一种室外大型边坡模型实验用降雨模拟系统

技术特征：
1.一种室外大型边坡模型实验用降雨模拟系统，其特征在于：包括支撑架、降雨系统、中控台以及实验边坡组；所述实验边坡组包括多个并排设置的实验边坡；所述降雨系统包括喷淋系统和供水系统，所述喷淋系统用于对实验边坡进行人工降雨，所述供水系统包括储水箱和与之相连的水泵，用于给所述喷淋系统供水；所述喷淋系统包括平行设置在所述支撑架顶面上的第一喷淋单元和第二喷淋单元，所述第一喷淋单元与所述第二喷淋单元分别用于对所述距实验边坡坡面的上半部分和下半部分进行模拟降雨，其中，所述第二喷淋单元通过升降机构设置在所述支撑架上，通过所述升降机构能够将所述第二喷淋单元的垂直高度进行调节，从而保证实验边坡坡面不同位置降雨动能的均匀性，更有效的模拟天然降雨。2.如权利要求1所述的一种室外大型边坡模型实验用降雨模拟系统，其特征在于：所述支撑架为可移动支架，包括安装框架和设置在所述安装框架底部的移动组件。3.如权利要求2所述的一种室外大型边坡模型实验用降雨模拟系统，其特征在于：所述运动组件包括滑轨和与之配套的滑动平台，所述滑轨平行设置在实验边坡组的上水平面上和下水平面上，所述滑动平台设置在安装框架底部四周的各个脚上，使得所述安装框架能沿着所述滑轨在多个不同的实验边坡之间水平移动进行对照试验。4.如权利要求3所述的一种室外大型边坡模型实验用降雨模拟系统，其特征在于：所述滑动平台内还设有行走轮和电机，所述行走轮与所述电机的输出轴相连，通过所述电机能够驱动所述行走轮转动，从而带动所述安装框架沿着所述滑轨运动到中控台中输入的指定位置。5.如权利要求2所述的一种室外大型边坡模型实验用降雨模拟系统，其特征在于：所述第一喷淋单元包括若干均匀设置的喷头和设置在所述喷头进水端的阀门；所述第二喷淋单元与所述第一喷淋单元结构相同。6.如权利要求5所述的一种室外大型边坡模型实验用降雨模拟系统，其特征在于：所述升降机构包括固定安装在所述安装框架顶部的升降电机和设置在所述升降电机输出端上的升降杆，所述升降杆与地面垂直，其的下端与所述第二喷淋单元的喷头相连。7.如权利要求6所述的一种室外大型边坡模型实验用降雨模拟系统，其特征在于：所述升降机构还包括用于将所述第二喷淋单元的喷头与所述输水管道相连的伸缩导水管，所述伸缩导水管为具有伸缩性的螺旋管，从而确保所述伸缩导水管能随着所述第二喷淋单元的喷头的升降同步伸缩。8.如权利要求2所述的一种室外大型边坡模型实验用降雨模拟系统，其特征在于：还包括挡雨装置，所述挡雨装置包括挡雨帘和排水槽，所述挡雨帘设置在在所述安装框架两侧挡雨帘用于防止降雨飞溅到两侧的实验边坡上，所述排水槽设置在所述挡雨帘正下方的用于将飞溅在挡雨帘上的雨水收集并排出。9.如权利要求5所述的一种室外大型边坡模型实验用降雨模拟系统，其特征在于：所述喷头旁还设有距离传感器，通过所述距离传感器能够对各个喷头与坡面的垂直距离距离进行检测。10.一种基于权利要求9所述的一种室外大型边坡模型实验用降雨模拟系统的降雨实验方法，包括以下步骤：
步骤一：在进行边坡降雨实验前先组装好各结构部件，将各需要电子部件连接供电系统，并对降雨系统进行密封性检测及各结构部件的工作状态检测，提前将本降雨模拟系统中的空气排出并将水充满系统；步骤二：将所需工况参数输入中控台，包括所需要降雨的实验边坡的位置和降雨强度；步骤三：根据输入的所需降雨的实验边坡的位置，控制所述运动组件带动所述安装框架移动到指定降雨地点；步骤四：通过喷淋系统中的距离传感器识别对应喷头与实验边坡坡面的垂直距离并传给中控台，再由中控台计算并通过所述升降机构控制所述第二喷淋单元升降到指定高度，使所述第一喷淋单元与所述第二喷淋单元的连线平行于坡面；步骤五：根据输入的降雨强度，计算出实验所需开启阀门个数和水泵的泵水强度，并将供水系统中水泵的泵水强度调至所需的工况；步骤六：最后开启水泵和喷淋系统中对应的喷头的阀门，将水按指定泵水强度泵入喷淋系统中，通过对应的喷头将雨水均匀的喷淋在实验边坡上，从而实现指定工况下的降雨实验。

技术总结
本发明公开了一种室外大型边坡模型实验用降雨模拟系统，包括支撑架、喷淋系统、供水系统、中控台、供电系统以及实验边坡组；所述实验边坡组包括多个并排设置的实验边坡，所述支撑架为可移动支架，从而能够依次对多因素、多过程、多状态下的实验边坡进行对照实验；所述喷淋系统设置在所述支撑架上，用于对实验边坡进行人工降雨，所述喷淋系统包括安装在所述支撑架顶部上的第一喷淋单元和通过升降机构设置在所述支撑架顶部第二喷淋单元，通过所述升降机构能够将所述第二喷淋单元的垂直高度根据实验边坡的坡度进行调节，从而保证了实验边坡坡面不同位置降雨动能的一致性，更有效地模拟了天然降雨。了天然降雨。了天然降雨。


技术研发人员：肖衡林 石云风 陶高梁 周鑫隆 黄少平 占传海 胡开梦 张能奇 陈俊毅 杨宇天 程玉喆
受保护的技术使用者：湖北工业大学
技术研发日：2022.02.28
技术公布日：2022/6/10