طراحي و ساخت شبيه ساز باران قابل حمل

Designing and construction of a portable rainfall simulator

شبيه سازي باران يكي از روش هاي مهم براي اندازه گيري فرايندهاي هيدرولوژيكي و فرسايش خاك است. ارزيابي سريع و قابليت تكرار زياد از مزاياي استفاده از شبيه ساز باران است. شبيه ساز ساخته‌شده به وزن تقريبي 20 كيلوگرم قابليت شبيه سازي باران با شدت هاي2/8 تا 9/5 سانتي متر بر ساعت در سطح كرت آزمايشي با مساحت يك تا سه مترمربع را دارد. اندازه گيري قطر قطرات از روش هاي گلولۀ آردي و لكۀ رنگي به دست آمد. روش گلولۀ آردي به‌دليل بيشتربودن ضريب تبيين انتخاب و نتايج آن ‌بررسي شد. بيشترين ضريب يكنواختي (96/6 درصد) مربوط به شدت8/3سانتيمتر بر ساعت و كمترين ضريب (90/6 درصد) مربوط به شدت 9/5 سانتيمتر بر ساعت بهدست آمد كه بيشتر از حد قابل قبول است. دامنۀ قطر متوسط قطرات از 0/97 ميليمتر در شدت 2/8 سانتيمتر بر ساعت تا 1/22 ميليمتر در 7/1 سانتي متر بر ساعت تغيير مي كند كه در محدودۀ باران هاي طبيعي قرار دارد. همچنين، دامنۀ تغييرات سرعت از 3/58 تا 4/21 متر بر ثانيه است. با توجه به مجموعه ويژگي هاي يادشده يك شبيه ساز باران قابل حمل بسيار مناسب با دقت قابل قبول براي مطالعات رواناب، نفوذپذيري، فرسايش و رسوب در صحرا ساخته شد.

Rain simulation is one of the important methods for measuring hydrological and soil erosion processes. Rapid evaluation and high repeatability capabilities are the advantages of using the rainfall simulator. The weight of constructed simulator is approximately 20 kg, can simulate rainfall at 28 to 95 mm / h intensity on the plot area of one up to three square meters. The droplet diameter was measured using flour pellet method and stain method. Flour pellet method was selected due to higher determination factor, and then its results were applied to continue the study. The highest uniformity coefficient (96.6%) was obtained at the intensity of 8.3 cm/h and the lowest coefficient (90.6%) was obtained at 9.5 cm/h intensity, which is higher than the acceptable level. The average diameter of the droplets is from 0.97 mm at intensity of 2.8 cm/h to 1.22 mm at 7.1 cm/ h, which lies within the range of natural precipitation. Also, the range of velocity variations is from 3.58 to 4.21 m/s. According to the mentioned specifications, a suitable portable rainfall simulator was designed with acceptable accuracy for runoff, permeability, erosion and sedimentation studies in field.