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        遙測(cè)雨量計(jì)與人工雨量觀測(cè)對(duì)比分析

        2016-12-31 00:00:00白佳卉
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2016年20期

        摘 要:為了評(píng)價(jià)遙測(cè)雨量計(jì)的可靠性,更好地推進(jìn)水文現(xiàn)代化建設(shè),起到水文尖兵的作用,積極為各級(jí)防汛決策部門(mén),提供及時(shí)準(zhǔn)確的水文信息數(shù)據(jù),提高防汛抗旱能力,現(xiàn)就寶雞轄區(qū)16處遙測(cè)雨量設(shè)備與人工雨量觀測(cè)設(shè)備作了對(duì)比分析。

        關(guān)鍵詞:遙測(cè)雨量計(jì);對(duì)比;分析

        1 概況

        寶雞地處關(guān)中平原西部,是國(guó)家規(guī)劃建設(shè)的關(guān)中-天水經(jīng)濟(jì)區(qū)副中心城市,陜西省第二大城市,陜甘川寧毗鄰地區(qū)區(qū)域性中心城市。全市總面積1.82萬(wàn)平方公里,常住人口372.7萬(wàn)人??琰S河、長(zhǎng)江兩大流域、屬于暖溫帶半濕潤(rùn)氣候,全年氣候變化受東亞季風(fēng)(包括高原季風(fēng))控制,年平均降水量在590~900mm之間,是關(guān)中降水量最多的地區(qū)。隨著水文現(xiàn)代化的發(fā)展,我局通過(guò)水情分中心建設(shè)、省級(jí)水情站建設(shè)、中小河流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè),已基本形成了水文自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),目前已建成296個(gè)遙測(cè)站,95個(gè)基本雨量站,已建設(shè)79個(gè)遙測(cè)站,基本實(shí)現(xiàn)了水位、雨量信息自動(dòng)采集傳輸系統(tǒng)。

        遙測(cè)雨量計(jì)是用于野外環(huán)境的降雨自動(dòng)監(jiān)測(cè),具有雨量數(shù)據(jù)采集、長(zhǎng)期固態(tài)存儲(chǔ)及遠(yuǎn)距離傳輸功能,可通過(guò)無(wú)線實(shí)現(xiàn)近距離顯示、人工置數(shù)及設(shè)備配置。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、安裝靈活方便、操作簡(jiǎn)單、技術(shù)先進(jìn)、功能齊全、運(yùn)行穩(wěn)定可靠的特點(diǎn)。其設(shè)備由翻斗雨量計(jì)、遙測(cè)終端、GPRS/GSM模塊、太陽(yáng)能板、蓄電池、充電控制器組成。

        2 資料的選用及比測(cè)分析

        2.1 資料的選取

        本次分析選取2014年16個(gè)基本雨量站兩套數(shù)據(jù)(人工和遙測(cè)站),其中6個(gè)為水文站,這16站在渭河流域有12站、嘉陵江流域有3站、涇河流域有1站。水文站及委托雨量觀測(cè)人員均為經(jīng)專業(yè)培訓(xùn),從事雨量觀測(cè)10年以上的專業(yè)技術(shù)人員觀測(cè),觀測(cè)資料精度符合要求,在觀測(cè)時(shí)段上有非汛期、汛期雨量觀測(cè)時(shí)段,具有一定的代表性。

        2.2 比測(cè)分析方法

        本次比測(cè)分析利用16站基本雨量站人工及遙測(cè)站觀測(cè)數(shù)據(jù),采用“南方片水文資料整編程序”,分別進(jìn)行資料整編計(jì)算,統(tǒng)計(jì)4-10月各日、月誤差、4-10月月總量誤差,按照誤差≤土5%、土5%<誤差≤土10%、10%<誤差分別統(tǒng)計(jì),進(jìn)行比測(cè)分析。

        2.3 對(duì)比分析結(jié)果

        寶雞水文局選用2014年資料共16站,對(duì)比誤差R≤5%,有5站;5%≤R≤10%,有3站;10%≤R≤15%,有5站;R>15%,有3站。雨量資料良好程度水文站與雨量站相當(dāng),無(wú)明顯優(yōu)勢(shì),有8站自記雨量計(jì)出廠調(diào)試不合格,3站系統(tǒng)偏大土15%,5站系統(tǒng)偏小約土15%。滿足水文資料整編規(guī)范可直接參與整編的雨量站有8處,占50%;部分資料修正后,可參與資料整編站有5處,占31%;數(shù)據(jù)誤差較大,僅作為防汛水情參考的站有3站,占19%。綜合分析遙測(cè)雨量站,基本可以滿足水情報(bào)汛站,其數(shù)據(jù)距水文資料整編規(guī)范還有一定差距。月、年雨量誤差統(tǒng)計(jì)表詳見(jiàn)表1。

        3 遙測(cè)雨量計(jì)誤差原因分析

        通過(guò)近幾年遙測(cè)雨量計(jì)的應(yīng)用分析,遙測(cè)雨量計(jì)存在以下問(wèn)題:

        (1)自動(dòng)雨量站的遙測(cè)設(shè)備系無(wú)人看管,缺乏維護(hù)與清理,集雨口若被泥漿、樹(shù)葉等雜物覆蓋堵塞,會(huì)造成雨水淤積,導(dǎo)致降水不能實(shí)時(shí)滴入漏斗,從量上和時(shí)間上對(duì)降雨的記錄及信息傳輸造成較大影響;淤積的雨水會(huì)緩慢下滲滴入漏斗,使得遙測(cè)降雨歷時(shí)被強(qiáng)行拉長(zhǎng),降雨量也發(fā)生變化。

        (2)自動(dòng)站采用0.2mm精度的設(shè)備,每0.2mm降水漏斗一翻,這種構(gòu)造,在雨強(qiáng)不大的情況下,觀測(cè)精度能夠保證,當(dāng)降雨強(qiáng)度達(dá)到一定程度的時(shí)候,可能有下水太快導(dǎo)致漏斗無(wú)法正常翻轉(zhuǎn)的情況出現(xiàn),影響遙測(cè)。

        (3)該設(shè)備采用太陽(yáng)能供電,電池容量較少,在陰雨連綿天氣段,不能正常供電,影響雨量觀測(cè)精度。

        (4)個(gè)別儀器出廠調(diào)試不合格,個(gè)別雨量計(jì)存在系統(tǒng)偏大或偏小現(xiàn)象。

        (5)個(gè)別雨量站RTU可靠性不足,從數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、傳輸?shù)拳h(huán)節(jié),存在漏采、多采,量值與實(shí)際相差過(guò)大,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式不統(tǒng)一,傳輸數(shù)據(jù)有丟失等現(xiàn)象。

        (6)維修資金不到位,不能進(jìn)行正常的維修,使遙測(cè)雨量計(jì)帶病作業(yè),不能正常工作。

        (7)人工站依靠人工觀測(cè),會(huì)有主觀誤差、操作誤差,這是不可避免的,會(huì)對(duì)降雨歷時(shí)、降雨量的觀測(cè)產(chǎn)生影響,本次對(duì)比選取數(shù)據(jù)較少,歷時(shí)較短,會(huì)對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果產(chǎn)生一定偏差。

        4 結(jié)論與建議

        本次對(duì)比分析采用的降雨數(shù)據(jù)僅一年,通過(guò)對(duì)這些降雨數(shù)據(jù)的分析,得出如下結(jié)論。

        4.1 結(jié)論

        (1)從本次分析結(jié)果來(lái)看,若以人工觀測(cè)站數(shù)據(jù)為準(zhǔn),校對(duì)遙測(cè)站數(shù)據(jù),人工觀測(cè)站與自動(dòng)站觀測(cè)降雨仍有一定的差距,這些差距有主觀因素,也有客觀存在,不可避免。

        (2)我們認(rèn)為自動(dòng)站遙測(cè)雨量站可以為水情防汛站服務(wù),從面上對(duì)照分析可以看出,大部分自動(dòng)站遙測(cè)數(shù)據(jù)可以逐步代替人工觀測(cè)數(shù)據(jù)納入報(bào)汛、進(jìn)行整編;個(gè)別站數(shù)據(jù)目前尚不能滿足水文資料整編規(guī)范直接整編,需要部分修正,但在這個(gè)期間,仍需保留部分人工雨量站進(jìn)行輔助觀測(cè),對(duì)某些遺漏或者錯(cuò)誤數(shù)據(jù)進(jìn)行插補(bǔ)。

        4.2 建議

        (1)聯(lián)系儀器廠家,加強(qiáng)對(duì)儀器設(shè)備系統(tǒng)調(diào)試,對(duì)存在出廠系統(tǒng)偏大或者偏小的問(wèn)題進(jìn)行解決。

        (2)加快對(duì)接收程序統(tǒng)一,更有利于資料整編程序中的計(jì)算。

        (3)加大資金支持,加強(qiáng)遙測(cè)雨量維修養(yǎng)護(hù),保障設(shè)備正常運(yùn)行。

        參考文獻(xiàn)

        [1]水文資料整編規(guī)范[S].

        作者簡(jiǎn)介:白佳卉(1986,05-),女,陜西省西安市,現(xiàn)職稱:助理工程師,學(xué)位:碩士,研究方向:水文水資源分析。

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