在分析和研究水土保持的相关问题时,主要利用模拟降雨系统开展室内试验,该方法得到了普遍应用和推广。通过模拟降雨方法能够在不受自然因素影响的基础上,进行降雨的产流和入渗、土壤侵蚀的加速等不同类型的试验,可以在规定时间内得到试验所用数据,从而保证计划试验的实施和完成。模拟降雨系统的研究就显得尤为重要。此次研究完成了模拟降雨试验系统的设计和试验。首先基于模拟降雨试验系统及PCC控制系统的特点和要求,完成了系统结构的设计,其主要包括上位机和下位机,模拟降雨试验系统的上位机为工业控制计算机(IPC),下位机为PCC,两者的通信主要依靠CAN总线。其次利用PCC的Automation Basic语言,来实现模拟降雨系统的双控控制模式过程,其主要包括两种不同的方式:组合、手动。模拟降雨系统可以对不同分布、强度、时段的降雨进行模拟,基于不同土壤容重,初步分析和研究了薄层水流特性的变化规律、土壤侵蚀和土壤容量的关系,同时在不同土壤容量、雨强条件下研究了土壤侵蚀所受到的影响。一方面可以在不同土壤容量条件下准确认识土壤侵蚀规律,并对土壤侵蚀状况实施准确预测,从而选择最有效的水土保持措施;另一方面,在不同土壤容重条件下,对土壤侵蚀动力过程机制进行揭示。关于径流产沙,产沙量也随着不断增大的土壤容量和雨强而增多,也具有更大的侵蚀强度,此外,在组合较大的坡度和雨强时,越大的土壤容量会增大产沙量。经过分析和探索后,将模拟降雨装置应用到试验中,可以对土壤侵蚀和容量的关系进行量化,以此对土壤强度影响土壤侵蚀程度的规律进行准确阐释,以此为参考和依据,更有效的规划水土保持、治理灾害、预测土壤侵蚀、评价和治理环境,为人工模拟降雨装置在野外的试验打下基础。图33幅;表8个;参46篇。