率定人工模拟降雨系统雨强及其降雨均匀性方法和系统

1.本发明涉及一种率定人工模拟降雨方法，特别是涉及一种率定人工模拟降雨系统雨强及其降雨均匀性方法和系统。


背景技术：

2.人工模拟降雨是广泛用于土壤侵蚀规律研究、预报模型建立及水土保持措施效益分析与评价的很重要的一种试验方法和研究手段。依靠天然降雨收集土壤侵蚀和水土流失相关数据具有很大的局限性，特别是我国北方降水比较少的广大地区，降雨少，能产生水土流失的暴雨不多，严重影响了相关数据的实用性，制约水土保持的发展。采用人工模拟降雨的方法可以在短时间内获得大量土壤侵蚀数据，能够大幅度缩短研究周期来加快研究进程。人工模拟降雨系统还可根据试验目的进行不同降雨强度、雨量、雨型等不同试验条件的组合，来获得天然降雨条件下难以观测到的数据。人工模拟降雨在历时、效率、试验条件控制等方面具有极大优势，解决了天然降雨耗时长、成本高、难以取得精准控制数据的问题。
3.降雨强度即单位时间内的降雨量，是人工模拟降雨的重要参数，对人工模拟降雨系统的雨强及其空间分布即降雨均匀性进行率定，是一个非常重要的工作，为使用人工模拟降雨系统提供相关的技术参数和科学依据。率定降雨系统的降雨均匀性，即率定雨强在空间分布上是否均匀，也就是需要率定很多位置的雨强，雨强点位越多越密，率定结果越准确。
4.天然降雨的雨量或雨强观测一般会使用雨量计，包括普通雨量筒、翻斗式雨量计、虹吸式雨量计和称重式雨量计等不同类型的雨量计，一套雨量计价格从几千元到几万元价格不等。如果大量购买雨量计价格昂贵，一般只采用几个雨量计进行雨强率定，很明显对评价人工模拟降雨均匀性来说不够精确，雨量测量点位明显不够。另外，还有使用1000 ml的塑料广口瓶来进行雨强和降雨均匀性率定的。将多个瓶子均匀摆放在模拟降雨系统下，开始模拟降雨，通过测量一定时间内瓶子收集雨水的体积，换算成模拟降雨的雨强。该方法比较经济，不会花费很多钱，塑料广口瓶价格相对便宜。此方法是目前比较常用的率定模拟降雨系统雨强和降雨均匀性的方法。但是该方法仍存在问题，由于1000 ml广口瓶高度比较矮，只有15厘米左右，有些雨滴击打到地面后会溅进附近的广口瓶内，导致广口瓶收集的不止瓶口上方降下来的雨水，还有降到其他位置溅进瓶内的那部分。另一个问题是，率定雨强均匀性时雨强测量点设计成不同密度的网格点，要根据测量点设计密度确认位置，用尺子量，多个人一起配合提前用记号笔将测量点标注到地面，率定不同测量密度时，还需要将地面原有的测量点清除，再重新画上新的测量点，测量经常会用到几百个广口瓶，将这些瓶子摆到准确的位置需要耗费很长时间。另外，每个瓶子收集到的雨水的体积，都是通过人工使用量筒测量的。量筒量测液体体积时，要使视线与量筒内液体的凹液面在同一水平线上，视线偏高或偏低都会读不准，人工测定误差不好控制。还有，在强雨人工模拟降雨时，雨水收集容器有可能产生位移或侧歪，从而影响测量效果。


技术实现要素：

5.本发明目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种率定人工模拟降雨系统雨强及其降雨均匀性方法，本发明还提供用于实现该方法的系统。
6.为实现上述目的，本发明率定人工模拟降雨系统雨强及其降雨均匀性方法，其特别之处在于是用底铺雨滴防溅毯的布置床布设雨水收集容器，布设后在不触动雨水收集容器的前提下撤掉或保留布置床进行人工模拟降雨；布置床是由带标尺刻度的四根边框与四个框角连接器组成矩形床框，至少矩形床框内的地面上铺设雨滴防溅毯；两对边框分别按标尺刻度等距配置测雨点纵横网格控制杆，雨水收集容器用于布设在所述测雨点的雨滴防溅毯上，纵横网格控制杆对雨水收集容器进行布设限位或固定限位；或者边框分别按标尺刻度等距配置测雨点纵横网格控制激光笔，雨水收集容器用于布设在所述测雨点的雨滴防溅毯上，纵横网格控制激光笔发射的激光线对雨水收集容器进行定点激光线标位；雨水收集容器为圆筒，或者为底面向下设置与所述雨滴防溅毯配合下凸刺的圆筒，或者雨滴防溅毯下面铺设铁性板、雨水收集容器为下面固设与所述铁性板吸合永磁体的圆筒。如此下凸刺和磁设置，能够显著提高雨水收集容器稳定性，甚至撤掉布置床也能适用强雨人工模拟，如此磁吸设计方便布设和撤除，并且不会损伤雨滴防溅毯。所述雨滴防溅毯为亲水纤维制成的吸水毯。采用纵横网格控制杆方式，通过控制杆直接限位作用能显著提高雨水收集容器布设效率和精度，布设雨水收集容器后，撤掉布置床再进行高精度人工模拟降雨，保留布置床还可以进行强雨人工模拟；采用纵横网格控制激光笔方式，通过激光束视觉校正作用，也能显著提高雨水收集容器布设精度，熟练操作后更能显著提高布设质效，因为在布设时，少了控制杆对视线的遮挡和占阻位，更少了控制杆对雨滴的溅起，并且还可以不用撤掉布置床直接进行高精度人工模拟降雨。雨水收集容器设置下凸刺针刺在雨滴防溅毯上，防止雨水收集容器移位和歪斜，更适于强降雨模拟。虽然铁性板与圆筒永磁体之间间隔了雨滴防溅毯，磁吸力会受影响，但是，当采用薄质雨滴防溅毯时，这种不利影响，并不会显著影响磁吸固定作用的正常发挥。雨水收集容器为上敞口高大于直径2倍的圆筒。该系统还包括用于给雨水收集容器称重的智能称重计算器，和与所述智能称重计算器无线通讯连接的电子温度计，该电子温度计可以通过卡座灵活配置在雨水收集容器端口上，用于下伸到雨水收集容器内收集的雨水中，用于自动测量水温。具有方便布设雨水收集容器、且布设质效好，方便操作，适用性强，显著提高人工模拟降雨率定质效，特别适合雨强和均匀性模拟率定的优点。
7.作为优化，利用测雨点纵横网格控制杆的雨水收集容器布设是向纵横网格控制杆内的各测雨点分别投放一个雨水收集容器，利用测雨点纵横网格控制激光笔的雨水收集容器布设是纵横网格控制激光笔投放的激光线内的各测雨点分别摆放一个雨水收集容器；网格控制杆为由多段套接在一起的多节伸缩杆，网格控制杆两端配有用于以方便拆装方式定位设置在所述边框上的连接机构；边框两端与框角连接器以方便拆装方式固定连接，边框为折叠框或者为由多段延接在一起的多节框。连接机构上设置有用于透过观察标尺刻度的通孔或透明板窗口。靠近四根边框的外围一或多圈测雨点不布设雨水收集容器，一方面，撤掉布置床时，不容易触到布设好的雨水收集容器，避免雨水收集容器移位或歪斜。另一方面，即便是不撤掉布置床，直接进行人工模拟降雨，布置床边框因为离开了布设的雨水收集容器，边框溅起的雨滴，也不容易落入雨水收集容器内，造成不必要的测量误差。
8.作为优化，所述连接机构为定位钩或定位夹头或定位卡头；多节伸缩杆是两端对称粗管依次逐级向里对称滑配内套细管，最内端对称滑配内套细管再通过内套或外套中联管滑配对接。组成多节伸缩杆的管为圆管或矩形管，矩形管优选横宽管。框角连接器通过盲孔与多节框端头插接固连，多节框至少由两段管插接组成，一段对接端前伸的插头与另一段端头内周插接，并配置固定插接的锁销，两段管上面设置标尺刻度。插接组成多节框的管为矩形管，矩形管为截面高度至少大于宽度2倍的窄立管。框角连接器在其盲孔下方焊固有栓固螺帽，多节框两端下面设置有与所述螺帽上下对应的栓固盲孔或通孔，栓固螺帽螺配的螺栓上端栓固所述栓固盲孔或通孔。
9.作为优化，撤掉布置床是布设雨水收集容器后、撤掉纵横网格控制杆或关闭激光笔，或者取下激光笔或撤掉整个布置床；四个框角连接器分别通过活接的向下活接或固连座角连接器等高立杆向下活接或固连座角连接器，座角连接器以方便拆装方式固定连接与所述边框上下相对的底框，雨水收集容器高度大于边框高度2倍；或者四个框角连接器分别通过固接的等高立杆向下固接角连接器底座。角连接器底座为大脚配重座。
10.作为优化，保留布置床是布设雨水收集容器后、保留布设雨水收集容器后的布置床原样不动，在人工降雨过程中利用纵横网格控制杆限制雨水收集容器移位或歪斜，在人工降雨后参照纵横网格控制杆或者在人工降雨后参照纵横网格控制激光线判断雨水收集容器移位和歪斜情况，供率定校正；边框配置激光笔夹座，激光笔夹座向上卡固激光笔、向下夹固边框；或者边框配置激光笔夹座，激光笔夹座向下夹固边框，激光笔夹座通过手动锁定的万向铰接机构向上固连激光笔卡座。雨水收集容器为制有尖锐端口的高大于宽的圆筒；配用激光笔时，雨水收集容器为至少侧壁透明筒或者至少筒外壁为白色。雨水收集容器底面固设下凸刺盘；或者雨水收集容器底面向下依次固设配重盘和下凸刺盘。如此能够显著提高雨水收集容器稳定性，甚至撤掉布置床也能适用强雨人工模拟。采用侧壁透明筒时，可以通过临近雨水收集容器外壁设置激光束，激光束投射到透明筒侧壁上时，筒内外都能够非常明显地观察到投射到筒壁上的激光斑，从而容易通过调整筒位，直到透明筒侧壁上不再显示激光斑时，就能保证雨水收集容器精准定位到测雨点上。采用白色筒外壁时，任何颜色的激光束投射在筒外壁上时，都非常容易被观察到，从而非常容易准确定位雨水收集容器及筒位校正。采用白色筒外壁时，任何颜色的激光束投射在筒外壁上时，都非常容易被观察到，从而非常容易准确定位雨水收集容器及筒位校正。雨水收集容器为高大于宽2倍的圆筒，这样很不容易受飞溅雨滴影响。
11.用于实现本发明所述率定人工模拟降雨系统雨强及其降雨均匀性方法的系统包括用于布设雨水收集容器的布置床和雨滴防溅毯，布设后在不触动雨水收集容器的前提下撤掉或保留布置床进行人工模拟降雨；布置床是由带标尺刻度的四根边框与四个框角连接器组成矩形床框，至少矩形床框内的地面上铺设雨滴防溅毯；两对边框分别按标尺刻度等距配置测雨点纵横网格控制杆，雨水收集容器用于布设在所述测雨点的雨滴防溅毯上，纵横网格控制杆对雨水收集容器进行布设限位或固定限位；或者边框分别按标尺刻度等距配置测雨点纵横网格控制激光笔，雨水收集容器用于布设在所述测雨点的雨滴防溅毯上，纵横网格控制激光笔发射的激光线对雨水收集容器进行定点激光线标位；雨水收集容器为圆筒，或者为底面向下设置与所述雨滴防溅毯配合下凸刺的圆筒，或者雨滴防溅毯下面铺设铁性板、雨水收集容器为下面固设与所述铁性板吸合永磁体的圆筒。如此下凸刺和磁设置，
能够显著提高雨水收集容器稳定性，甚至撤掉布置床也能适用强雨人工模拟，如此磁吸设计方便布设和撤除，并且不会损伤雨滴防溅毯。所述雨滴防溅毯为亲水纤维制成的吸水毯。采用纵横网格控制杆方式，通过控制杆直接限位作用能显著提高雨水收集容器布设效率和精度，布设雨水收集容器后，撤掉布置床再进行高精度人工模拟降雨，保留布置床还可以进行强雨人工模拟；采用纵横网格控制激光笔方式，通过激光束视觉校正作用，也能显著提高雨水收集容器布设精度，熟练操作后更能显著提高布设质效，因为在布设时，少了控制杆对视线的遮挡和占阻位，更少了控制杆对雨滴的溅起并且还可以不用撤掉布置床直接进行高精度人工模拟降雨。雨水收集容器设置下凸刺针刺在雨滴防溅毯上，防止雨水收集容器移位和歪斜，更适于强降雨模拟。虽然铁性板与圆筒永磁体之间间隔了雨滴防溅毯，磁吸力会受影响，但是，当采用薄质雨滴防溅毯时，这种不利影响，并不会显著影响磁吸固定作用的正常发挥。雨水收集容器为上敞口高大于直径2倍的圆筒。该系统还包括用于给雨水收集容器称重的智能称重计算器，和与所述智能称重计算器无线通讯连接的电子温度计，该电子温度计可以通过卡座灵活配置在雨水收集容器端口上，用于下伸到雨水收集容器内收集的雨水中，用于自动测量水温。具有方便布设雨水收集容器、且布设质效好，方便操作，适用性强，显著提高人工模拟降雨率定质效，特别适合雨强和均匀性模拟率定的优点。
12.作为优化，利用测雨点纵横网格控制杆的雨水收集容器布设是向纵横网格控制杆内的各测雨点分别投放一个雨水收集容器，利用测雨点纵横网格控制激光笔的雨水收集容器布设是纵横网格控制激光笔投放的激光线内的各测雨点分别摆放一个雨水收集容器；网格控制杆为由多段套接在一起的多节伸缩杆，网格控制杆两端配有用于以方便拆装方式定位设置在所述边框上的连接机构；边框两端与框角连接器以方便拆装方式固定连接，边框为折叠框或者为由多段延接在一起的多节框。连接机构上设置有用于透过观察标尺刻度的通孔或透明板窗口。靠近四根边框的外围一或多圈测雨点不布设雨水收集容器，一方面，撤掉布置床时，不容易触到布设好的雨水收集容器，避免雨水收集容器移位或歪斜。另一方面，即便是不撤掉布置床，直接进行人工模拟降雨，布置床边框因为离开了布设的雨水收集容器，边框溅起的雨滴，也不容易落入雨水收集容器内，造成不必要的测量误差。
13.作为优化，所述连接机构为定位钩或定位夹头或定位卡头；多节伸缩杆是两端对称粗管依次逐级向里对称滑配内套细管，最内端对称滑配内套细管再通过内套或外套中联管滑配对接。组成多节伸缩杆的管为圆管或矩形管，矩形管优选横宽管。框角连接器通过盲孔与多节框端头插接固连，多节框至少由两段管插接组成，一段对接端前伸的插头与另一段端头内周插接，并配置固定插接的锁销，两段管上面设置标尺刻度。插接组成多节框的管为矩形管，矩形管为截面高度至少大于宽度2倍的窄立管。框角连接器在其盲孔下方焊固有栓固螺帽，多节框两端下面设置有与所述螺帽上下对应的栓固盲孔或通孔，栓固螺帽螺配的螺栓上端栓固所述栓固盲孔或通孔。
14.作为优化，撤掉布置床是布设雨水收集容器后、撤掉纵横网格控制杆或关闭激光笔，或者取下激光笔或撤掉整个布置床；四个框角连接器分别通过活接的向下活接或固连座角连接器等高立杆向下活接或固连座角连接器，座角连接器以方便拆装方式固定连接与所述边框上下相对的底框，雨水收集容器高度大于边框高度2倍；或者四个框角连接器分别通过固接的等高立杆向下固接角连接器底座。角连接器底座为大脚配重座。
15.作为优化，保留布置床是布设雨水收集容器后、保留布设雨水收集容器后的布置
床原样不动，在人工降雨过程中利用纵横网格控制杆限制雨水收集容器移位或歪斜，在人工降雨后参照纵横网格控制杆或者在人工降雨后参照纵横网格控制激光线判断雨水收集容器移位和歪斜情况，供率定校正；边框配置激光笔夹座，激光笔夹座向上卡固激光笔、向下夹固边框；或者边框配置激光笔夹座，激光笔夹座向下夹固边框，激光笔夹座通过手动锁定的万向铰接机构向上固连激光笔卡座。雨水收集容器为制有尖锐端口的高大于宽的圆筒；配用激光笔时，雨水收集容器为至少侧壁透明筒或者至少筒外壁为白色。雨水收集容器底面固设下凸刺盘；或者雨水收集容器底面向下依次固设配重盘和下凸刺盘。如此能够显著提高雨水收集容器稳定性，甚至撤掉布置床也能适用强雨人工模拟。采用侧壁透明筒时，可以通过临近雨水收集容器外壁设置激光束，激光束投射到透明筒侧壁上时，筒内外都能够非常明显地观察到投射到筒壁上的激光斑，从而容易通过调整筒位，直到透明筒侧壁上不再显示激光斑时，就能保证雨水收集容器精准定位到测雨点上。采用白色筒外壁时，任何颜色的激光束投射在筒外壁上时，都非常容易被观察到，从而非常容易准确定位雨水收集容器及筒位校正。雨水收集容器为高大于宽2倍的圆筒，这样很不容易受飞溅雨滴影响。
16.本系统边框及底框的长宽由人工模拟降雨系统的有效降雨面积决定，或者由所需要率定雨强的范围决定。边框及底框是拼接到一起的，便于拆卸后好存放。立杆用来支撑上边框，利用三头直角连接器底框连接。立杆高度20cm。三头直角连接器用来连接边框与立杆或底框框与立杆。边框也是拼接到一起的，上面有长度刻度。定位钩根据所需率定降雨机雨强均匀性的精度，设置定位钩的位置。网格控制杆，可拆卸拼接。收集雨水容器，也可称为简易雨量器，高70cm底面直径20cm圆柱体容器，其上端承雨口要求尖锐，以防雨滴击打到边沿造成误差。
17.本系统主要解决了三个技术问题：第一周围雨滴击溅进收集雨水容器的问题，通过增高收集雨水容器的高度，并将周围无收集容器的地方铺设吸水毯，使下落雨水无法击溅进收集雨水容器。第二是提高不同密度测量点与大量广口瓶摆放效率问题，系统的可拆卸可折叠外框有刻度，中间有测量点网格控制杆，通过调整网格控制杆设置不同测量密度，雨量收集容器只需放进调整好的网格内即可。第三是雨水体积测量不准的问题，通过采用称重的方法，天平称重精度很高，能直接显示称重数据，不同水温情况下水的密度是固定的，通过提前测量水的温度确定水的密度，来计算模拟降雨收集雨水的体积，进一步计算模拟降雨的雨强。该系统能够提高率定实验效率，资金投入少，且简单易操作。在北京师范大学人工模拟降雨大厅，人工模拟降雨系统的率定工作中已经得到了应用，效果很好，以期全国相关领域推广使用。
18.采用上述技术方案后，本发明率定人工模拟降雨系统雨强及其降雨均匀性方法和系统具有方便布设雨水收集容器、且布设质效好，方便操作，适用性强，显著提高人工模拟降雨率定质效，特别适合雨强和均匀性模拟率定的优点。
附图说明
19.图1是用于实现本发明率定人工模拟降雨系统雨强及其降雨均匀性方法的系统第一种实施方式雨水收集容器布置床的立体结构示意图。图2是本发明系统第一种实施方式雨水收集容器布置床的俯视结构示意图。图3是本发明系统第一种实施方式配用雨水收集容器的立体结构示意图。图4是本发明系统第一种实施方式雨水收集容器布置床的布设状
态及强雨使用状态俯视结构示意图。图5是本发明系统第一种实施方式雨水收集容器布设后降雨状态俯视示意图。图6是本发明系统第二种实施方式雨水收集容器布置床的布设状态俯视结构示意图。图7是本发明系统第二种实施方式配用雨水收集容器的侧视结构示意图。图8是本发明系统第三种实施方式雨水收集容器布置床的布设状态俯视结构示意图。图9是本发明系统第三种实施方式配用雨水收集容器的侧视结构示意图。
具体实施方式
20.本发明率定人工模拟降雨系统雨强及其降雨均匀性方法是用底铺雨滴防溅毯的布置床布设雨水收集容器，布设后在不触动雨水收集容器的前提下撤掉或保留布置床进行人工模拟降雨；布置床是由带标尺刻度的四根边框与四个框角连接器组成矩形床框，至少矩形床框内的地面上铺设雨滴防溅毯；两对边框分别按标尺刻度等距配置测雨点纵横网格控制杆，雨水收集容器用于布设在所述测雨点的雨滴防溅毯上，纵横网格控制杆对雨水收集容器进行布设限位或固定限位；或者边框分别按标尺刻度等距配置测雨点纵横网格控制激光笔，雨水收集容器用于布设在所述测雨点的雨滴防溅毯上，纵横网格控制激光笔发射的激光线对雨水收集容器进行定点激光线标位；雨水收集容器为圆筒，或者为底面向下设置与所述雨滴防溅毯配合下凸刺的圆筒，或者雨滴防溅毯下面铺设铁性板、雨水收集容器为下面固设与所述铁性板吸合永磁体的圆筒。如此下凸刺和磁设置，能够显著提高雨水收集容器稳定性，甚至撤掉布置床也能适用强雨人工模拟，如此磁吸设计方便布设和撤除，并且不会损伤雨滴防溅毯。所述雨滴防溅毯为亲水纤维制成的吸水毯。采用纵横网格控制杆方式，通过控制杆直接限位作用能显著提高雨水收集容器布设效率和精度，布设雨水收集容器后，撤掉布置床再进行高精度人工模拟降雨，保留布置床还可以进行强雨人工模拟；采用纵横网格控制激光笔方式，通过激光束视觉校正作用，也能显著提高雨水收集容器布设精度，熟练操作后更能显著提高布设质效，因为在布设时，少了控制杆对视线的遮挡和占阻位，更少了控制杆对雨滴的溅起并且还可以不用撤掉布置床直接进行高精度人工模拟降雨。雨水收集容器设置下凸刺针刺在雨滴防溅毯上，防止雨水收集容器移位和歪斜，更适于强降雨模拟。虽然铁性板与圆筒永磁体之间间隔了雨滴防溅毯，磁吸力会受影响，但是，当采用薄质雨滴防溅毯时，这种不利影响，并不会显著影响磁吸固定作用的正常发挥。雨水收集容器为上敞口高大于直径2倍的圆筒。该系统还包括用于给雨水收集容器称重的智能称重计算器，和与所述智能称重计算器无线通讯连接的电子温度计，该电子温度计可以通过卡座灵活配置在雨水收集容器端口上，用于下伸到雨水收集容器内收集的雨水中，用于自动测量水温。具有方便布设雨水收集容器、且布设质效好，方便操作，适用性强，显著提高人工模拟降雨率定质效，特别适合雨强和均匀性模拟率定的优点。
21.利用测雨点纵横网格控制杆的雨水收集容器布设是向纵横网格控制杆内的各测雨点分别投放一个雨水收集容器，利用测雨点纵横网格控制激光笔的雨水收集容器布设是纵横网格控制激光笔投放的激光线内的各测雨点分别摆放一个雨水收集容器；网格控制杆为由多段套接在一起的多节伸缩杆，网格控制杆两端配有用于以方便拆装方式定位设置在所述边框上的连接机构；边框两端与框角连接器以方便拆装方式固定连接，边框为折叠框或者为由多段延接在一起的多节框。连接机构上设置有用于透过观察标尺刻度的通孔或透明板窗口。靠近四根边框的外围一或多圈测雨点不布设雨水收集容器，一方面，撤掉布置床
时，不容易触到布设好的雨水收集容器，避免雨水收集容器移位或歪斜。另一方面，即便是不撤掉布置床，直接进行人工模拟降雨，布置床边框因为离开了布设的雨水收集容器，边框溅起的雨滴，也不容易落入雨水收集容器内，造成不必要的测量误差。
22.所述连接机构为定位钩或定位夹头或定位卡头；多节伸缩杆是两端对称粗管依次逐级向里对称滑配内套细管，最内端对称滑配内套细管再通过内套或外套中联管滑配对接。组成多节伸缩杆的管为圆管或矩形管，矩形管优选横宽管。
23.框角连接器通过盲孔与多节框端头插接固连，多节框至少由两段管插接组成，一段对接端前伸的插头与另一段端头内周插接，并配置固定插接的锁销，两段管上面设置标尺刻度。插接组成多节框的管为矩形管，矩形管为截面高度至少大于宽度2倍的窄立管。框角连接器在其盲孔下方焊固有栓固螺帽，多节框两端下面设置有与所述螺帽上下对应的栓固盲孔或通孔，栓固螺帽螺配的螺栓上端栓固所述栓固盲孔或通孔。
24.撤掉布置床是布设雨水收集容器后、撤掉纵横网格控制杆或关闭激光笔，或者取下激光笔或撤掉整个布置床；四个框角连接器分别通过活接的向下活接或固连座角连接器等高立杆向下活接或固连座角连接器，座角连接器以方便拆装方式固定连接与所述边框上下相对的底框，雨水收集容器高度大于边框高度2倍；或者四个框角连接器分别通过固接的等高立杆向下固接角连接器底座。角连接器底座为大脚配重座。
25.保留布置床是布设雨水收集容器后、保留布设雨水收集容器后的布置床原样不动，在人工降雨过程中利用纵横网格控制杆限制雨水收集容器移位或歪斜，在人工降雨后参照纵横网格控制杆或者在人工降雨后参照纵横网格控制激光线判断雨水收集容器移位和歪斜情况，供率定校正；边框配置激光笔夹座，激光笔夹座向上卡固激光笔、向下夹固边框；或者边框配置激光笔夹座，激光笔夹座向下夹固边框，激光笔夹座通过手动锁定的万向铰接机构向上固连激光笔卡座。雨水收集容器为制有尖锐端口的高大于宽的圆筒；配用激光笔时，雨水收集容器为至少侧壁透明筒或者至少筒外壁为白色。雨水收集容器底面固设下凸刺盘；或者雨水收集容器底面向下依次固设配重盘和下凸刺盘。如此能够显著提高雨水收集容器稳定性，甚至撤掉布置床也能适用强雨人工模拟。采用侧壁透明筒时，可以通过临近雨水收集容器外壁设置激光束，激光束投射到透明筒侧壁上时，筒内外都能够非常明显地观察到投射到筒壁上的激光斑，从而容易通过调整筒位，直到透明筒侧壁上不再显示激光斑时，就能保证雨水收集容器精准定位到测雨点上。采用白色筒外壁时，任何颜色的激光束投射在筒外壁上时，都非常容易被观察到，从而非常容易准确定位雨水收集容器及筒位校正。雨水收集容器为高大于宽2倍的圆筒，这样很不容易受飞溅雨滴影响。
26.实施例一，如图1-5所示，用于实现本发明率定人工模拟降雨系统雨强及其降雨均匀性方法的系统包括用于布设雨水收集容器3的布置床和雨滴防溅毯8，布设后在不触动雨水收集容器3的前提下撤掉或保留布置床进行人工模拟降雨；布置床是由带标尺刻度11的四根边框1与四个框角连接器12组成矩形床框，至少矩形床框内的地面上铺设雨滴防溅毯8；两对边框分别按标尺刻度11等距配置测雨点纵横网格控制杆2，雨水收集容器3用于布设在所述测雨点的雨滴防溅毯8上，纵横网格控制杆2对雨水收集容器3进行布设限位或固定限位。所述雨滴防溅毯8为亲水纤维制成的吸水毯。所述雨滴防溅毯为亲水纤维制成的吸水毯。采用纵横网格控制杆方式，通过控制杆直接限位作用能显著提高雨水收集容器布设效率和精度，布设雨水收集容器后，撤掉布置床再进行高精度人工模拟降雨.如图5；保留布置
床还可以进行强雨人工模拟，如图4雨水收集容器设置下凸刺针刺在雨滴防溅毯上，防止雨水收集容器移位和歪斜，更适于强降雨模拟。雨水收集容器3制有尖锐端口的高大于直径2倍的上敞口圆筒，这样很不容易受飞溅雨滴影响。该系统还包括用于给雨水收集容器称重的智能称重计算器，和与所述智能称重计算器无线通讯连接的电子温度计，该电子温度计可以通过卡座灵活配置在雨水收集容器端口上，用于下伸到雨水收集容器内收集的雨水中，用于自动测量水温。
27.利用测雨点纵横网格控制杆2的雨水收集容器3布设是向纵横网格控制杆2内的各测雨点分别投放一个雨水收集容器3；网格控制杆2为由多段套接在一起的多节伸缩杆，网格控制杆两端配有用于以方便拆装方式定位设置在所述边框1上的连接机构21；边框1两端与框角连接器12以方便拆装方式固定连接，边框1为由多段延接在一起的多节框，也可以为折叠框或者。连接机构21上设置有用于透过观察标尺刻度的通孔或透明板窗口。所述连接机构21为定位钩，也可以是定位夹头或定位卡头；多节伸缩杆是两端对称粗管依次逐级向里对称滑配内套细管，最内端对称滑配内套细管再通过内套或外套中联管滑配对接。组成多节伸缩杆的管为圆管或矩形管，矩形管优选横宽管。框角连接器12通过盲孔与多节框端头插接固连，多节框至少由两段矩形管插接组成，一段对接端前伸的插头与另一段端头内周插接，并配置固定插接的锁销，两段矩形管上面设置标尺刻度11。矩形管为截面高度至少大于宽度2倍的窄立管。框角连接器在其盲孔下方焊固有栓固螺帽，多节框两端下面设置有与所述螺帽上下对应的栓固盲孔或通孔，栓固螺帽螺配的螺栓上端栓固所述栓固盲孔或通孔。
28.撤掉布置床是布设雨水收集容器后、撤掉纵横网格控制杆，或者撤掉整个布置床；四个框角连接器12分别通过活接的等高立杆13向下活接或固连座角连接器14，座角连接器14以方便拆装方式固定连接与所述边框1上下相对的底框15，雨水收集容器高度大于边框1高度2倍。具有方便布设雨水收集容器、且布设质效好，方便操作，适用性强，显著提高人工模拟降雨率定质效，特别适合雨强和均匀性模拟率定的优点。
29.实施例二，如图6-7所示，用于实现本发明率定人工模拟降雨系统雨强及其降雨均匀性方法的系统与上述实施例一的区别在于：利用测雨点纵横网格控制激光笔4的雨水收集容器3布设是纵横网格控制激光笔4投放的激光线41内的各测雨点分别摆放一个雨水收集容器3；四个框角连接器12分别通过固接的等高立杆向下固接角连接器底座16。角连接器底座16为大脚配重座。边框1分别按标尺刻度等距配置测雨点纵横网格控制激光笔4，雨水收集容器3用于布设在所述测雨点的雨滴防溅毯8上，纵横网格控制激光笔4发射的激光线41对雨水收集容器3进行定点激光线标位；雨水收集容器3为底面向下设置与所述雨滴防溅毯配合下凸刺的圆筒，雨水收集容器3底面向下依次固设配重盘30和下凸刺盘31。也可以是雨水收集容器底面只固设下凸刺盘。如此能够显著提高雨水收集容器稳定性，甚至撤掉布置床也能适用强雨人工模拟。配用激光笔时，雨水收集容器为至少侧壁透明筒或者至少筒外壁为白色。撤掉布置床是布设雨水收集容器后、关闭激光笔，或者取下激光笔或撤掉整个布置床。
30.边框1配置激光笔夹座，激光笔夹座向上卡固激光笔、向下夹固边框；也可以是边框1配置激光笔夹座，激光笔夹座向下夹固边框，激光笔夹座通过手动锁定的万向铰接机构向上固连激光笔卡座。采用纵横网格控制激光笔方式，通过激光束视觉校正作用，也能显著
提高雨水收集容器布设精度，熟练操作后更能显著提高布设质效，因为在布设时，少了控制杆对视线的遮挡和占阻位，更少了控制杆对雨滴的溅起并且还可以不用撤掉布置床直接人工模拟降雨。
31.雨水收集容器为制有尖锐端口的高大于宽的圆筒；配用激光笔时，雨水收集容器为至少侧壁透明筒或者至少筒外壁为白色。雨水收集容器底面固设下凸刺盘；或者雨水收集容器底面向下依次固设配重盘和下凸刺盘。采用侧壁透明筒时，可以通过临近雨水收集容器外壁设置激光束，激光束投射到透明筒侧壁上时，筒内外都能够非常明显地观察到投射到筒壁上的激光斑，从而容易通过调整筒位，直到透明筒侧壁上不再显示激光斑时，就能保证雨水收集容器精准定位到测雨点上。采用白色筒外壁时，任何颜色的激光束投射在筒外壁上时，都非常容易被观察到，从而非常容易准确定位雨水收集容器及筒位校正。雨水收集容器为高大于宽2倍的圆筒，这样很不容易受飞溅雨滴影响。
32.实施例三，如图8-9所示，用于实现本发明率定人工模拟降雨系统雨强及其降雨均匀性方法的系统与上述实施例二的区别在于：雨滴防溅毯8下面铺设铁性板80、雨水收集容器3为下面固设与所述铁性板吸合永磁体33的圆筒。如此方便在，布设和撤除，并且不会损伤雨滴防溅毯8。如此磁吸设计方便布设和撤除，并且不会损伤雨滴防溅毯。
33.具体应用是首先将降雨机有效降雨面积下，或者由所需要率定雨强的范围下铺设吸水地毯。拼接底框，并确认底框四个角的放置位置。拼接好的底框放置在吸水地毯上。将立杆通过三头直角连接器连接，将外边框拼接好后通过三头直角连接器与立杆连接，根据所需率定降雨机雨强均匀性的精度，即雨量测量点位的密度，在边框的四边设置定位钩。将网格控制杆拼接到合适长度后连接到定位钩上，确定雨强测量点网格。将已知自身重量（w1）的雨水收集容器分别放进雨强测量点网格内，放置要求雨水收集容器紧靠左靠下的网格控制杆，保证控制相对位置一致。将所有网格内均放置雨水收集容器后，将网格控制杆去掉。
34.用温度计测量模拟降雨水温，单位用℃，确认该温度下水的密度。开启人工模拟降雨机，开始雨强率定，并记录模拟降雨历时（t）。雨强大小的选择依据所率定要求，一般至少选择从小到大4个雨强分别率定。率定较小雨强时，必须增长模拟降雨时间，如降雨量很小，会增大率定误差。模拟降雨停止后，按顺序分别测量各个雨强测量点位的雨水收集容器与内部雨水的总重量，同时记录所在测量网格位置。首先将雨水收集容器外壁擦干，并使用电子天平（0.01g精度）进行称重（w2），可计算雨水重量w
水
= w2‑ꢀ
w1，计算雨水的体积v=w
水
/ρ
水
。某一测量点降雨强度(mm/h)计算公式为：i=［10
×
(v
÷
s)］
÷
t。式中：i为降雨强度(mm/h)；v为集雨瓶中雨水体积(ml)；s为雨水收集容器口表面积(cm2)；t为降雨历时(h); w
水
为雨水收集容器内水的重量；w2为雨水收集容器含水的毛重量；w1为雨水收集容器的净重量；ρ
水
为水的比重。
35.降雨强度等值线是评价降雨均匀性的一个途径，绘制降雨强度等值线是利用furfer软件，以测点间距离为坐标系统，利用克里金法插值降雨强度等值线。
36.采用均匀系数来表示降雨均匀性，其计算公式如下：
式中：k为均匀系数；为率定测量面积内所有测点的平均雨量(mm)；pi为各测点雨量(mm)；ii为各测雨点降雨强度(mm/h)；m为所有测点的总数。均匀系数越大，人工模拟降雨的均匀性越好。
37.总之，本发明率定人工模拟降雨系统雨强及其降雨均匀性方法和系统具有方便布设雨水收集容器、且布设质效好，方便操作，适用性强，显著提高人工模拟降雨率定质效，特别适合雨强和均匀性模拟率定的优点。