翻斗式遙測雨量計與虹吸式自記觀測降雨量的差異及相關分析

摘 要：近年來隨著水利信息化的建設，寧夏已全面使用翻斗式遙測雨量，通過選擇原州水文站虹吸式自記與遙測雨量對比分析，遙測雨量適用降雨量的觀測使用，誤差符合要求，而且加快了水文報汛現(xiàn)代化、信息化，提高了水文信息采集及傳輸自動化，為防汛提供及時可靠的數(shù)據(jù)。

關鍵詞：降雨量；對比；分析

1 儀器工作原理

虹吸式自記雨量計口徑為20cm，由承雨器、虹吸、自記和外殼四個部分組成，在承雨器下有一浮子室，室內裝一浮子與上面的自記筆尖相聯(lián)。雨水流入筒內，浮子隨之上升，同時帶動浮子桿上的自記筆上抬，在轉動鐘筒的自記紙上繪出一條隨時間變化的降水量上升曲線，當浮子室內的水位達到虹吸管的頂部時，虹吸管便將浮子室內的雨水在短時間內迅速排出而完成一次虹吸，虹吸一次，雨量為10mm；如果降水現(xiàn)象繼續(xù)，則又重復上述過程；最后可以看出一次降水過程的強度變化、起止時間，并算出降水量；分辨率為0.1mm，傳感器降雨強度測量范圍在0～4mm/min，允許誤差±0.05mm。

翻斗式遙測雨量計口徑為20cm，為翻斗式，利用翻斗稱重原理對液態(tài)降水量進行連續(xù)測量，通過翻斗翻轉，輸出接點通斷信號，遠傳至顯示記錄器。采樣時間為5分鐘，分辨率為0.1或0.2mm，傳感器降雨強度測量范圍在0.01～6mm/min，儀器綜合計量誤差≤±2%。

2 日降雨量差異對比分析

2.1 日雨量差異分析

本次選擇原州水文站2013年～2015年5～9月翻斗式遙測與虹吸式自記151次同期降雨量進行統(tǒng)計分析，通過對比分析遙測比自記平均偏小0.26mm，標準差3.6%。遙測與自記日降雨量相等的占10%，遙測與自記日降雨量偏小的占50%，遙測與自記日降雨量偏大的占40%。這說明由于儀器的工作原理不同，記錄和傳輸方式不同可以造成一定的系統(tǒng)偏差。

2.2 降水日數(shù)差異

通過對3年151次降水日數(shù)對比分析，發(fā)現(xiàn)遙測日數(shù)比自記日數(shù)偏少5次，偏少主要為小于0.5mm的降雨，在一次降雨過程剛開始或即將結束的時候，這其中有空間采樣差的原因，也有時間延遲的影響，也可能因信號不良的影響，但對月或年降雨量影響不大。

3 遙測與自記日降雨量的相關性

采用最小二乘法計算，對遙測與自記151次日降雨量進行相關統(tǒng)計分析，二者相關系數(shù)為0.991，相關方程為：y=0.980x-0.080，x代表自記日雨量，y代表遙測日雨量，圖1為二者相關關系圖，發(fā)現(xiàn)遙測與自記日雨量線性相關顯著。

4 結束語

（1）翻斗式遙測雨量計比虹吸式自記雨量計觀測日降雨量平均偏小0.26mm，標準差3.6%。

（2）翻斗式遙測雨量計對降水日數(shù)有一定影響。由于翻斗式遙測雨量計與虹吸式自記雨量計工作原理不同，以及記錄、傳輸方式不同造成系統(tǒng)偏差。

（3）翻斗式遙測雨量計與虹吸式自記雨量計觀測日降雨量相關系數(shù)為0.991，相關性顯著。

（4）翻斗式遙測雨量計容易出現(xiàn)系統(tǒng)偏大或偏小及無降雨量現(xiàn)象，要求在實際工作中經常進行維護、調校，以防止出現(xiàn)缺測及系統(tǒng)誤差現(xiàn)象。

作者簡介：柴繼 （1967-），男，漢族，寧夏固原人，高級工程師，大學本科學歷，主要從事水文測驗整編工作。