翻斗式雨量傳感器應用分析

□李 騷(河南省鄭州水文水資源勘測局)

1 問題提出

按河南省水文水資源局安排，根據兩年來對翻斗式雨量傳感器試驗使用情況以及對該種儀器的認識水平，對所獲資料作如下分析：

翻斗式雨量傳感器在本區冬季無法正常顯示出以固態形式的降水數值和在低溫影響下降水固態化的數據。這期間該儀器記錄的降水數據在時間和空間分布上與實際情況大多已相去甚遠，如與本站自記雨量計記錄的降水數據進行正常比較，便會產生較大的偏差，已失去了實際意義，鑒于此，這里把2009年傳感器記錄的降水數值分兩部分：即枯期(1—4月、11—12月)和汛期（5—10月），分別和該站自記雨量計記錄的降水數值進行比較。

2 分析對比

2.1 汛期降水量與降水天數對比

2.1.1 資料對比

為了掌握存儲數據和計算機調出數據是否相同，有無數據“丟失”等現象，我們在5—10月份的每日8時都對傳感器顯示的當日降水數值做了人工記錄，以便和計算機調出的降水數據進行比較。

2.1.2 對比結果

傳感器雨量值（5—10月）770.00mm，較自記雨量值（5—10月）817.30mm，系統偏少5.80%（平均），最多偏少6.30%，最少偏少3.80%。

由于傳感雨量器本身的精度所限，在當日雨量＜0.50mm時，該儀器不能顯示出當日的降水數值，其相應的降水日數也隨之減少，降水日數明顯較自記雨量計記錄的降水天數少。5—10月自記降水天數60d而傳感雨量器只有52d，比自記少8d，少13%（平均）。

2.2 汛期最大日雨量對比

2.2.1 資料對比

從資料中取每月最大日雨量列表1。

表1 傳感最大日雨量與自記最大日雨量對照表

2.2.2 對比結果

傳感雨量器最大日雨量值（5—10月）總數366.00mm，較自記最大雨量計最大日雨值總數（5—10月）389.50mm，系統偏少6%，最多偏少85，最少偏少2%。

如進行一般日雨量比較，其降水數值和降水日數變化會更大一些，因傳感器雨量器在＜0.50mm時無數值記錄,則無法進行比較。

2.3 非汛期降水量與降水天數對比

2.3.1 資料對比

2.3.2 對比結果

傳感雨量值（枯期）41.50mm，較自記（枯期）97.10mm，系統偏少57%（平均），最多偏少99%，最少偏少-11%（即偏多）。

在降水天數上，傳感雨量器21d較自記26d系統偏少19%（平均），最多偏少87%，最少偏少-33%（即偏多）。

由于冬季降水固態化，傳感雨量器無法正常顯示降水的實際數值與分布空間，造成當日降水儀器無反映，而后一日或數日實際無降水而儀器卻有降水顯示記錄，出現降水數值的缺少或增多。降水日數增多或缺少，從而無法反映出實際情況，失去了利用價值，經比較這期間傳感雨量器記錄的數據，不宜納入正常使用范圍。

11月份傳感雨量器記錄的數值為0.50mm，而自記為43.90 mm，天數傳感為1d，而自記為8d，這無論從雨量值和降水天數來說都相距太遠，可能由于降水固態化所致。

2.4 汛期每日8時傳感雨量和計算機調出傳感器雨量對比

2.4.1 資料對比

為了解傳感雨量器每天顯示的降水數據是否和最終計算機打印出的降水數據完全相符，現把5—10月8時抄錄的傳感雨量器降水數值和計算機聯網后打印出的傳感雨量數值進行比較。見表2。

表2 傳感雨量和計算機調出傳感器雨量對比表

2.4.2 對比結果

2009年（汛期部分）計算機打印傳感雨量767.50mm，抄錄傳感雨量770.00mm，相差2.50mm，很接近，但不應出現。降水天數的誤差，總天數無誤，這里9月少一日，而10月多1日，這種情況不應出現。

2.5 年際對比

2.5.1 資料對比

現將2008年、2009年傳感雨量器和自記雨量計試驗對比情況作以比較，見表3。

表3 2008年試驗結果與2009年試驗結果簡表

2.5.2 對比結果

2008年、2009年傳感雨量器較自記雨量值比平均偏少6%，2009年傳感雨量值較自記雨量值平均偏少也為6%，兩年對比誤差持平。在天數誤差上，99年傳感雨量器比自記雨量計平均偏少14%，2009年平均偏少12%，基本屬于正常。

3 結論與建議

3.1 結論

根據2年來對該種儀器的試驗使用情況結合以上一些比較分析內容，現提出以下幾點看法。

3.1.1 優點

該儀器汛期可快速顯示出當日的雨量值和時段值，這較自記雨量計操作方便、快捷，且不受室外條件的影響，作為報汛儀器，其精度基本可以滿足要求。汛期雨量站和無人駐守觀測的雨量站，只要設備齊全，系統配套，可以使用。

3.1.2 缺點

由于儀器本身的精度所限，在當日雨量＜0.50mm時該儀器無法顯示出當日降水真實情況，和自記雨量計相比造成降水日數的減少和降水量的誤差。本區冬季降水多以固態形式出現，加之在低溫條件下降水固態化，其資料無應用價值。因此，冬季無法正常使用。

3.2 建議

從以上比較中可以看出：汛期雨量基本上可以達到觀測的目的和要求，可以在汛期推廣應用該儀器。