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1、固態(tài)存儲(chǔ)雨量計(jì)和虹吸自記雨量計(jì)降水量對(duì)比分析及調(diào)整意見(jiàn)青海省水文水資源勘測(cè)局2007年8月固態(tài)存儲(chǔ)雨量計(jì)和虹吸自記雨量計(jì)降水量對(duì)比分析及調(diào)整意見(jiàn)JDZ-1型雨量數(shù)據(jù)采集儀和WFZ-2型水位、雨量數(shù)據(jù)采集儀是水利部南京水利自動(dòng)化研究所生產(chǎn)的兩種自動(dòng)測(cè)量、采集、存儲(chǔ)資料的較先進(jìn)儀器。我局從1999年起陸續(xù)安裝了89臺(tái)，其中30臺(tái)安裝在具有虹吸自記雨量計(jì)的水文站進(jìn)行對(duì)比觀測(cè)。為真實(shí)客觀的反映對(duì)比觀測(cè)情況，使其在降水觀測(cè)中發(fā)揮更大的作用，按照局里的安排，我處對(duì)現(xiàn)有30個(gè)水文站觀測(cè)的固態(tài)存儲(chǔ)雨量計(jì)和虹吸自記雨量計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比分析，旨在通過(guò)科學(xué)合理的分析，尋找兩者差異的原因，為更好地使用固
2、態(tài)存儲(chǔ)降水量資料提供建議和依據(jù)，同時(shí)也對(duì)今后固態(tài)雨量計(jì)站點(diǎn)的布設(shè)提出了調(diào)整意見(jiàn)和建議。1、固態(tài)存儲(chǔ)雨量計(jì)的工作原理及基本性能主要工作原理：降雨時(shí)，翻斗式雨量計(jì)的承雨口承接降水，經(jīng)引水管導(dǎo)入翻斗，當(dāng)降雨量達(dá)到雨量計(jì)的翻斗容量時(shí)，翻斗翻轉(zhuǎn)，帶動(dòng)磁鋼翻轉(zhuǎn)，觸發(fā)干簧管開關(guān)，產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)送入數(shù)據(jù)采集器，采集器接受脈沖信號(hào)，進(jìn)行累計(jì)。當(dāng)一個(gè)采樣周期（5分鐘）結(jié)束時(shí)，自動(dòng)喚醒采集器，按照采樣周期的累積雨量和發(fā)生日期、時(shí)間，按軟件預(yù)定的格式，存入固態(tài)RAM中，如此不斷重復(fù)，從而達(dá)到連續(xù)、長(zhǎng)期的測(cè)量、記錄降水過(guò)程的目的。當(dāng)需要降水資料時(shí)，通過(guò)采集器的RS232通信接口及通信電纜，利用便攜式計(jì)算
3、機(jī)或?qū)懣ㄆ鲗?shù)據(jù)采集器中的降水?dāng)?shù)據(jù)讀出，利用中心站計(jì)算機(jī)及專用軟件，建立小型數(shù)據(jù)庫(kù)或打印輸出各種成果表。主要技術(shù)指標(biāo)：工作溫度為－20～55℃；適宜雨強(qiáng)范圍為0.01～4mm/min；儀器分辨率0.2mm，即翻斗感量為6.28g/斗，降水達(dá)到0.2mm時(shí)，可翻轉(zhuǎn)一次進(jìn)行一次記錄；翻斗計(jì)量誤差小于4%；輸出信號(hào)方式為磁鋼～干簧管接點(diǎn)接通信號(hào)，磁鋼與干簧管工作距離為2mm。固態(tài)存儲(chǔ)雨量器的翻斗是量測(cè)準(zhǔn)確與否的關(guān)鍵所在，翻斗的翻倒水量可按下式計(jì)算：P=G·N式中：P—翻斗理論上的翻倒雨量；G—儀器感量；N—翻斗翻轉(zhuǎn)倒水次數(shù)。2、對(duì)比觀測(cè)2.1測(cè)站基本情況30個(gè)水文站分布在青海省境內(nèi)內(nèi)陸
4、河、長(zhǎng)江、黃河流域，覆蓋面較廣具有較強(qiáng)的代表性。各站的固態(tài)存儲(chǔ)雨量計(jì)、虹吸自記雨量計(jì)和人工雨量計(jì)安裝在同一觀測(cè)場(chǎng)內(nèi)，觀測(cè)場(chǎng)地均符合SL21—90《降水觀測(cè)規(guī)范》要求。測(cè)站所屬流域劃分見(jiàn)表1。表1、測(cè)站流域劃分表流域站名內(nèi)陸河德令哈(三)、上尕巴、都蘭、香日德(二)、納赤臺(tái)、格爾木(四)、布哈河口、剛察(二)、下社黃河大米灘、上村、同仁、化隆、清水、海晏、董家莊、石崖莊、西納川、牛場(chǎng)、黑林、橋頭、朝陽(yáng)、西寧、王家莊、樂(lè)都、八里橋、吉家堡、青石嘴長(zhǎng)江直門達(dá)、新寨2.2資料的選用30個(gè)水文站中，海晏、牛場(chǎng)、青石嘴三站因氣溫偏低，采用固態(tài)存儲(chǔ)雨量計(jì)觀測(cè)時(shí)間為6~9月，其余站觀測(cè)時(shí)間為5~
5、9月，當(dāng)各站出現(xiàn)固體降水時(shí)采用人工觀測(cè)，不參加統(tǒng)計(jì)分析。2.3資料分析對(duì)30個(gè)同時(shí)使用固態(tài)存儲(chǔ)雨量計(jì)和虹吸自記雨量計(jì)觀測(cè)的水文站的降水資料采用匯編成果進(jìn)行分析，資料真實(shí)可靠。參照SL21—90《降水觀測(cè)規(guī)范》中關(guān)于測(cè)量精度的要求，以下分析均以虹吸自記雨量計(jì)記錄雨量作為真值，固態(tài)存儲(chǔ)雨量計(jì)記錄雨量作為儀器記錄雨量，用絕對(duì)、相對(duì)誤差來(lái)評(píng)價(jià)降水量的合格率。2.3.1月降水量的統(tǒng)計(jì)分析對(duì)30個(gè)站（其中5月份參加統(tǒng)計(jì)26站，9月份29站）汛期采用固態(tài)存儲(chǔ)雨量計(jì)觀測(cè)的月降水量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，5月份參加統(tǒng)計(jì)的26個(gè)站的月降水量相對(duì)誤差︱δ︱﹥4%的站有8個(gè)，6月︱δ︱﹥4%的站有12個(gè)，7月︱δ︱﹥
6、4%的站有8個(gè)，8月︱δ︱﹥4%的站有7個(gè)，9月︱δ︱﹥4%的站有10個(gè)，參加統(tǒng)計(jì)月份145個(gè)，合格率69.0%；5～9月月降水量總量︱δ︱﹥4%的站為6個(gè)，合格率80%。各站固態(tài)—自記月降水量對(duì)比分析見(jiàn)表2。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，誤差超過(guò)范圍的月降水量多集中分布在風(fēng)沙較大，降水量稀少的內(nèi)陸河流域的水文站。2.3.2日降水量的統(tǒng)計(jì)分析用絕對(duì)、相對(duì)誤差來(lái)評(píng)價(jià)日降水量的合格率，根據(jù)規(guī)范儀器分辨率為0.1、0.2mm的雨量量測(cè)精度如下：1）排水量小于等于10mm，以絕對(duì)誤差表示，量測(cè)誤差宜不超過(guò)±0.2mm，不得超過(guò)±0.4mm，︱絕對(duì)誤差︳≤0.4mm為合格；2）排水量大于10mm，用相對(duì)誤差表示
7、，量測(cè)誤差宜不超過(guò)±2%，不得超過(guò)±4%，︱δ︱≤4%為合格，相對(duì)誤差計(jì)算式如下：=×100%··式中：δ—量測(cè)誤差，用百分?jǐn)?shù)表示（%）；W自——虹吸自記雨量計(jì)記錄雨量（mm）；W固—固態(tài)存儲(chǔ)雨量計(jì)記錄雨量（mm）。各站日降水量對(duì)比分析見(jiàn)附表，日降水量統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表3。日降水量統(tǒng)計(jì)了30個(gè)站，2306天，在誤差范圍內(nèi)的有2078天，合格率為90.1%。其中，降水量＞10mm天數(shù)294天，統(tǒng)計(jì)相對(duì)誤差合格天數(shù)193天，合格率65.6%，最大相對(duì)誤差19.4%，9月21日出現(xiàn)在香日德站；降
