迁移过程提供了有效的手段。

降雨模拟装置是人工降雨径流土壤水运动模拟实验系统的核心设备，它可以根据实验需求模拟不同类型的降雨过程。

通过设定降雨强度、时间和频率等参数，可以模拟出各种常见或极端气象条件下的降雨情况。

降雨模拟装置还可以调整雨滴的大小和速度，以模拟不同降雨条件下的实际情况，从而更加真实地再现降雨对土壤水运动的影响。

径流采集装置则可以收集模拟降雨后产生的径流，通过对径流进行采样和分析，可以获得径流量、径流速度、径流泥沙含量等关键数据，从而了解降雨对地表径流的影响。

径流采集装置还可以根据需要设置不同的采集点和采集时间，以获得更加准确和全面的径流数据，为研究径流产生和径流水质提供了重要的实验支持。

土壤水运动监测装置则可以对模拟降雨后土壤水运动过程进行实时监测。

通过监测土壤的水分含量、流速、流向等参数，可以掌握土壤水运动的变化规律，了解降雨对土壤侵蚀和水分迁移的影响。

土壤水运动监测装置还可以根据需要设置不同的监测点和监测频率，以全面记录土壤水运动的变化过程，为水资源管理和土地利用提供科学依据。

通过人工降雨径流土壤水运动模拟实验系统的使用，可以开展一系列针对土壤水运动的研究工作。

可以研究不同类型降雨条件对土壤侵蚀和径流产生的影响，探讨不同降雨条件下的土壤保持措施和水土保持措施。

可以研究不同土壤类型和地形条件下的降雨径流水动过程，为不同地区的水资源管理和土地利用提供科学依据。

人工降雨的方法2篇人工降雨的方法人工降雨，简称“雨办”，是指通过人类的主动干预，利用科技手段来引导建立雨云，并控制降雨时间和位置，以解决缺水和干旱的问题。

现实中，由于自然原因或人为原因，有些地区的水资源非常匮乏，甚至还出现了水荒，此时就需要采取人工降雨的方法来解决水资源问题。

本文将介绍两种简单有效的人工降雨方法。

方法一：洒水法洒水法是一种较为简单常用的人工降雨方法。

通过制造气流和增加水汽含量，使云体达到成云条件，从而形成降雨。

洒水法的原理是，当云体水汽含量接近饱和或超饱和时，只要给予云体一定的上升气流，通过物理现象完成冷凝过程从而形成降雨。

在云体的自然成长过程中，会有许多细小的升降气流作用于云体和云间，使得云体形成逐渐升高的结构性，最终形成降水的初始形态，然后根据气流的作用，逐步成长成成熟水滴而降落。

洒水法的步骤如下：第一步：选择降雨地点，并安排好洒水装置。

第二步：确定降雨时间和量，合理安排降雨周期。

第三步：利用火箭、飞机、喷雾器等装置喷洒干冰、飞行气垫、水颗粒等物质，增加云体的水汽含量，刺激云体的发展过程，促进云体的成长。

第四步：提供必要的上升气流，将云体推到理想高度，利用气体的扩张和降温作用使云体快速冷却并迅速凝聚出很多细小的水滴，形成降雨。

第五步：根据降雨的情况和实际需要，调整放水量和时间。

调整范围包括对降雨强度的控制，时间的调整，降雨区域的改变等。

洒水法的优点是简单易行、控制灵活，但缺点是降雨效果不一，降雨量和范围不易调整，容易出现加剧旱情的问题。

方法二：火箭法火箭法是一种较为高效快速的人工降雨方法。

其原理是，通过火箭快速垂直发射，使火箭带着药剂弹射到云层上方，将药剂释放到云层中，促使云体发生凝结，形成降雨。

药剂通常是硝酸银、碘化银、硫酸铵等，可促进云凝结形成。

火箭法的步骤如下：第一步：选择降雨地点，并安排好发射点。

第二步：将火箭装载好药剂，并引爆火箭。

火箭在垂直发射时，会带着药剂弹射到云层上方。

人工模拟降雨实验原理
《人工模拟降雨实验原理》
嘿，你知道吗，我有一次特别好玩的经历，跟人工模拟降雨实验原理有关呢！那回呀，我去参观了一个科学实验室。

一进去，就看到一个大大的装置，那就是用来进行人工模拟降雨的啦。

我就特别好奇地凑过去看。

原来呀，这个实验的原理就像是我们平时玩的过家家一样。

他们有个像大喷头一样的东西，这个喷头呢，就好比是天空中的云朵。

然后通过一些神奇的操作，这个喷头就可以喷出好多好多的小水滴，就像下雨一样啦。

我看着那些小水滴哗啦啦地落下来，就好像真的下雨了似的。

工作人员就给我解释说，这就是模拟大自然中的降雨过程呢。

他们可以控制这个喷头喷出的水量大小呀、速度呀啥的，来研究不同情况下降雨的效果。

我当时就在想，哇塞，这也太有意思了吧！就好像我们自己创造了一场小小的雨。

我在那观察了好久好久，看着那些水滴落下，滴在地上，溅起一朵朵小水花，感觉特别神奇。

而且通过这个实验呀，科学家们就能更好地了解降雨对各种事物的影响啦，比如对土壤呀、植物呀之类的。

这就是我那次关于人工模拟降雨实验原理的有趣体验啦，真的让我印象特别深刻呢！到现在我都还记得那一个个小水滴落下的样子，就像是大自然在我眼前展示它的奇妙之处。

原来科学也可以这么有趣呀，哈哈！。

7.制作简单雨量器邱良川申海明一、概念雨量器是用来测量降水量的仪器。

从云中降落到地面上的液态或固态降水，在无渗透、无蒸发、无流失情况下，通过专用的器皿进行收集，测量出其所积聚的水层深度，我们称为降水量。

降水量的单位是毫米。

在气象上，常常通过测量某一段时间内降水量的多少来划分降水强度和等级。

1毫米的雨量，表示在没有蒸发、流失、渗透的平面上，积累了1毫米深的水。

如果按1亩地的面积计算，就等于往1亩地里倒了0.667立方米的水。

也就是等于往1亩地里倒了667千克水。

据国家气象部门规定的降水量标准，降雨可分为小雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨和特大暴雨6种。

由于我国幅员辽阔，少数地区根据本省具体情况另有规定。

例如，多雨的广东日雨量80毫米以上称暴雨；少雨的陕西延安地区，日雨量达到30毫米以上就称为暴雨。

雨量器是用于测量一段时间内累积降水量的仪器。

专业的雨量器有很多种，有人工的瓶储式，有虹吸的自记式，也有自动的翻斗式等。

最基本的一种如图所示：外壳是金属圆筒，分上下两节，上节是一个盛水漏斗，为防止雨水溅失、保持器口面积和形状，筒口用坚硬铜质做成内直外斜的刀刃状；下节筒内放一个储水瓶用来收集雨水。

测量时，将雨水倒入特制的量筒内读取降水量毫米数。

降雪或者冰雹等固体物降落时，则将储水瓶取出，换上不带漏斗的筒口，雪花和冰雹可直接收集在雨量筒内，待雪或冰雹融化后再读数，或者用人工将固体降水物融化后再进行测量，也可以资地雪等称出重量，然后根据筒口面积换算成毫米数。

二、活动的目的与意义降水测量是气象观测的重要项目，也是农业、水利等部门的重要观测项目。

然而，降水测量看似简单，其实其中大有学问，因此，要做好降水的测量工作，准确地获取测量数据，必须首先弄懂测量的原理和方法。

制作雨量器就必须在懂得原理的前提下，才可以动手。

同时在制作的过程中获取和掌握相关的知识。

1.懂得降水测量的相关原理；2.掌握降雨量的定义和测量方法。

3.学会根据用途需要和材料的特点设计简单工具，并进行测试改进。

人工降雨径流土壤水运动模拟实验系统
人工降雨径流土壤水运动模拟实验系统是一种用于模拟降雨对土壤水运动过程的影响的实验设备。

该系统可以帮助研究人员深入了解降雨对土壤水运动的影响机制，为土壤水文学和水资源管理领域的研究工作提供重要的实验基础。

人工降雨径流土壤水运动模拟实验系统主要由降雨模拟装置、土壤样品盒和数据采集系统组成。

降雨模拟装置可以模拟实际降雨的强度、频率和持续时间，用来模拟不同降雨条件下的土壤水运动过程。

土壤样品盒是放置土壤的容器，通过控制土壤的水分含量和排水速率，研究人员可以模拟土壤的不同水分状态和降雨条件下的径流变化。

数据采集系统用于采集和记录实验过程中的数据，包括土壤水分含量、径流量和降雨强度等指标，为后续的数据分析和处理提供支持。

使用人工降雨径流土壤水运动模拟实验系统可以进行多种实验研究。

可以通过改变降雨条件和土壤性质，研究降雨强度、土壤类型和坡度对土壤水运动和径流生成的影响。

可以模拟不同土壤管理措施对土壤水分和径流的影响，比如不同的耕作方式、植被覆盖和水资源调控措施等。

通过实验研究，可以获取大量的实验数据，深入了解土壤水运动的机制和规律，为地表水资源的合理利用和管理提供科学依据。

人工降雨教案一、教学目标1.了解人工降雨的原理及其在实际生活中的应用。

2.掌握人工降雨的基本方法和技术。

3.培养学生的创新思维和实践能力。

二、教学重点与难点1.重点：人工降雨的原理、方法及其应用。

2.难点：人工降雨技术的实际操作。

三、教学过程1.导入通过提问方式引导学生思考：同学们，你们知道天空中的雨是如何形成的吗？有没有想过人类可以人为地制造降雨呢？2.知识讲解介绍人工降雨的定义：人工降雨是指通过人为手段，利用一定的技术方法，促使云层中的水滴凝结成雨滴，从而实现降雨的过程。

讲解人工降雨的原理：空气中存在大量的水蒸气，当水蒸气遇到冷空气时，会凝结成小水滴，形成云层。

人工降雨就是通过向云层中播撒催化剂，促使水滴迅速凝结成雨滴，从而实现降雨。

介绍人工降雨的催化剂：常用的催化剂有干冰、碘化银等。

这些催化剂可以改变云层的温度和湿度，促使水滴凝结。

3.人工降雨方法讲解人工降雨的常用方法：高炮人工降雨：利用高炮将催化剂射入云层。

飞机人工降雨：利用飞机向云层播撒催化剂。

地面人工降雨：在地面设置催化剂发生器，向云层播撒催化剂。

分析各种方法的优缺点。

4.人工降雨的应用讲解人工降雨在实际生活中的应用：水资源调配：在干旱地区进行人工降雨，缓解水资源紧张问题。

防止干旱：在干旱季节进行人工降雨，保障农作物生长。

灾害防治：在山区进行人工降雨，防止山体滑坡等灾害。

5.实践操作组织学生进行人工降雨实验：利用实验室设备，模拟人工降雨过程，让学生亲身体验人工降雨的操作。

鼓励学生思考：人工降雨技术在未来的发展中可能遇到的挑战和解决方法。

四、作业布置1.复习人工降雨的原理、方法及其应用。

2.查找相关资料，了解我国人工降雨的发展现状。

3.思考：如何利用人工降雨技术为我国农业发展做出贡献？五、教学反思重难点补充：1.人工降雨原理讲解设计对话：“同学们，想象一下，当你们在冬天呼出热气时，会看到白色的雾气，这是因为热气遇到冷空气凝结成小水滴。