由于水土流失、土地沙漠化和农林业用水等原因致使我国水资源短缺很严重，目前解决此问题的方法之一是开展雨水利用和水土保持研究，科学有效地应用水资源。在开展雨水利用的试验研究中，利用天然降雨来获得研究所需的降雨效果很困难，而采用人工模拟降雨的方法可以在较短时期内进行水土分析资料的研究，因此目前国内外广泛采用人工模拟降雨的方式来开展水土保持研究。本文首先介绍了一种槽式人工模拟降雨装置的结构和工作原理。针对目前人工模拟降雨应用的需求，论文对人工模拟降雨装置进行了试验测试与特性研究。文中设计了人工模拟降雨装置的供水系统、监测控制系统和显示装置，采用PC-DAQ的硬件平台，结合目前人工模拟降雨装置的驱动电机、电磁离合器、潜水泵、手动控制器、各类传感器、板卡和工控机等硬件，利用力控组态软件Forcecontrol 5.0和数据分析处理软件MATLAB，实现了数据的采集、显示、保存和分析处理，利用I／O口发送PWM信号实现了喷头摆动频率的计算机控制。论文最后利用所设计的监测控制平台对模拟降雨装置进行了测试，其中包括电磁铁的温升、电磁力和管道压力等。对降雨强度、降雨均匀性、雨滴终点速度和雨滴直径大小等降雨特性进行了分析和研究。改变降雨高度、管道压力和喷头的摆动频率等条件可以获取到不同的降雨特性，所以通过改变各种降雨条件进行模拟降雨试验得出了改善降雨特性的方法。目前本文的研究结果已经应用于室内人工模拟降雨试验。