区域降雨过程人工模拟技术

任务来源：

技术领域：防灾减灾

技术来源：自主研发。获得国家发明专利1项：“一种区域降雨过程的模拟系统和方法”；获得软件著作权2项：“区域水文过程数值模拟系统软件V1.0”“区域人工降雨过程自动生成系统软件V1.0”。 

技术原理

该技术由4个技术步骤组成：①根据要求在区域气候模型数据库中选择研究区域的气候模型，或者在站点资料数据库中查找所述研究区域的站点气候资料；②根据研究区域的气候模型和站点的降雨资料，构建过去或未来某一时段的降雨过程模型，或者构建正在进行的降雨过程模型；③将准确模拟降雨过程初步方案中所述研究区域的真实尺度转换为物理模型的模拟区域尺度；④降雨控制子系统根据物理模型模拟区域尺度的模拟降雨过程准确控制喷洒单元进行作业。 

技术特色

（1）可以根据要求在区域气候模型数据库中选择适合研究区域的气候模型，在气候数据库的驱动下，也可以依托雨量站、水文站、气象站等自然环境观测站点的数据，实现对过去、现在以及未来的降雨过程的模拟。
（2）降雨过程可以由手动控制、计算机监控状态下的手动操作和计算机自动控制3种方式，以满足不同的控制需要。能够实现每个喷洒单元所覆盖的实验模型的小区中的降雨过程曲线实时动态绘制与现实及降雨历史数据的实时动态显示，并能实现历史数据的存储与下载。中央控制中心可以实时动态显示降雨模拟过程，并能实现历史数据的存储与下载，自动动态测量并记录降雨过程的雨滴谱和雨能。

技术指标

（1）区域降雨过程人工模拟技术是在总结多处现有大型模拟降雨系统的基础上，考虑自然降雨时空分布不均一等特点，通过集成水文气象数据库、降雨过程生成系统、降雨过程控制系统和多个模拟降雨单元，实现对指定区域内过去、现在和未来的降雨过程的生成和模拟。
（2）可通过尺度转换，模拟和实现过去或设定情景下不同尺度的区域降雨过程。其雨强连续变化范围为10～200mm/h；不同雨强间转换时间小于6min；恒定雨强降雨均匀度大于0.8；雨滴谱中雨滴直径变化范围为0.5～4.3mm。 

应用范围及前景

适用于大中小区域的人工降雨模拟过程，可广泛应用于水文水资源、水土保持、农田水利、防害减灾、城市水务、航空航天、铁路运输设计等多学科的基础科学研究、工程应用模拟、创新发明与技术的检测调试等多种工作中。 

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龚家国

/010-68781939

中国水利水电科学研究院

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