人工降雨的方式篇1
关键词：降雨系统；人工模拟；设计与应用
中图分类号：tp391.9
在大学和科研院所的实验室，需要进行水土流失实验来提供水土保持规范的科学依据，以及定量的评价土壤侵蚀等工作。以往这方面的工作，是用设立野外径流小区，进行定位观测，这是一种耗时费力的方法，难以取得规律性的有效数据。如果使用野外人工模拟降雨装置，就可克服上述缺点，大大缩短试验周期，加速土壤侵蚀规律研究的过程。我们参考前人的有关工作基础和资料，研究设计了一套野外便携式人工模拟降雨系统并投入了应用。
模拟降雨装置控制系统采用闭环自动控制技术，配备以高灵敏雨量计和多参量数据采集器，监控终端实际降雨参数，调节控制整个降雨过程，并可实时在线显示模拟降雨的动态变化及曲线。这样既对模拟降雨现场测量结果有直接参考意义，又便于很快调节雨强弱程度至实验要求值，有效克服了从水源到喷头各个环节的损耗和阻力造成的误差，根据对装置主要降雨特性的测定结果来看，所模拟主要降雨特性如雨滴粒径、降雨动能等与天然降雨基本相似。
1野外便携式人工模拟降雨系统框架的设计与构成
野外便携式人工模拟降雨系统框架部件主要包括：首部枢纽、尾部管网、降雨区框架三部分。
1.1该系统首部枢纽组成（见图1）
图1系统首部枢纽
本系统可分为家用电和动力电两种模式：（1）家用电模式，由两台小型水泵组成，通过活结与水箱底部供水口连接，需要紧固，防止漏水。先开启一台水泵（如有更大的流量需求可酌情增开另一台水泵），回水阀先开启至最大，然后缓慢关闭回水阀来控制尾部供水压力和流量，以达到试验需要的降雨雨强。一般喷头的额定工作压力控制在200Kpa左右，不要超过300Kpa。（2）动力电模式，通过控制器启动大型水泵，变频恒压供水。
1.2系统尾部管网组成
系统尾部管网由若干组喷头组成，喷头为活接口，喷头可根据试验需要进行任意调换。具体喷头参数如下表所示（见表1）。
表1各种喷头参数
1.3降雨区框架
本系统降雨区框架由轻型铝合金材料制成，结构简单，易于安装拆卸，采用多个功能完备的小模块，通过快速连接部件，手工很快即可装配完成，野外试验很好携带，适应各种野外不同地形条件。在不用时可以散装保存，携带方便；使用时可根据需要组装为5×5或5×10米降雨模拟场，降雨时间及管路选择可自动进行。
2自动控制系统的设置
降雨自动控制系统是自行开发的，用于模拟降雨试验雨量的测量和降雨雨强的控制。系统可将雨量计的模拟信号转换为数字量以数字形式显示当前雨量。自动控制系统参数和技术指标如下：（1）雨量筒承雨口内径：Φ200mm；（2）雨量筒分辨力：0.5mm；（3）雨量计工作电压：DC5V；（4）主控制器工作电压：aC220V、50Hz；（5）显示屏工作电压：DC24V；（6）信号采集器工作电压：DC24V；（7）传感器通讯方式：手动、有线、无线；（8）各板卡间通讯方式：RS485；（9）上位机与下位机通讯方式：RS232；（10）降雨区阀门控制：4～20maDC。
2.1主控制器的设置
（1）将电源线缆、压力传感器线缆、电动阀线缆以及16路雨量计线缆分别连接上。（2）打开电源开关，降雨系统显示屏点亮，进入模式选择界面，可以通过上下按键移动光标来分别选择有线模式、无线模式和手动模式，并按中间键进行确认。（3）手动、有线、无线模式的选择。
选择手动模式，进入手动模式界面，选择“确认”进入实时数据界面，选择“返回”进入模式选择界面。在“雨强”设置中通过上下按键选择数值大小，通过左右按键选择数值位数。在“时间”设置中通过上下按键选择数值大小，通过左右按键选择数值位数。若要进入有线和无线模式，只需选择对应菜单即可进入相应的模式界面，其他操作同上。
2.2有线模式下pC用户界面的设置
在计算机上双击“野外人工降雨系统.exe”文件，程序开始运行。选择合适的串口号和波特率，点击“连接”按钮，系统将打开串口，与远端进行通讯。
设置好降雨强度和降雨时间后，点击“设置”按钮即可设置相应参数，点击“开始降雨”按钮，系统通过有线通讯模式控制远端控制器，执行降雨功能。界面上会通过曲线和列表框的形式描绘出实时的降雨强度。点击“停止降雨”按钮，系统执行停止降雨功能。
在降雨状态下，点击“开始存储”按钮，系统开始执行存储记录的功能；点击“结束存储”按钮，系统停止存储记录。
2.3无线模式下降雨系统手持终端的设置
（1）降雨系统手持终端按键功能。面板上包括一组五维方向键，一个切换键、一个电源键和三个功能键F1、F2、F3。五维方向键用于移动焦点，选择不同的部件，其中的“确定”键用于执行相应按钮的功能。“切换”键模拟键盘上的taB功能，也可以用于移动焦点。“电源”键用于控制设备供电的通与断。（2）开机操作。在电池装入且电量充足的情况下，长按“电源”键，设备加电开始工作，操作系统启动。为了保证通讯功能正常，一定要确保将天线安装在降雨系统手持终端上。（3）降雨系统无线手持终端操作。使用前，需要确保设备通讯正常。系统启动后，进入“我的设备”，打开“Disk”文件夹，运行程序‘降雨系统’，运行后程序界面如下图所示（见图2）。
图2降雨系统无线手持终端主界面
按“切换”键将焦点定位在降雨强度或降雨时间后面的按钮上时，按“确定”键可以增加或减小设定的值，设定降雨强度时，前两个按钮每次增加或减小1，后两个按钮每次增加或减小10。降雨强度的设定范围为10mm/h到150mm/h；降雨时间设定的最大值为24小时59分。设置好数据后，点击“确认设置”按钮。
参数设置完成后，点击“开始降雨”按钮，选择“是”，设备通过无线模块控制远端控制器执行降雨功能。在降雨状态下，点击“停止降雨”按钮，选择“是”，设备通过无线模块控制远端控制器执行停止降雨功能。
点击“实时采集”按钮，此时如果正在降雨且收到了数据，界面上会通过曲线描绘出雨强。在收到数据的情况下，点击开始存储”按钮，选择“是”开始存储数据。在执行存储的状态下，点击“结束存储”按钮，选择“是”结束存储数据。
3系统使用、维护与保养
3.1系统使用注意事项
（1）系统开启前，一定要检查各阀的开启和关闭情况，严禁尾部所有阀门关闭，否则会使管道中压力过大而爆破。（2）每次使用都要检查首、尾部压力表是否在正常使用压力上，不在要及时调整和处理。（3）入冬后一定要将管道中的水放净，以免冬季不用时冻坏管道和其它零部件。（4）严禁锐器接触管道及喷头，避免不必要的损坏。（5）经常检查喷头喷水情况，喷头堵塞时用反冲洗或其它方法排除不了时，需拆卸该喷头，仔细清洗或者更换喷头。（6）每隔一定时间检查过滤器滤网，及时去除其污物，以免压差过大损坏管件。
3.2水泵的维护保养
（1）启动前应检查泵转动是否均匀，不能有卡住、异声等不正常现象。（2）水泵起动后在规定转速下三分钟未出水，应停机检查。（3）水泵在运行中，如发现不正常现象（杂音、出水量下降等）应立即停机。
4结语
本套野外便携式人工模拟降雨系统是在充分吸纳借鉴当前国内外同类设备先进工艺基础上，结合现代新技术的发展趋势，大胆进行了技术创新而设计制作的。结构上具有多喷头、多单元组合式的特点，喷头出水孔径较大，雨滴直径大小分布与天然降雨相似。喷头处辅以往返摆动的机械装置，可增加散水面积和均匀度，将降雨强度控制在实用的雨强弱范围内。经在不同林地、草地、农地、果园、荒坡、侵蚀沟等地方应用，测得的水土保持效果与天然降雨下其他方法测得的效果基本相同，数据精确可靠，是开展水土流失规律研究的一种较先进实用的测试装置。系统应用前景广阔，具有很强的实用性和推广性。
参考文献：
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[4]周跃.Kust03_1型人工模拟降雨实验装置的设计与率定[J].昆明理工大学学报（理工版），2008.
人工降雨的方式篇2
关键词：SL3型雨量传感器、降水误差、原因分析
中图分类号：p415.12文献标识码：a
引言
现在全国大部分台站均使用了自动站观测，观测雨量的仪器一般为翻斗式（分单翻斗和双翻斗）雨量传感器，同时也使用雨量器人工观测降水量。在日常工作中发现SL3型雨量传感器测量的雨量与雨量器相比存在着一定的误差，并且这种误差与雨量和雨强存在着很大的关系，通过对比找出了其中的规律。
1误差对比分析
选用了2012年东营站降水比较集中6～8月的降水量进行对比。
1.1日降水量的对比分析
从表1可以看出，雨量传感器测量的日降水量一般要大于雨量器测量的降水量，且误差发生率为84.6%（误差发生率=差值≠0.0的次数/总次数）。发现日降水在30mm以上时，误差发生率为100%，误差达到1mm以上的概率为60%；而日降水量在6mm以下时误差较小，选取其中最大差值为0.4mm。由此可见，一般情况下日降水量越大，差值发生率越大，其差值越大。同时也与降水性质存在着一定的关系，如果为小的连续性降水，即使日降水累积量较大，其差值也是较小的，如7月2～3日为连续性小雨，即使日累计量很大，但差值还是很小的。
1.2时段降水量的对比分析
因为雨量器只在固定的时间进行观测，所以只能用时段降水量与雨量传感器在该时段内的雨量进行对比分析。从2012年6～8月的降水时段内随机抽取了时段雨量≤6mm和>6mm的降水资料进行分析。
1.2.1时段雨量≤6mm的降水量的对比分析
从时段降水量≤6mm的降水量的对比可以看出，时段降水量≤6mm时，误差较小，误差发生率为60%，其中最大差值为0.4mm。
1.2.2时段雨量>6mm的降水量的对比分析
通过时段降水量>6mm的降水量的对比可以看出，时段降水量>6mm时，误差较大，且误差发生率为100%，其中最大差值超过1.0mm。
通过对时段降水量分析，从一定层次上可以看出，雨量传感器产生的误差大小与雨强存在着很大关系，雨强越大，其误差发生率越大，与雨量器观测的降水量差值越大。笔者通过对比雨量传感器采集的分钟雨量与虹吸雨量计的雨量迹线作比较时，也得出了同样的结论。
2误差原因分析
检查了雨量传感器的安装问题，用标尺和水平仪对仪器进行了检查，器口呈正圆形，水平也没问题；我们日常清洁仪器时，严格按《地面气象观测规范》规定操作，翻斗只用清水清洗，排除了翻斗内壁沾附油污的可能性。
排除了仪器故障，找出其观测差值原因，只能从仪器结构和测雨原理入手。SL3型雨量传感器内部结构主要是有翻斗（中部贴有一块小磁钢）和干簧管组成，它的计量方式为翻斗式，当翻斗翻动时，磁钢对干簧管扫描，使干簧接点因磁化而瞬间闭合1次，送出1个脉冲信号，相当于0.1mm降水。而翻斗翻动主要依靠翻斗承接雨水的重量和雨水给其作用的动量。SL3型雨量传感器的口径为20cm，0.1mm的雨量的重量为0.01cm×3.14cm×10cm=3.14g，也就是说，当雨量在漏斗内重量达到3.14g时一侧翻斗就会翻倒，而用另一侧的翻斗继续承接降水。通过以上对雨量传感器原理分析，可以推断其观测误差主要来自以下几个方面。
2.1动量作用造成计数不准确
将传感器的外皮取下，通过模仿降水（每分钟连续不间断注水1mm）的形式将水注入承水器，这时可发现，注入的水将以柱状形式通过过滤漏斗流出，当以少量形式注水时，下流的水则为滴状。也就是，当雨强较大时，雨水则以柱状形式通过过滤漏斗注入翻斗，这是雨水给翻斗施加的动量要远大于滴状形式，同时雨量的增加又较快，在翻斗承接的雨量快要达到3.14g时，因动量作用，翻斗提前翻倒，造成计数增加。而雨强较小时，施加给漏斗的动量较小，其测量误差也较小。
2.2雨水残留导致测量不准确
由于水是翻斗的浸润液体，具有一定的表面张力，因此翻斗在倒水时总会有小部分雨水残留在翻斗表面。当雨强较小时，翻斗倾斜时间长，滴水时间长，容易使翻斗内壁残留的部分水滴滴干净，而当雨强较大时，翻斗动作快，几乎没有静态滴水时间，部分由于表面张力而浸润在翻斗表面上的水来不及滴净又被下一次计量作为初值而累积计数，使测量值明显增大。
2.3观测时间不一致
观测时间不一致也是造成时段差值的一个重要原因，雨量器的人工观测时间为正点前45～60min，但传感器则是以00：00分为分隔点，这种差值体现在人工观测时有降水，降水强度越大，时间距正点越远，其时段差值越大，但对降水总量是没有影响的。
3结语
从以上分析中可以看出，SL3型雨量传感器的测量误差，随着降水量的增加而增大，随雨强的增大而增大。因仪器设计和测雨原理方面所造成的误差是不能避免的，但在工作中必须严格按《规范》要求对仪器进行定期检查和维护，以避免人为误差的出现。按《规范》规定，当降水量大于10mm时，翻斗式雨量计的误差必须保持在±4%之间，所以该仪器相对用于人工观测的雨量器来说，其精度还是差了点。这就要求在日常工作中必须随时对此2种仪器进行对比，当发现误差超范围时，必须对基点进行调整。
参考文献
[1]高国明.自动气象站与气象宽带网防雷技术要点[J].广西气象，2006（S2）.
人工降雨的方式篇3
关键词：强降水遥测雨量传感器虹吸式雨量计观测要点
中图分类号：p41文献标识码：a文章编号：1672-3791（2012）08（b）-0213-01
台风“梅花”的到来，使我省迎来两次强降水天气过程，其中7月30日至31日辽源市气象站过程降水量达到75.5mm，达到暴雨等级，因此，作为观测员，面对极端罕见天气时，能够正确处理记录，编发上传报文，出现故障时及时排除就显得尤为重要。本文以辽源站为例总结了夏季强降水天气过程的出现前后应注意的几个问题和相应的观测要点，供大家参考交流。
1强降水天气过程来临前的准备工作
强降水天气过程来临前，应全面检查自动站及人工观测用的各仪器设备，主要做以下准备工作。
1.1自动站仪器设备的检查
1.1.1翻斗雨量传感器的日常维护
可对雨量传感器做以下常规维护。
（1）将外筒、防堵罩和长过滤网用清水冲洗干净。（2）用清水冲洗翻斗和短过滤网，注意不取防虫罩。（3）观察传感器底盘上的水平器中的水泡是否居中，使传感器保持水平状态。（4）注意不要用手或其它物体抹试翻斗内壁，以免沾上油污。
1.1.2翻斗雨量传感器的汛前检查
翻斗雨量传感器至少每月定期检查一次，检查内容包括传感器器口要保持水平，不变形，传感器器身稳固。
（1）重点检查遥测雨量传感器漏斗是否堵塞，以保证自动站降水数据的准确与及时上传。（2）定期清除承水器滤网上的杂物（入口滤网可取下清洗）。（3）检查漏斗通道是否有堵塞物。（4）保持节流管的畅通，发现堵塞要及时清洗干净（5）翻斗表面必要时可用中性洗涤剂清洗，传感器翻斗的内壁不能用手触摸。
1.2人工观测仪器设备的检查
降水开始前，应及时取下蒸发皿金属丝网圈，检查雨量筒及蒸发专用雨量器内的承水器和储水瓶是否洁净，重点检查虹吸式雨量计虹吸是否正常，以保证人工测量的降水数据准确及时上传。
1.3应急设备的检查
重点检查发电机、UpS电源以及SDH、Vpn和3G上网卡三种主备通讯方式是否处于正常工作状态，以保证网络的畅通和自动站的正常运行。
2强降水天气过程中的注意事项
2.1降水性质的正确判断
强降水天气过程来临时要更加密切的关注云的连续演变，正确判断出降水性质，以保证报文的正确编发。当判断为系统天气时，重点注意当降水时间持续较长，雨势仍没有转小，降水量已超过20.0mm时，此时应仔细观察云高及云状，注意aSop向nS的转变。当判断为对流天气出现时，气象要素的变化比较显著，有时会伴有短时大风，雷暴，冰雹等重要天气，此时应注意重要天气报的拍发与航危报的拍发及相应解除。
2.2降水量的观测要点
当降水较强，降水量很大，一般超过25.0mm时，应及时从蒸发皿中取出一定的水量，也可采用加盖方法，以防水溢出导致蒸发量缺测。若降水量超过50.0mm时，此时应提前量取雨量筒和蒸发专用雨量器内的降水量，以防水溢出导致降水数据缺测。以上操作均应在气簿-1备注。
2.3虹吸式雨量计的观测要点
（1）换纸遇强降水时，应先判断雨势是否有转小趋势，若雨势有转小趋势，可延后换纸；若判断不会转小，则可在原自记纸的开始端重新记录（此处须无降水记录，或有降水自记记线不致重叠）。换纸后分别在两天的记线上标明日期并注明情况。
（2）测量自然排水量时有强降水，暂不测量，待雨势转小后再进行测量，如在强降水期间出现几次自然虹吸的情况，则测量自然虹吸的累计排水量。
2.4不正常记录的处理
（1）当虹吸式雨量计故障（如虹吸不正常）时，此时应以人工观测的雨量筒内的降水量为准编发累积降水量重要天气报。
（2）当遥测雨量传感器故障（如降水量明显偏小或滞后严重）时，此时小时雨量和分钟雨量均按缺测处理，输入“—”符号，避免正点数据错误上传。以上情况应在气簿-1备注。
3注意雷暴、冰雹等强对流天气过程
3.1雷暴的观测要点
雷雨形式来临前注意观察云的演变过程，当出现雷暴现象时，观测员不要忙乱，及时编发航危报及重要天气报等预警信息。其中，雷暴重要天气报一天只发一份，并以20时为日界。
3.2冰雹的观测要点
一日中降雹多次，无论间隔时间多长，每次都应测其最大冰雹的最大直径，以mm为单位，取整数。当最大冰雹的最大直径大于10mm时，还应同时测量冰雹的最大平均重量，以克为单位，取整数，并及时记录纪要栏中。
冰雹来临所做工作如下：（1）降雹前罩上防雹网罩。（2）降雹时测定最大冰雹的最大直径。（3）及时发出冰雹的重要天气报。（4）雹停后及时将地面温度表和曲管地温表的防雹网罩取掉。（5）若冰雹最大直径大于10毫米，测冰雹的最大平均重量。（6）在换下的雨量自记纸背面注明降雹起止时间。
4加强巡视区域气象观测站
观测员要每小时在正点前后十分钟内巡视区域气象站，在强降水天气过程中，更要加强对区域站的巡视，一方面可以及时监测各区域站的运行状况，以便出现故障时及时发现并排除，保证区域站数据的正常传输；一方面可以通过巡视区域站的运行及各站点的雨量数据，使观测员加强了解强降水过程的发展情况。
5强降水天气过程结束后的整理工作
强降水天气过程结束后，应及时排除仪器故障，处理异常记录，归纳总结此次强降水过程中的不足之处，为下次极端天气过程积累经验。尤其是降水过程结束后要对自动站雨量和人工雨量观测值进行对比分析，如多次发现10mm以上降水量的差值超过±4%，则应及时进行检查。
主要检查以下几个方面：（1）检查记录器是否正常工作，记录值与计数是否相符，干簧管工作是否正常，有无漏发或多发信号现象。（2）如原因是由于仪器的基点位置不正确所造成时，应调节仪器基点位置。
人工降雨的方式篇4
关键词：初期径流雨水；降雨深度；降雨体积；污染指标值；标准限值；有效截流；设计降雨历时
中图分类号：tV213.9；tU992.1文献标识码：a文章编号：1672-1683（2013）04-0215-03
新建城市和城市的新建区，一般都采用分流制排放城市污水和雨水[1]，径流雨水未经处理直接通过雨水管道就近排入到附近受纳水体中。在城市发展的初期，径流雨水对受纳水体的污染较轻，但随着城市交通量及屋面和路面材料种类的不断增加，雨水在径流过程中携带的污染物质的种类和数量也在大量增加，径流雨水中污染物的浓度在数量级上与未经处理的城市污水基本相同[2]，从而使受纳水体受到严重的污染。径流雨水对受纳水体的污染程度取决于污染物的浓度。对同一场降雨而言，径流雨水中污染物的浓度一般都呈现随降雨历时的延长逐渐降低并趋于稳定[3]的规律，初期径流雨水污染物浓度高，对受纳水体污染严重。已有研究表明[4]，弃流为6mm降雨深度的路面初期雨水能去除CoD总量的77.9%。对市政管道系统而言，12mm的弃流量只能控制污染物总量的20%，只有弃流达到32mm以上时才有可能控制90%的径流污染[5]。可见，采取源头截污控制措施[6]截流污染物浓度较高的初期径流雨水可降低对受纳水体的污染，但用降雨深度表示初期径流雨水量难以求得截流管道的管径，不能采取工程措施将其有效截流。因此，探讨有效截流初期径流雨水的工程措施，对控制受纳水体的污染有着重要意义。
1截流初期径流雨水的工程措施
1.1截流原理
路面径流雨水中溶解性有机物所占比例较小，可采用截污措施改善径流水质[7]。因此，在雨水管道系统上每隔一定距离设置一个截流井，在截流井中设置截流管道将初期径流雨水截流到污水管道中，使其与污水一并进入污水厂进行处理，通过设置的若干个截流井中截流管道的截流作用，使雨水管道只输送排放后期径流雨水，从而减轻对受纳水体污染。
1.2初期径流雨水的界定及其设计流量计算
径流雨水中的污染物主要来自大气、屋面和路面，其浓度一般用BoD5、CoD、tp、tn等污染指标描述[8]。对某一场降雨而言，初期径流雨水量取决于其污染指标值。《中华人民共和国地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中Ⅴ类水体的水质满足农业用水及一般景观要求[9]，以其基本项目标准限值为依据，将污染指标值高于该标准限值的径流雨水界定为初期径流雨水进行截流，可减轻径流雨水对受纳水体的污染。径流雨水的设计流量用单位时间内的降雨体积表示，依据产流公式按式（1）计算。
堰上水头的高度应与截流井下游雨水管道的管径相等，用该管径减去堰上水头即得堰的高度。
截流管道是沿道路横断面铺设的雨水管道和污水管道的连通管，它的设计流量就是初期径流雨水的设计流量，据此按钢筋混凝土圆管（满流）的水力计算图确定截流管道的管径[11]。为减少沉淀淤积，建议最小设计流速为0.8m/s。
2截流效果验证方法
以徐州市为例，先选择市区道路和过境车辆较多的三环路某路段，实测某场降雨不同降雨历时径流雨水的BoD5、CoD、tp、tn指标值。CoD采用重铬酸钾法、BoD5采用碘量法、tn采用过硫酸钾氧化紫外分光光度法、tp采用钼锑抗分光光度法进行测定[12]。将测定值与《中华人民共和国地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中Ⅴ类水体的基本项目标准限值进行比较，将污染指标值等于或小于标准限值时的降雨历时作为设计降雨历时。然后以在建雨水管道工程为验证对象，根据确定的设计降雨历时再进行截流井和截流管道的设计与施工。开放交通一段时间后，实测某场降雨截流井中截流前后雨水的BoD5、CoD、tp、tn指标值，计算所测指标的截流率，验证截流效果。
3结果与讨论
3.1设计降雨历时的确定
以2011年7月徐州市某场降雨为测定对象，在选定路段上，取连续的5个雨水口为取样点，用洁净的矿泉水瓶采集水样，每个样本容积不少于1000mL。从雨水口处出现径流时开始取样，取样时间间隔5min，同一降雨历时5个取样点同时取样测定。取同一降雨历时5个实测值的平均值作为测定值，结果见表1和表2。
4结论
将径流雨水中污染指标值高于《中华人民共和国地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中Ⅴ类水体基本项目标准限值的径流雨水界定为初期径流雨水，径流雨水的设计流量依据污染指标值等于或小于该标准Ⅴ类水体基本项目标准限值时的降雨历时按产流公式计算，然后按薄壁堰堰流公式进行溢流堰式截流井设计，再借助钢筋混凝土圆管（满流）水力计算图确定截流管道的管径，并采用溢流堰式截流井截流。在试验验证条件下截流效果显著，实现了用工程措施对初期径流雨水的有效截流，达到了减轻对受纳水体污染的目的。
参考文献：
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人工降雨的方式篇5
【关键词】雨水集蓄利用；安全饮用水；供水量
中图分类号：tU991.11+4文献标识码：a文章编号：
会宁县位于甘肃省中部，白银市南端，地处北纬35°28ˊ～35°43ˊ，东径104°59ˊ～105°01ˊ之间，北与靖远县接壤，南和通渭县毗邻，西连定西市的安定区和兰州市所辖的榆中县，东靠平凉市的静宁县和宁夏回族自治区的西吉县、海源县。总面积6439km2。是一个农业大县、人口大县，又是水资源十分贫乏，土地瘠薄，干旱多灾的贫困大县。加之该县经济欠发达，农民生活极度贫苦，自然条件恶劣，尤其是饮水安全问题严重困扰着当地群众的生活和经济发展，这两个示范区几乎无其他可饮用水源,集雨是唯一饮用水的来源。为了探索解决西北村镇人畜安全饮水困难的有效途径，自2009年起，甘肃省水利科学研究院在有关县水利部门的配合下，开展了“西北村镇农村雨水安全饮用利用”项目的研究。在试验期间最先在会宁县50户群众家进行了示范性应用，其中包括会宁县翟家所乡柴门村小岔社12户，张城堡村红窑社38户。
1、农村安全饮水水窖供水量计算方法
传统的计算方法是年雨量法，即根据规划工程的设计人工水保证率及对应的年降水量，进行规划集流面和蓄水设施的设计，其基本原理是根据供水量（即需水量）的大小，在确定蓄水设施复蓄指数的情况下，确定蓄水设施的容积。随着雨水利用技术的发展，目前比较成熟的计算方法有典型年法和长系列法[1]。
典型年法遵循以需定供的设计原则，典型年降水过程和降水量的唯一性使得集流面与蓄水设施的匹配同样具有唯一性和确定性。长系列法的设计初衷是追求集流面与蓄水设施之间的最佳匹配，从而实现雨水利用工程设施的经济利用，其基本方法是通过对一定数量的集流面匹配一定容积的蓄水设施，实现对雨水的收集和调控利用，使得设计用水对像在整个长系列过程中，由于调蓄利用水量同时受控于集流面面积和蓄水设施容积两个因素，因此计算结果存在多个不同的面积和容积组合。在这些组合中，总有一组组合使得集流面工程和蓄水设施容积的建设造价最小。本研究就以此为主要的研究方法。
2、农村安全饮水水窖集雨量计算方法
2.1基本思路
通过对推广示范项目工程，进一步完善应用工程的水质、水量保障系统，最终形成高效、经济、安全的雨水安全集蓄与利用模式典型示范基地，为雨水安全集蓄与利用提供良好示范。经初步规划，在会宁县特定降水量条件下，满足示范乡镇饮水安全的标准化供水系统，每个用户需要建设高效集流面（屋面、庭院混凝土集流面等）约350m2，配套蓄水设施容积约60m3,配套水质净化系统。
2.2集流面规模设计
集流效率与集流面材料、降雨量、降雨强度、集流面坡度、前期含水量、施工质量等因素有关[2]，现将各种材料集流面在不同降水等级和保证率情况下的集流效率列于表1。
表1各种集流面在不同降水量与保证率条件下的集流效率
2.2.1降雨量资料的收集与计算
降雨量的多少关系到集流面规模和工程造价问题。由于各地县降水量差异很大，因此只能根据当地实际资料来分析计算，若当地只有降水资料，可据有关系数和公式推算出降雨量。根据甘肃省水文总站编制的“甘肃省地表水资源”可得甘肃省会宁县的降水量与降雨量的比值及多年平均降水量变差系数值分别为0.88和0.27。
与不同保证率典型年降水量有关的频率模比系数列于表2，由当地值查表确定。
表2值表
依下列公式（1）可算出当地不同频率的降雨量。
（1）
式中：——保证率等于p的年降雨量；——当地多年平均降水量；——多年平均降雨与降水量比值（查表2）；——频率模比系数由值查表2。
现将以我们项目区会宁县为例，该县多年平均降水量393.6mm，=0.27，=0.88（查表2）；查表3，=0.806，=0.655，。据公式（1）算得结果，=337.7mm，=279.2mm，=209.2mm。
2.2.2人畜饮水标准的确定
根据《雨水集蓄利用工程技术规范》（GB/t50596-2010）[3]，结合该县的实际自然状态，确定西北村镇人畜饮水的配置定额，详见下表3。
表3甘肃省会宁县人畜安全饮水定额
2.2.3示范点年供水量及集水量计算
示范区人畜饮水所需年供水量可从如下公式计算：
（2）
式中：——全年集水量（m3）；——集流面积（m2）；—保证率等于的集流效率。
（3）
式中：——安全供水量，m3；——供水人口数量，人；——居民供水定额[L/人·d]；——牲畜供水数量，头；——牲畜供水定额[L/头·d]。
一般说来，人畜饮水所需集流面积用平水年需水量设计，用干旱年的标准校核。西北村镇尤其像会宁县这样的地区，自新农村建设实施以来，农户屋面大多以是机瓦为主，因此，在考虑首先考虑屋面集流，不足部分用混凝土面解决，青瓦屋面每户按50m2估计。现分别计算人畜饮水和灌溉所需集流面积。
2.3蓄水窖容积的确定
蓄水窖容积应依平水年集流量估计，水窖容积过大造成浪费，过小则使收集的雨水盛不下而排弃同样是浪费。我省中东部6～9月份的降雨量占全年的70%～80%，其余8个月的降水量只占30%～20%，在这当中有一部分为不产生径流的无效降雨，因此人畜饮水至少要蓄够8个月的用水量。3～5月份是作物播种和生长期，初估灌水量约占总灌水量的60%，因而水窖的容积按年集水量的65%考虑是否妥当供探讨。
3、供水量计算及结果分析
经分析计算，会宁县翟家所乡柴门村小岔社12个示范户在75%的保证率下屋顶和庭院所收集的水能百分之百的满足，90%时屋顶和庭院所收集的水满足率只达到67%，而其它的水量则可以通过其他水源，即公路集流水量来补充满足，因此，在该示范区基本不会出现供水不足的现象。张城堡村红窑社38个示范户在75%的保证率下屋顶和庭院所收集的水也能完全满足，90%时屋顶和庭院所收集的水满足率只达到74%，而其它的水源则可以通过其他水源，即公路集流水量来补充满足，因此，建议在该示范区每户补建60m2的棚膜作为临时集流面来收集雨水补充供水量。
参考文献：
[1]金彦兆，李元红，张新民，等.基于安全饮水的农村生活单户雨水利用模式.《节水灌溉》,2007年第8期
人工降雨的方式篇6
关键词：雨水收集、回用排放、工程设计，减少投资，节约水源
一、简介
我国人均水资源占有量仅为世界人均水资源占有量的1/4。雨水资源化利用对缓解水资源短缺和维持可持续发展起着重要作用。本工程采用雨水收集与传统重力流雨水排放相结合、环保型pe渗透式雨水井与pp模块化的储存净化一体化雨水利用构筑物相结合的设计方案，不仅有效解决了采用常规雨水排放设计方案使厂区雨水管线无法与市政预留接口相接的难题，避免了厂区内洪涝，而且，具有便于施工修护和后期雨水收集系统扩容的特点，技术先进、经济可靠，实现了雨水资源的综合利用，年节约水源在300m³以上。
二、工程概况及难点
本工程为中冶精锻大型多向模锻件及重型装备产业基地建设项目的一期工程，建设厂址位于唐山市，面山临海，夏季降水集中，日最大降水量为184mm，年均降雨量623mm，最大降水量1140mm，因此，厂区雨水排放需高度重视。
该厂区东西方向较长，周边规划道路中，大理路尚未建设，且短期内不能开通。受市政配套条件的限制，一期工程只能向东面学院路排水（见图1）。
但是，学院路上的市政预留接口底标高较浅（26.77m），厂区路面雨水设计若采用重力流，按采用国家标准最低管道坡度设计末端雨水管道底标高为26.10m，低于市政预留接口标高，导致无法排至市政管网（详见图2）。
三、设计方案
为解决上述难题，本着既要保证在雨季最大降水时厂区路面雨水能快速有效地排出，又要尽量节约投资并方便施工的原则，本工程设计经过多方案比选，采用了传统重力流雨水排水与新型雨水收集相结合的方式，在重力流能够直接排至市政管网的区域，仍采用重力流方式；而在重装及模具车间和热处理车间建筑物及周边绿地采用雨水收集利用方式。设计采用环保型pe渗透式雨水井(见图3)与pp模块储存净化一体化雨水利用构筑物（见图4）相结合的方案，在尽可能使雨水下渗利用的前提下，收集多余雨水进行综合利用。
本工程设计的雨水回收池体积仅为150m³，既达到了设计要求，又节约了一次性建设投资，减轻了甲方筹资压力，使其能将有限资金重点用于工艺装备的投入。采用新型的pp模块储存净化一体化雨水利用构筑物代替了传统的钢筋混凝土雨水池，具有施工便捷，利于检修，节省空间等优点，更重要的是方便了二期工程雨水收集系统扩容。雨水收集设计方案见图5示意。
pp模块储存净化一体化雨水利用构筑物设置于厂区东侧，安装溢流外排管道，以排除超量雨水，控制水位。储存的雨水可以供绿化、冲洗道路等日常杂用，节约大量水源，符合国家节能节水政策，为工程增添亮点。
四、实施效果
本工程雨水收集方案经过两年多的运行考验，特别是投运第一年正好遇上唐山汛期强降雨，日最大降水量接近历史最高水平（当年7月20日最大降雨量168mm）(见图6)，而本厂区雨水收集后，多余的雨水能快速、顺畅地至市政雨水管网，证明厂区雨水排放系统不仅达到了设计要求，而且，利用收集的雨水用于通过中水管网用于厂前区景观用水和道路绿化，收到减少投资和节约水源的双重效果（见图7）。
人工降雨的方式篇7
关键词：小湾水电站联合消能降雨强度泄流雾化
概述
小湾水电站位于云南省西部南涧县与凤庆县交界的澜沧江中游河段，在干流河段与支流黑惠江交汇处下游1.5km处，系澜沧江中下游河段规划八个梯级中的第二级。小湾水电站水库库容150亿m3，系澜沧江中下游河段的“龙头水库”，具有不完全多年调节能力。小湾水电站坝址区山高谷窄，最大泄流落差226.26m，最大泄流流量20683m3/s（校核洪水），相应下泄功率6400万kw，为世界同类坝型前列，其“大泄量、高水头、窄河谷”的泄流消能问题突出，而且由坝体泄量约占枢纽泄洪总量的60%，因而随之产生的泄流雾化令人担忧。
开展水力学原型观测试验受来水和电网调度影响较大，截止2013年汛期，小湾水电站在1100m、1127.82m低水位时开展了两次原型观测。坝身导流期水力学原型观测工况下主要开展了坝身导流中底孔、放空底孔、坝后水垫塘的流态、动水压力、底流速、震动、空穴监听及泄流雾化等水力学观测项目，本文重点研究泄流时产生的雾化降雨情况，分析雾化降雨强度和降雨量纵、横向分布。雾化分级依据南京水科院泄流雾化分级表1。
表1南京水科院泄流雾化分级表
泄流雾化的初步观测成果
1、雾化观测方法
泄流雾化观测以人工测量、摄像和照相三种方法相结合的方式进行。在正式观测前，观察确定雾化观测点范围和布点位置。测点重点布置在下游公路、两岸边坡、电站的进厂公路上。雾化雨量测量时使用雨量桶进行，在闸门开启前，将雨量桶布置在需要测量的位置，闸门开启后，观察雾化的区域，并根据雾化的区域，最终确定雨量桶放置的位置，并做好记号。正式测量开始前，雨量桶盖始终关闭，当闸门打开到所测量工况并稳定后，打开雨量桶盖并记录雨量桶打开的时间，当测量一段时间后，关闭雨量桶盖，并依次记录每个桶盖子关闭的时间，把雨量桶移出雾化区，测量降雨量。同时，根据先前每个雨量桶的位置记号，测量雨量桶的坐标。
雾化观测时，同时对观测区内的自然气象和泄流条件下的风向、风速进行观测，以综合分析描述泄流雾化区的范围及扩散趋势，与其地形条件、自然气象条件及泄流流量等因素的影响关系。通过摄像和照相的方式，记录水舌雾化纵向和横向扩散的范围，分析研究雾化的影响范围。
2、雾化观测实况
2.1导流中孔局部开启的雾化观测
水位1100m时，1#、2#、3#孔导流中孔每个闸门均局部开启2.5m，总泄流量为1250m3/s。雾化测点在左岸1020m平台a区布置15个测点，1035m平台B区布置7个测点，右岸1020m平台a区布置17个测点，1030m平台B区布置10个测点。典型测点雾化测量结果见表2。
表2库水位1100m雾化典型测点统计表
由表2可知，左岸1020m坝后150m区域内监测点降雨量最大为12.37mm/h，最小为3.28mm/h，此区域降雨强度较大，根据南京水科院对雾化进行的分级，此区域雾化强度等同于天然大暴雨或者特大暴雨。左岸1035m平台基本无降雨，受雾化影响很小；右岸1020m坝后150m区域内监测点降雨量最大为12.56mm/h，最小为3.39mm/h，坝后150m区域外降雨量逐渐减小，其雾化强度等同于天然大暴雨或者特大暴雨。右岸1030m平台降雨量较小，受雾化影响较小。由上可知，当导流中孔单独泄流时，雾化区主要集中在坝后150m以内及1030m高程以下，此区域雾化强度等同于天然大暴雨，在1020m平台上人穿雨衣基本上可以通行。
2.2导流中孔、放空底孔联合泄流的雾化观测
水位1127.82m时，观测工况如表3所示。在左岸1020m平台a区布置11个测点，1035m平台B区布置7个测点。右岸1020m平台a区布置16个测点，1030m平台B区布置11个测点，1060m平台C区布置5个测点。典型测点雾化测量结果见表4。
表3库水位1127.82m观测工况
表4库水位1128m雾化典型测点统计表
根据表4得到，两种工况下左岸1020m平台降雨强度集中在坝后250m区域内，最大降雨强度达331.12mm/h，此区域降雨强度大于特大暴雨，从坝后250m后开始，降雨强度逐渐减小，坝后337m处测点观测时间内基本没有接到雨水，250m～330m之间区域降雨强度等同于天然大暴雨。
建议及意见
通过本次原型观测，初步得出了低水位泄流时雾化影响范围和降雨强度，但也暴露出一些问题，针对这些问题，提出如下意见和建议：
泄流雾化原型观测的主要内容包括泄流雾化降雨、泄流雾化浓度及雾化流运动扩散的形态范围等，由于本次原观水位低，下泄流量小，工况简单，未对雾化浓度及雾化流动扩散的形态范围作深入研究，建议高水位泄洪表、中孔及泄洪洞泄流时，增加上述两个方面的观测内容。
本次观测水位较低且工况简单，雾化影响范围较小，降雨强度相对较低，但坝后300m范围内降雨强度远大于特大暴雨，人员及车辆在此范围内活动比较危险。本次雾化观测主要采用人工测量，不同工况联合泄流时雾化将愈加严重，安全隐患会较大，建议后续的雾化观测采用自动化测量装置。
考虑到后续观测工况水位高，泄流表、中孔泄流时雾化影响范围广，降雨强度大，风速较高等特点，应根据本次原型观测的结果和经验，有针对性的布置监测点。
参考糯扎渡、二滩等水电工程泄流洞泄流的雾化情况，建议重点对泄流中、表孔联合泄流、泄流洞泄流等工况的风速、风向做重点测量，以确定泄流雾雨的漂移扩散方向。同时应解决在不关闭闸门情况下不同工况转换时自动化测量设备工作的连续性、稳定性。
小湾坝址区地形条件复杂，制定边坡绿化方案时应充分考虑泄流雨雾影响。
结语
通过泄流雾化观测试验，初步得出了小湾水电站泄流的雾化降雨强度及影响范围，虽然本次观测坝前水位较低，泄洪工况较为简单，但通过本次原型观测，为今后小湾水电站高水位复杂工况下开展泄流雾化原型观测提供了宝贵的经验和参考依据。
参考文献：
[1]周辉，吴时强，陈惠玲.泄洪雾化的影响及其分区和分级防护初探.
人工降雨的方式篇8
关键词：自动站雨量传感器；校准；精度；误差
中图分类号：p335.1文献标识码：aDoi：10.11974/nyyjs.20161033206
目前甘肃省各自动气象站、区域气象站、无人自动气象站等都已经普遍使用SL3-1型双翻斗式雨量传感器来测量降水。该传感器主要测量降水量的连续变化，用于累计降水量和获取最大降水等。每次过程降水大小，强度及持续时间均不同，雨量传感器能将不同强度的降水转换成0.1mm的均匀降水，当降水累计达到0.1mm时翻斗计数1次，可以测定一定时间段内的累计降水量，减少了降水强度不同所造成的雨量测量误差。由于传感器固定安装在室外观测场，校准也需在传感器安装地段进行，国家气象局对各台站配备了JJS1型翻斗雨量传感器便携式校准仪，方便了台站人员对雨量传感器的校准。根据要求，自动雨量传感器在每年启用前和正式使用期间每月需进行精度检查，以使降水测量准确度逐步稳定和提高，为探测和预报提供更准确的雨量数据，在气象服务工作中发挥重要作用。
1校准仪的结构、现场校准方法和步骤
校准仪由雨强漏斗（小雨强1mm和大雨强4mm）、连接线、计数器、支撑架、雨量杯等组成。
校准一般选在晴朗无雨天气下进行，取下雨量传感器外桶，在雨量筒下端将二芯信号电缆线从接线柱轻轻拧下，用胶布包好二芯信号电缆线线头，以防溅水，造成短接而使采集器感应到降水，以致软件中显示错误的降水甚至上传数据；校准仪带有和雨量桶配套的支撑架，牢固水平的安放在雨量传感器底座上，将校准仪所带的二芯电缆一端插入传感器的接线柱上，另一端插头插入校准仪的插孔；校准前须对校准仪做复位，方法是按动校准仪清零按纽，轻轻拨动传感器的计数翻斗，若校准仪有数字显示则仪器正常，可以进行校准。将传感器计量翻斗和计数翻斗放到同一倾倒方向，并再次将校准仪计数器清零后准备工作完成，可以开始进行大小雨强的校准；小雨强度校准，用标准量杯盛10.0mm清水，慢慢倒进校准仪小雨强度注水孔，校准仪将模拟自然降水0.1mm的降雨强度使水缓慢滴下，计数器同时计数，耐心等待清水全部滴完，计数器计数完毕，显示数值应为100，若不为100要读取数值，用100减去该数得到此次计量差值。此过程重复做3次，3次平均值即为小雨强的差值；大雨强度校准，小雨强度传感器校准完后，再次将计数器按之前方法清零，再用量杯盛10.0mm清水以同样的步骤将水注入大雨强度注水孔内并按3次测量得到大雨强时的测量差值；大、小雨强校准无误且差值在误差范围内则校准结束，卸下连校准仪的连接线两端，将自动站雨量器的电缆重新连接好传感器，轻轻安装雨量传感器外桶并固定好螺钉。
2差值的计算法及误差允许值
注水10mm相当于计数器翻转100次，每次0.1mm，则差值计算公式为：差值=100-计数值，以3次平均值为最终差值。
应做到雨量传感器计量翻斗的测量误差和降水残留误差在0.1mm内，雨量杯的示值误差（2mm时在0.05mm内），人为读数误差在0.05mm内。大雨强和小雨强的平均误差应在规定的0.4mm范围内。
3误差超值处理办法
当校准后差值超过误差允许范围时，要及时调整传感器，用计量翻斗两边的定位调节螺钉可以进行调整。差值为“+”时向内调节螺钉，差值为“-”时向外调节螺钉，按差值大小和螺钉上的记号要求两边同时进行调整，直至将其调整在误差允许范围内。（一般计量翻斗调整螺钉转一圈，雨量计数值相应变化3%）调整后需再按步骤重做大、小雨强的校准，直至不超过误差范围。
4操作中的注意事项
校准前若翻斗内壁有虫子、沙尘或蛛网等异物时，从雨量漏斗倒入清水将异物冲出，不能用手或布等物品搽拭；如漏斗内滴水孔被堵塞，应用细针从漏斗底部捅透，不能翻转仪器倒水；每次校准后要将校准仪的电池取出放好；校准应选在晴天进行，以免错过正常降水测量。
5结束语
现用雨量计要做到启用前及每月1次雨量校准，必须认真的进行校准，严格按操作步骤进行，确保雨量数据的准确度，更好的提高自动雨量的观测精度，在气象观测、天气预报及大气监测中准确、及时的提供雨量数据，做好防灾减灾工作，为气象服务工作做出最基本的保障。
人工降雨的方式篇9
关键词：危险品集装箱风险
随着经济的快速发展，我国对能源和化工产品的需求也急速增长，危险品的品种和数量日益增加，水路运输已成为危险品运输的重要方式。通常，运输普通集装箱的码头也运输危险品集装箱，虽然危险品集装箱运量相对较少，但是危险品集装箱在运输或堆存中可能发生的风险事故，将会对港口运营和周围环境产生影响。因此，在科学规划和布置港口集装箱运输的同时，加强港区危险品集装箱的风险防范措施设计对减少集装箱码头的安全隐患也具有十分重要的意义。
码头风险防范设计
1、码头风险防范的设计范围
危险品集装箱在装卸的过程中，如果产生少量危险品的泄漏，若操作人员未能及时发现和采取相应的处理措施，遇到降雨时，码头面的污染物将被雨水冲刷进入周边水体，易对水环境造成污染和破坏。
由于集装箱码头多采用集装箱装卸桥进行装卸作业，无法像石油、化工码头一样进行小面积围堰的污水收集，因此如果产生初期雨污水和事故泄漏，需进行全码头面的污水收集。
2、污水收集池容积的确定
由于码头结构的限制，集装箱码头污水收集池容积主要考虑初期雨污水量和一个集装箱事故泄漏量，暂不考虑消防水的储存。污水收集池统计的确定主要考虑以下两种方法。
方法一：根据《室外排水设计规范》（GB50014-2006），采用设计暴雨强度计算，按降雨开始后一定时间内降雨量作为初期雨水量，将降雨前10～15分钟雨水量作为初期雨水。
方法二：参考当地暴雨强度资料，采用历年统计资料中的一小时最大降雨量，取降雨前10～15分钟雨水量作为初期雨水。
两种方法计算得到的初期雨水量相当，因此设计中取两者中的较大值作为污水收集池的容积。堆场初期雨污水量也可用这种方法进行计算。
3、污水的收集和处理
污水收集池内污水泵应采用防爆和抗腐蚀的泵体。当发生事故时，应尽量以转移事故集装箱和收集泄漏化学品为主。如遇大雨或暂时无法转移事故集装箱时，应通过浮球阀和水泵启闭水位控制，及时开启污水泵将事故污水通过管道输送至后方堆场事故水池，直到事故得到处理，尽量避免事故污水进入附近水体。
堆场风险防范设计
《河港工程总体设计规范》（JtJ212-2006）中以强制性条文明确提出，“危险品集装箱周围应设置独立的排水管、渠，并应设置污水收集设施，未经处理或处理后未达到国家排放标准的污水，不得排入集装箱堆场的雨水排水系统”。《港口工程环境保护设计规范》（JtS149-1-2007）中也有类似强制性条款。但是，目前有关危险品集装箱堆场风险防范设计的标准和规范还很少，暂只能参照石化行业的规范要求。
1、应急事故水量的确定
根据《化工建设项目环境保护设计规范》（GB50483-2009）中的相关条文说明：
应急事故废水池容量=应急事故废水最大计算量-装置或罐区围堤内净空容量-事故废水管道容量。
其中，应急事故废水的最大量包括：最大一个容量的设备或贮罐物料量；在装置区或贮罐区一旦发生火灾爆炸时的消防用水量，包括扑灭火灾所需用水量和保护临近设备或贮罐（最少3个）的喷淋水量；当地的最大降雨量。
应用到危险品集装箱堆场的设计中，可用下式表示：
V事故池=（V1+V2+V雨）max-V3
式中：（V1+V2+V雨）max——应急事故废水最大计算量，m3；
V1——最大一个集装箱的物料储存量；
V2——危险品集装箱堆场一旦发生火灾爆炸及泄漏时的最大消防用水量，包括扑灭火灾所需用水量和保护临近危险品集装箱（最少4列）的喷淋水量；
V3——危险品集装箱堆场围堰内净空容量与事故废水导排管道容量只和；
V雨——当地的最大雨量。
中国石化安环『2006]10号“关于印发《水体环境风险防控要点》（试行）的通知”以企业文件的方式规定了事故池容量的计算方法中发生事故时可能进入收集系统的降雨量的计算方法。
V雨=10×q×F
式中：q——降雨强度（按平均日降雨量计算，q=qa/n，q为当地多年平均降雨量，mm；n为年平均降雨日数，d），mm/d；
F——必须进入事故废水收集系统的雨水汇水面积，hm2。
值得注意的是，事故期进入事故水池的雨量很难确定，规范中也没有明确最大雨量的计算方法。如果按上式采用平均日降雨量计算，则计算的降雨量偏小；如采用设计暴雨强度进行计算，则计算的降雨量偏大；建议采用历年统计资料中的一日最大降雨量进行计算，按此方法计算得到的结果比较适中。
2、初期雨污水和应急事故污水的收集转换措施
危险品集装箱堆场建议参照石油化工罐区的设计，设置一定高度的围堰，该围堰能在第一时间内阻止应急事故污水外泄。同时，在围堰外应设置初期雨污水池和应急事故水池。
初期雨水的收集采用闸阀控制，通常分为手动和电动控制两种。手动控制初期雨水流向虽然及时、可靠，能够保证初期雨水的流量，但是给生产管理带来很大麻烦，而且雨水管道口径较大，对闸门启闭操作较为困难，工程中可操作性较差。电动控制是将手动控制方式中的闸门更换为电动闸门，然后通过设定程序实现远程或现场控制。但这两种方法的弊端是，如控制闸门停用较长时间，会产生污染锈蚀而无法及时启闭闸门，影响初期雨水的正常收集。工程中采用此种收集方式，使用单位也会因管理繁琐而放弃对初期雨水的收集，极有可能造成水体环境污染。因此，初期雨水的收集最好能简单、易操作，并使其在采用闸阀控制的同时达到自然分流的效果，采用拍门控制能达到此效果。
在满足场地排水条件下进行管道高程设计时，使流向水池进水管管顶标高和流向雨水管道管底标高相同或存在一定高差，这样初期雨水首先流入初期雨水收集池，当池内达到设计水容积时，设置拍门自动控制，此后的清洁雨水便经雨水管道流至区外。
当发生事故时，为保证事故污水不进入雨水管网，应在雨水管网上设置拍门。正常状态下，雨水管道上的拍门常开；事故状态下，应立即关闭。为实现不同水质的排水自流至不同的去向，可设置三向拍门，工艺流程见图1所示，拍门切换操作见表1。
结语
综上所述，尽管危险品集装箱占集装箱港口的比例较小，但由于目前其运量逐渐增大，且货种存在一定的不确定性，其危险也也存在一定的不确定性。因此，在危险品集装箱港口设计中，风险防范设计应得到重视。
初期雨水收集池在事故状态下可兼作应急事故水池，但是应急事故水池不能兼作初期雨水收集池，以免事故发生时事故水池容积不够。
人工降雨的方式篇10
关键词：渠道工程；沉降塌陷；雨淋沟
abstract:floodengineeringbyrainfalltherewillberaingrooveandindividualworksoflocalcollapse,taketemporarysolution,inadditiontorelevanttechnicalschemetodealwithdefects,butalsoasmuchaspossibleinadvancetodoprotectionwork.
keywords:channelengineering;subsidence;rainditch
中图分类号：u698.91文献标识码：a文章编号：2095-2104（2013）
1工程概况
1.1 河南气候特征
河南省位于北纬31°23′ ～36°22′ ，东经ll0°21′ ～1l6°39′,地跨暖温带和北亚热带两大自然单元的我国东部季风区内。气候比较温和，具有明显的过度性特征。南北各地气候显著不同，山地和平原气候也有显著差异。全年四季分明。总的气候特征是：冬季寒冷少雨雪，春短干旱多风沙，夏天炎热多雨，秋分明。总的气候特征是：冬季寒冷少雨雪，春短干旱多风沙，夏天炎热多雨，秋季晴朗日照长。
河南的降雨与气温同步，多年平均降雨量为784.8mm，年降雨总量为1296亿立方米，并由东南向西北逐渐减少。淮河以南地区1000～1400mm，黄河沿岸和豫北平原仅600～700mm，其他地区在700～1000mm之间。因受季风影响，降雨年内很不均匀，雨量集中在6、7、8月，约占全年降雨量的50%～60%，而且降雨强度大，在多暴雨区如鲁山和太行山、伏牛山东麓一带，常造成洪涝灾害。冬季全省降雨量都很少。黄河以北和豫西伊洛河流域，秋季降雨多于春季；北纬33°以南地区，春季降雨大于秋季。降雨量年季变化大，丰水年和干旱年降雨量相差达2.5～3.5倍，年降雨量的变异系数淮南和豫西山区为0.25，淮河流域以及豫东平原大部分地区为0.30，豫北为0.35～0.40。
入汛期以来，河南地区普降大雨，南水北调中线干线渠道的未衬砌的渠道建基面、已衬砌的渠道以及部分左排建筑物进出口的渠道砌石等工程受强降雨影响出现雨淋沟和个别完工工程局部塌陷情况，工程实体质量会受到不同程度影响，虽然已有相关的成熟的技术方案来处理缺陷，但仍需耗费大量人力物力，未雨绸缪，势在必行。
南水北调中线干线河南段范围中郑州年平均降雨量较大，平顶山、南阳年平均降雨量最大。如下图1-1
图1-1河南省年平均降雨量分布图
2汛期降雨破坏分析
2.1已开挖但未进行混凝土施工渠道被雨淋沟损毁较为严重，尤其在几个连续的强降雨日反复冲刷，雨水在渠顶汇集后沿相对高程低洼的松散的砂土及填土较为薄弱处流向渠底，导致已成型渠道的建基面薄弱处形成较深的过水通道。
2.2已进行渠道衬砌的渠道混凝土面板在未被保护好的情况下，雨水汇集在渠顶，并在相对薄弱的坡肩面板建基面渗入混凝土面板下部，在几个连续的强降雨日，雨水通过雨淋沟大量汇集在面板内部，由于混凝土面板下部为防水的复合土工膜，基面渗水饱和的情况下多余积水无法排出，造成渠底混凝土面板被水压顶起，下部脱空，无法再交付使用。如下图1-2
图1-2
2.3在部分左排建筑物进出口的渠道砌石等工程，受强降雨影响，雨水汇集在顶部，并在相对薄弱的坡肩从建基面渗入砌石的下部，在几个连续的强降雨日，雨水通过雨淋沟大量汇集在砌石内部，由于砌石缝隙可将多余积水排出，造成砌石建基面被雨水掏空，从而造成局部砌石的沉降塌陷。如下图1-3、1-4、1-5
图1-3
图1-4
图1-5
3相关处理方案
3.1根据雨淋沟对边坡破坏范围，较大的部位采用1m3反铲配合人工进行开挖，较小的部位采用人工进行开挖，开挖原则为清除雨淋沟内松散土直至原状土基面，并开挖成台阶状，自台阶底边线沿渠道方向1:2、垂直水流方向1:1.5削坡至下一级台阶底部，台阶宽度控制在50~60cm, 开挖出来的土料可集中堆放在渠底，待雨淋沟处理完后采用1m3反铲挖装至10（20）t自卸汽车运至附近渣场。
3.2 雨淋沟回填
开挖后经工区和技术质量部验收，以填筑试验的参数要求进行回填，填筑取土可根据雨
沟分布情况，就近在附近料场用1m3反铲挖装10（20）t自卸汽车运至渠底，反铲将土料堆放至雨淋沟两侧，坡面冲沟回填距坡脚超过4m时可自坡顶溜料，人工摊铺找平，人工利用4kw蛙式打夯机环套法分层夯实（或用木夯夯实），土料虚铺厚度30cm,含水率控制在12.1%~15.1%之间。夯击次数控制在8遍以上，环刀取样，压实度达到98%后方可进行下一层土料回填夯实，逐层填至渠道边坡顶部高程30cm以上。
3.3 取样检测
采用环刀法检测土料压实度，压实按不低于98%进行控制；取样数量按每100~150m3取样一个，取样不足3个时，也应取3个。
3.4 土料及回填要求
整修完成并经工区、技术质量部验收后，使用附近渣场土料或邻近渠道开挖料分层回填冲沟。
⑴ 取土质量要求
① 土料塑性指数7~20，且不得含有植物根茎、砖瓦垃圾等杂物。② 有机质含量不大于5%。 ③ 有较好的塑性和渗透性。 ④ 填筑土料含水率应控制在最优含水率附近，含水率控制在12.1%~15.1%。
⑵ 回填要求
回填自下而上分层进行，每层虚铺厚度为30cm， 4kw蛙式打夯机环套法分层夯实，夯击遍数8遍以上，直至压实度到达98%，夯实过程中应适当洒水，土料含水率控制在12.1%~15.1%之间。对于边坡冲沟，回填时应超填0.5m，保证压实效果；边角等设备不能到达的地方可人工由木夯夯实，压实度达到98%。
3.5 质量保证
冲沟修复施工应遵循项目部质量管理的有关规定，并着重注意以下几点： ⑴ 冲沟整修后应表现为上宽下窄，外宽内窄，不能出现反坡。⑵ 回填土分层进行，虚铺厚度不超过30cm，分层压实，试验室环刀取样，合格后方可进入下层施工。⑶ 坡面冲沟回填时应超填0.5m，保证压实效果。
4防护方案
4.1已开挖但未进行混凝土施工渠道被雨淋沟损毁
⑴留有保护层未精削坡，粗削坡应满足坡面建基面留有30cm保护层的要求，并及时对留有保护层但仍形成较深雨淋沟的部分进行及时修复，避免重复冲刷造成更大的损失。
⑵已精削坡的坡面建基面，在汛期期间削坡范围控制在满足不窝工的施工要求即可，勿大量削坡，在仓库提前准备苫盖材料，并对已削好的坡面及时进行苫盖保护，同时苫盖保护还可对烈日暴晒建基面造成填方段层间结合处形成风化松散进行有效遏制。
4.2已进行混凝土施工渠道的破坏
在渠坡的坡肩将预留的复合土工膜卷好并用土覆盖至于坡肩混凝土面齐平，在条件允许的情况下让马道内坡高程高于外坡，减少雨水汇集在堤顶的可能性，并在低洼容易汇水处用砂浆砌成排水沟或者用塑料布做成倒流槽引至渠外坡，保障成品混凝土不被破坏。
4.3部分左排建筑物进出口的渠道砌石等工程，挖截流沟并用砂浆砌筑，防止汇水对砌石造成破坏，砂浆则能有效防止长时间浸泡沟体坍塌，在砌石边缘容易汇水处用宽30cm塑料布埋入地下并用土覆盖至齐平于砌石坡肩面。