任务二 日记型与长期型自记雨量计观测降水量

目标:(1)了解虹吸式自记雨量计观测降水量的应用。

   (2)了解翻斗式自记雨量计观测降水量的应用。

   (3)了解长期自记雨量计观测降水量的应用。

要点:(1)虹吸式自记雨量计观测降水量的应用。

   (2)翻斗式自记雨量计观测降水量的应用。

   (3)长期自记雨量计观测降水量的应用。

一、虹吸式自记雨量计观测降水量

1.观测时间

每日8时观测一次,有降水之日应在20时巡视仪器运行情况,暴雨时适当增加巡视次数,以便及时发现和排除故障,防止漏记降雨过程。

2.观测程序

(1)观测前的准备。在记录纸正面填写观测日期和月份,背面印上降水量观测记录统计表。洗净量雨杯和备用储水器。

(2)每日8时观测员提前到自记雨量计处,当时钟的时针运转至8时正点时,立即对着记录笔尖所在位置,在记录纸零线上划一短垂线,或轻轻上下移动自记笔尖划一短线,作为检查自记钟快慢的时间记号。

(3)用笔挡将自记笔拔离纸面,换装记录纸。给笔尖加墨水,上紧自记钟发条,转动钟筒,拨回笔档对时,对准记录笔开始记录时间,划时间记号。有降雨之日,应在20时巡视仪器时,划注20时记录笔尖所在位置的时间记号。

(4)换纸时无雨或仅降小雨,应在换纸前,慢慢注入一定量清水,使其发生人工虹吸,检查注入量与记录量之差是否在±0.05mm以内,虹吸历时是否小于14s,虹吸作用是否正常,检查或调整合格后才能换纸。

(5)自然虹吸水量观测:

1)每日8时观测时,若有自然虹吸水量,应更换储水器,然后在室内用量雨杯测量储水器内降水,并记载在该日降水量观测记录统计表中。

2)暴雨时,估计降雨量有可能溢出储水器时,应及时用备用储水器更换测记。

3.更换记录纸

(1)换装在钟筒上的记录纸,其底边必须与钟筒下缘对齐,纸面平整,纸头纸尾的纵横坐标衔接。

(2)连续无雨或降雨量小于5mm之日,一般不换纸,可在8时观测时,向承雨器注入清水,使笔尖升高至整毫米处开始记录,但每张记录纸连续使用日数一般不超过5日,并应在各日记录线的末端注明日期,降水量记录发生自然虹吸之日,应换纸。

(3)8时换纸时,若遇大雨,可等到雨小或雨停时换纸。若记录笔尖已到达记录纸末端,雨强还是很大,则应拨开笔挡,转动钟筒,转动笔尖越过压纸条,将笔尖对准时间坐标线继续记录,等雨强小时才换纸。

4.其他

能保证虹吸式自记雨量计长期正常运转的雨量站,可停用雨量器,但有下列情况之一者,需使用雨量器观测降水量。

(1)少雨季节和固态降水期。

(2)当自记雨量计发生故障不能迅速排除时,用雨量器观测降水量,观测段次按《测站任务书》要求进行。

(3)需要同时用雨量器进行对比观测时,可按两段次观测。

(4)需要根据雨量器观测值报汛时,观测段次应符合报汛要求。

用其他型式自记雨量计观测降水量均同此条。

5.雨量记录的检查

(1)正常的虹吸式雨量计的雨量记录线应是累积记录到10mm时即发生虹吸(允许误差±0.05mm),虹吸终止点恰好落到记录纸的零线上,虹吸线与时间坐标线平行,记录线粗细适当、清晰、连续光滑无跳动现象,无雨时必须呈水平线。

(2)记录雨量误差应符合SL 21—90《降水量观测规范》第3.1.5条的要求。

(3)每日时间误差应符合SL 21—90《降水量观测规范》第3.1.6条的要求。

若检查出不正常的记录线或时间超差,应分析查找故障原因,并进行排除。

6.观测注意事项

(1)每日8时观测(或其他换纸时间)对准北京时间开始记录时,应先顺时针后逆时针方向旋转自记钟筒,以避免钟筒的输出齿轮和钟筒支撑杆上的固定齿轮的配合产生间隙,给走时带来误差。

(2)降雨过程中巡视仪器时,如发现虹吸不正常,在10mm处出现平头或波动线,即将笔尖拔离纸面,用手握住笔架部件向下压,迫使仪器发生虹吸,虹吸终止后,使笔尖对准时间和零线的交点继续记录,待雨停后才对仪器进行检查和调整。

(3)经常用酒精洗涤自记笔尖,使墨水流畅。

(4)自记纸应平放在干燥清洁的橱柜中保存。不应使用潮湿、脏污或纸边发毛的记录纸。

二、翻斗式自记雨量计观测降水量

观测时间同虹吸式自记雨量计观测降水量。

(一)观测程序

1.观测前的准备

在记录纸正面填写观测日期和月份,背面印上降水量观测记录统计表(表式见SL 21—90《降水量观测规范》中表7.3.5-2)。洗净备用量雨杯和储水器。

2.观测时的记录

每日8时观测前,观测员提前到观测场巡视传感器工作是否正常,承雨器口内如有虫、草等杂物应及时清除,随即到室内记录器处,当时钟的时针运转至8时正点时,立即对准记录笔尖所在位置,在记录纸零线上划时间记号,然后更换记录纸,并对准记录笔开始记录的时间划时间记号。

有降水之日,应在20时巡视仪器时,划注时间记号。

3.更换记录纸

换纸时无雨,应在换纸前,慢慢注入一定量清水,检查仪器运转是否正常,若有故障,先进行排除,然后换纸。

4.计数器复零

有必要对记录器和计数器对比观测时,有降水之日,应在8时读记计数器上显示的日降水量,然后按动按钮,将计数器字盘上显示的五个数字全部回复到零。如只为报汛需要,则按报汛要求时段读记,每次观读后,应将计数器全部复零。

5.自然虹吸水量观测

(1)每日8时观测时,若有自然虹吸水量,应更换储水器,然后在室内用量雨杯测量储水器内降水,并记载在该日降水量观测记录统计表中。

(2)暴雨时,估计降雨量有可能溢出储水器时,应及时用备用储水器更换测记。

(二)更换记录纸

(1)换纸时间和换装记录纸注意事项同虹吸式自记雨量计观测降水量。

(2)换纸时若无雨,应在换纸前拧动笔位调整旋钮(即履带轮),将笔尖粗调到9~9.5mm处,按动底板上的回零按钮,细心把笔尖调至零线上,然后换纸。

(三)雨量记录的检查

(1)正常的翻斗式雨量计的记录笔跳动100次,即上升到10mm(分辨力为0.2mm者为20mm),同步齿轮履带推条与记录笔脱开,靠笔架滑动套管自身重力,记录笔快速下落到记录纸的零线上,下降线与时间坐标线平行。记录笔无漏跳、连跳或一次跳两小格的现象,呈0.1mm(或0.2mm)一个阶梯形或连续(雨强大时)的清晰迹线,无雨时必须呈水平线。

(2)记录笔每跳一次满量程,允许有±1次的误差,即记录笔跳动99次或101次,与推条脱开,视为正常。

(3)记录器(或计数器)记录的降水量与自然排水量的差值,符合SL 21—90《降水量观测规范》第3.1.5条要求。

(四)观测注意事项

(1)要保持翻斗内壁清洁无油污,翻斗内如有脏物,可用水冲洗,禁止用手或其他物体抹拭。

(2)计数翻斗与计量翻斗在无雨时应保持同倾于一侧,以便有雨时,计数翻斗与计量翻斗同时启动,第一斗即送出脉冲信号。

(3)要保持基点长期不变,调节翻斗容量的两对调节定位螺钉的锁紧螺帽应拧紧。观测检查时,如发现任何一只有松动现象,应注水检查仪器基点是否正确。

(4)定期检查干电池电压,如电压低于允许值,应更换全部电池,以保证仪器正常工作。

三、长期自记雨量计观测降水量

(一)自记周期的选择

长期自记雨量计(以下简称长雨计)观测降水量的自记周期可选用1个月、3个月等。

(1)高山、偏僻、人烟稀少、交通极不方便地区的雨量站,宜选用3个月为1个自记周期。

(2)低山丘陵、平原地区,人口稠密,交通方便,宜选用1个月为1个自记周期。

(3)不计雨日的委托雨量站,实行间测或巡测的水文站、水位站宜选用1个月为1个自记周期。

(4)仪器安全有保障的地区自记周期可长,仪器易受自然和人为影响的地区自记周期宜短。

(二)观测方法的制定

1.观测时的换纸时间

(1)用长雨计观测降水量的换纸时间,可选在自记周期末日无雨时进行。

(2)为了便于巡测工作安排,指导站可按巡测路线,逐站安排换纸日期。

(3)两个周期始末的记录线应衔接、连续,一般不允许任意改变换纸日期,以免引起资料混乱。

2.观测和换纸

(1)观测人员应携带记录纸、记录笔、钢卷尺、水准器、必要的备件和检查维修仪器的工具等,提前到使用长雨计的雨量站,巡视观测场,观察仪器运转是否正常,测量器口安装高度是否变化,器口是否水平。如发现仪器已停止运转,应向委托人员了解故障原因,在测记仪器自身排水量后,进行检查维修,并做好记录。如仪器运转正常,对仪器的检查工作应在观测换纸之日进行。

(2)换纸前先对时,对准记录笔位在记录纸零线上划注时间记号线,注记年、月、日、时、分和时差。

(3)量测仪器自身排水量。用量雨杯量测翻斗式或浮子式长雨计的储水器或浮子室积累的雨量,减去自记周期开始加入的底水,即为仪器自身排水量,其数量应等于或略小于记录的累积降水量。否则,应检查原因,并在记录纸上注明。量测时,应注意将积累的水量放净,量雨杯内雨水倒至无滴水后,才能继续使用。

(4)从仪器记录机构取下记录纸,然后按备用记录纸上标明的运行方向装入记录机构。装入仪器的记录纸纸面应平整,上下对齐,准确进入走纸机构中的压导装置,以保证记录纸运转正常。

(5)更换记录笔和石英钟电池,清洗仪器各部件附着的尘沙杂物,对需要润滑的部件加少许润滑油。

(6)检查仪器运转是否正常。将记录笔调整到零位,然后徐徐向器口注入相当于2~3个满量程的水量,检查记录笔是否从零坐标线至满量程处作往复运动,记录线是否正常,如查出故障应进行排除。然后将注入翻斗式长雨计的水量倒净,或将注入浮子式长雨计的水量放出至阀门无水流出为止,关闭底阀,注入底水至5~10mm,以消除浮子传动齿轮间的间隙影响,并将底水量记在记录纸上。

(7)为了防止自记周期内积累的降水量蒸发,在仪器开始使用时,向储水器或浮子室注入防蒸发油(可用仪表油)5~10mm,并记录注油量。防蒸发油不能长期使用,应每年更换新油。换油前应将浮子室或储水器清洗干净。

(8)经检查维护仪器进入正常运转后,即操纵走纸机构将笔位调整到零线。在对时时,为了消除长雨计时钟的齿间间隙影响,应先将记录笔旋至起始记录时间的整小时位置,划出时间记号,注明月、日、时,然后关闭与石英钟连接的电源开关,在起始记录时间之前10min旋动时速筒对准北京时间,待石英钟走10min到记录笔所在的整小时位置,打开电源开关开始记录。

(9)换纸时,若雨强较大,则待雨停止或雨强小时换纸。

3.雨量记录的检查和标注日、月界

(1)换纸后立即检查记录线。无雨时是否呈一条水平线;有雨时,记录线是否清晰、连续,记录笔往复升降是否都落到零线或满量程处,有无平顶或大台阶等不合理记录,时间是否超差。如不合要求,应认真检查仪器,排除故障。

(2)以记录纸上注记的自记周期始末时间记号为依据,从周期开始在每日8时处标注日期,换月第一日加注月份,检查计时误差,若每月时差超过±5min,应检查超差原因。

四、使用固态存储器的长雨计观测降水量

使用固态存储器的长雨计,收集降水量数据的时间和检查维修等与采用长期图形记录相同。收集已采集降水量数据的方法,可采用更换固态存储器进行存盘,或接入存储器采集的降水量数据入微型计算机,然后及时将收集的降水量数据打印出来进行合理性检查。