实验室模拟降雨的装置

① 实验四 潜水模拟演示

一、实验目的

1. 熟悉与潜水有关的基本概念，理解潜水与潜水含水层的基本要素。

2. 增强对潜水补给、径流和排泄的感性认识。

3. 加深对流网、潜水流动系统概念的理解，培养综合分析问题的能力。

二、实验内容

1. 观察降雨与降雨入渗的过程。

2. 确定潜水面形状。

3. 分析地下水分水岭的移动。

4. 演示不同条件下的潜水流网。

5. 设计性实验: 利用潜水模拟演示仪进行潜水流动系统的演示。

三、实验仪器和用品

1. 潜水演示仪 (见图Ⅰ4-1) 。仪器的主要组成部分及功能如下。

1) 槽体: 内盛均质砂，模拟含水层。

2) 降雨装置: 模拟降雨，可人为控制雨量的大小及降雨的分布。

3) 模拟井: 两个完整井和两个非完整井分别装在仪器的正面 (A 剖面) 和背面(B 剖面) ，均可人为对任一井进行抽 (注) 水模拟，也可以联合抽 (注) 水。

4) 模拟集水廊道: 可人为控制集水廊道的排水。

5) 测压点: 与测压板上的测压管连通，可以测定任一测压点的测压水头; 与示踪剂注入瓶连通可以演示流线。

6) 测压板。

7) 示踪剂注入瓶。

8) 稳水箱 (用于稳定模拟河水位) 。

9) 蠕动泵 (用于模拟抽水) 。

2. 示踪剂。选用红墨水演示流线。

3. 直尺 (长度 50 cm) 和计算器等。

图Ⅰ4-1 潜水演示仪装置实体图

四、实验步骤

1. 熟悉潜水演示仪的结构及功能

潜水演示仪装置实体图如图Ⅰ4-1 所示。

2. 降雨入渗与地表径流的演示

打开降雨开关，人为调节降雨强度。保持两河较低水位排水。认真观察降雨与降雨入渗过程，地表径流产生情况。分析讨论:

1) 降雨强度与入渗、地表径流的关系。

2) 地形与地表径流的关系。

3. 观测有入渗条件的潜水面形状

如图Ⅰ4-2 所示，潜水含水层中，等势线上各点的水头都相等，即 B、C、D 各点测压水位分别与潜水面上 M、N、O 各点的测压水位相等。由此，可以按以下步骤确定潜水面的形状。

1) 给予中等强度降雨，保持两河以相等低水位排水，待水位稳定后，测定井水位和河水位，并按比例表示在图Ⅰ4-3 上。

2) 在河与分水岭之间选择 3 ～ 5 个测压点，注入示踪剂，观察流线特征，分析流网分布规律，在图Ⅰ4-3 上画出流线和等势线。

3) 选择 3 ～ 5 个测压点与测压管连接 (注意连接时不要进气) ，测定测压点测压水位，按比例表示在图Ⅰ4-3 上。自各测压点测压水位顶点作水平线与各测压点所在的等势线 (各交点均在潜水位线上) 相交。结合井水位和河水位以及各平行线与等势线的交点，在图Ⅰ4-3 上描绘潜水位线。

图Ⅰ 4-2 潜水含水层中等势线任一点水头示意图(测压管涂黑部分为对应点的测压高度)

4. 观测地下水分水岭的偏移

给予中等强度均匀降雨，保持两河以相等低水位排水，观察地下水分水岭的位置。

抬高一侧河水位，即抬高一侧的稳水箱，观察地下水分水岭向什么方向移动。试分析为什么分水岭会发生移动，能否稳定; 停止降雨，地下水分水岭又将如何变化。认真观察停止降雨后地下水分水岭的变化过程。

5. 选择性实验内容

分组选择人为活动影响下，地下水与河水的补给和排泄关系的变化演示。

基本实验条件: 给予中等强度降雨，保持两河以相等较高水位排水，使地下水位处于稳定的初始状态，选择 3 ～5 个测压点注入红色示踪剂。具体演示内容如下。

1) 集水廊道排水: 打开集水廊道开关进行排水。观察流线变化特征，分析集水廊道排水对地下水与河水的补给和排泄关系的影响。

2) 完整井抽 (注) 水: 恢复初始状态。将蠕动泵水管分别插入两个完整井内，进行同流量或不同流量的抽水。观察地下水分水岭的变化及流线形态。

3) 非完整井抽水: 恢复初始状态。将蠕动泵水管分别插入两个完整井内，通过开关控制两个非完整井的等降深抽水。在适当的测压点上注入示踪剂，观察流线形态并在图Ⅰ4-4 上描绘地下水流线。分析讨论: 两个非完整井的等降深抽水时，各井的抽水量是否相等。

五、实验成果

1. 根据上述实验步骤 3 在图Ⅰ4-3 上绘制剖面的流网图。

2. 根据实验步骤 5 中非完整井抽水的演示，在图Ⅰ4-4 上示意性画出两个非完整井的等降深抽水时的流网图。

3. 思考: 对于河间地块潜水含水层，当河水位不等时，地下水分水岭偏向哪一侧。试分析其原因。

4. 对选做实验结果进行描述。

六、设计性实验 (供参考)

1. 对于河间地块潜水含水层，在不均匀降雨条件下流网与 流 动 系统 特征 如 何变化。

2. 对于河间地块潜水含水层，在中等强度均匀降雨条件下，一个水井以不同强度抽水，地下水流会发生哪些变化。

3. 对于河间地块潜水含水层 (实验用潜水演示仪) ，在什么条件下可以形成多级流动系统。试设计实验方案并进行演示。

图Ⅰ4-3 潜水模拟演示 (A 剖面)

图Ⅰ4-4 潜水模拟演示 (B 剖面)

② 建一个环境模拟实验室需要注意什么

汽车环境模拟实验室目前没有相关标准。主要根据客户的实际需求来设计建造。版
需要的规格参权数：房间大小、温度范围、湿度范围、是否模拟风力（风速范围多少）、是否模拟降雨降雪（降水量多少）、是否模拟沙尘天气（沙尘颗粒大小、沙尘占空气密度）、是否模拟太阳辐射（辐射强度多大）、是否检测尾气、是否检测氧气浓度等等。
实验室大小所需要考虑的因素：所测试的汽车的最大尺寸、汽车离墙距离、人员通道、送风气流速度、温度场均匀性、风速场均匀性。
建筑墙体要看需要测试的环境温度范围。这种实验室一般都会有比较宽的温度范围，比如要测试低温环境下的汽车性能，那么墙体要保温，否则温度降不下去。
需要的设备：保温试验间、空气处理系统（加热、制冷、加湿、除湿）、模拟装置（日照、降雨降雪、吹风、沙尘等等）、电控测量采集系统等。
你所说的空调，应该就是试验室的空气处理系统。包括加热、制冷、加湿、除湿设备、以及新风换气设备等。除了考虑设备，还要考虑送、回风方式，以达到最佳的温度场、风速场。
照明也是要根据测试需求，提光照度的范围。

③ 我想模拟中雨，7mm/24h的降雨量，在实验室里用喷头喷水模拟，怎么计算喷头喷水流量大小

先同意单位为mm，计算体积1584X764X7=8471232立方毫米，再换算为流量8471232/24=352968毫升/小时,即0.35l/h。

做雨林实验专流这个计属算的流量不能作为选择喷嘴的标准，因为喷嘴喷雾出来不是我们理论想想的那样很平均的分布，不同的喷嘴分布形态不一样，不同的喷嘴由于加工精度不一样，分布形态也不一样。

以上2张图片为同一类别，同一型号（同一流量），不同厂家生产的喷嘴，其喷雾分布完全不一样，即喷雾效果完全不一样。

④ 如图所示，是模拟大自然中雨的形成的实验装置图．（1）组装实验装置时，要根据______（酒精灯/酒精灯及其

（1）组装实验装置时，要根据酒精灯及其火焰高度，先固定好铁圈，然后再依次专固定好其他器材．
（2）点燃属酒精灯给烧杯中的水加热，当水沸腾时，往瓶口的上方倾斜放置一金属盘，一段时间后，观察到金属盘的底部出现小水珠，这是因为水蒸气由于降温而发生了液化．
（3）要使金属盘的温度变低，可加入冰块．冰块熔化吸热，使金属盘变冷，可使实验效果更加明显．
（4）实验时，握金属盘的手明显感觉到金属盘的温度升高，说明水蒸气液化要放热，蒸馒头时就是利用水蒸气液化放热使馒头成熟的．
故答案为：（1）酒精灯及其火焰；铁圈；（2）小水珠；降温；液化；（3）冰块；（4）升高；③．

⑤ 人工模拟降雨器的原理，北京海淀哪个地方有供应

海淀区北京中诺远东科技有限公司有卖，网上查一下他们公司网站吧

⑥ 做模拟降雨实验有什么辅助设备啊就是模拟自然界降雨的

这个要看你用降雨设备做什么实验了，专业的模拟降雨设备有
便携式人工模内拟降雨容器，降雨面积1-25㎡；
固定式人工模拟降雨器，常适用于25㎡以上，100㎡以内的降雨；
人工模拟降雨大厅，大多数适用于100㎡以上的大面积降雨，
具体情况可根据实验要求调整。
如果是土壤侵蚀实验，在实验室做的实验的话，还需要变坡实验钢槽等设备。

西安清远测控技术有限公司 除了生产各种形式的人工模拟降雨器以外，还生产浮子式水位计、自记雨量计、变坡实验钢槽、土壤蒸渗仪等水保监测设备。

⑦ 下图为水利研究部门实验室模拟同一降水过程中径流量变化示意图。读图回答下列问题。 小题1:图中四条曲线