地质灾害监测复杂场景下压电式雨量计精度标定及适宜性分析

降雨尤其是局地集中强降雨是诱发滑坡、泥石流等突发地质灾害的主要因素之一。据中国历史灾情统计,局地短时集中强降雨是泥石流的最主要诱发因素,同时降雨诱发型滑坡数量也约占滑坡总数的70%。目前,中国南方的春汛、梅汛提前和北方的秋汛延后,造成地质灾害数量增加、防范区域扩大、防御时段延长。因此开展雨量监测对滑坡、泥石流预警预报具有十分重要的意义。受野外监测场地地形地貌、植被和局地小气候等影响,雨量监测设备的精度、灵敏性、稳定性以及安装位置的科学性是精准预警预报的前提。文章基于翻斗式和压电式两种类型雨量计测定原理、技术参数、安装方法和运维方式的对比,开展室内模拟降雨环境和野外复杂场景试验,进行压电式雨量计精度测定及适宜性分析。结果表明:压电式雨量计误差范围在4%以内。在野外地质灾害监测复杂场景下,压电式雨量计无论是量程大小、测量精度,还是安装方式和后期维护,均较翻斗式雨量计更为适宜。

翻斗式雨量计的误差分析与改进

目前国内外水文自动测报系统使用的翻斗式雨量计存在翻斗式雨量传感器测量误差偏大问题,翻斗式雨量传感器主要存在最大起始、翻斗计量、器口尺寸等误差,在分析误差产生原因的基础上,提出相应的改进措施,主要措施有:调整翻斗感量,减小翻斗倾角,缩短2斗室转换时间,增大承雨口面积,安装阀门消减器差装置,仪器表面喷涂特氟龙,利用软件改正误差。从理论上解决了翻斗式雨量计误差偏大问题,可以在实践中推广应用。

水文遥测翻斗式雨量计的误差分析

自然降水量是水资源的重要组成部分,而观测降水量是水文遥测工作的重要内容之一,其观测精度的大小对洪涝灾害预测精度、水文水利规划精度有着非常大的影响。翻斗式雨量计是较为常用的观测雨量的工具,但其在应用过程中仍存在较大误差。本文首先分析翻斗式雨量计的结构和原理,然后重点探讨其在应用过程中存在的误差,并提出了相应的预防和诊断措施,以期为水文遥测工作人员在降水量观测的实践应用中提供参考。

SL-3型双翻斗雨量传感器翻斗协调性误差分析

通过对SL-3型双翻斗雨量传感器进行模拟降水试验,分析上翻斗与计量翻斗翻动协调性带来的降水测量误差。模拟试验初步表明:当上翻斗最大承水量不合理,计量翻斗最大承水量合理时,会使翻斗翻动不协调,降水损失增加,导致实测降水偏小,如在雨强1mm/min,当上翻斗右斗最大承水量偏小0.4mL时,实测降水误差为-4%;当上翻斗最大承水量合理,计量翻斗最大承水量不合理时,计量翻斗最大承水量不合理程度对降水测量准确度影响较大,如同样在雨强1 mm/min,计量翻斗左斗最大承水量合理,当计量翻斗右斗最大承水量偏小0.4mL,实测降水误差为+11%,测量误差明显大;并且不是上翻斗(或计量翻斗)最大承水量调节合理就一定会使测量误差小,而是上翻斗与计量翻斗的协调性好才会使测量误差小。上翻斗的增加不能完全解决单翻斗雨量计因降水强度大小不同引起的测量误差,但明显缩小了不同雨强下降水测量误差偏差。提出利用虹吸原理装置代替上翻斗,减少人为调节因素的干扰,提高测量准确度。

翻斗雨量计的对比观测及误差分析

翻斗雨量计搭载降雨量智能测控终端机实现了数据自动采集、存储、远传、显示及控制、报警一体化的雨量自动测报功能。三河站于1992年开始使用该设备观测雨量,多年的观测实践,充分体现了该设备结构设计精巧、运行费用低、数据存储容量大、信息传输快捷、便于管理的特点。文中对三河站2012年、2017年、2018年、2019年、2020年5个典型年总共174次翻斗雨量计测记的日雨量与人工观测的日雨量的误差数据进行了统计分析,结果表明三河站翻斗雨量计观测雨量的运行稳定、观测精度高,观测误差在±4%以内,符合《降水量观测规范》(SL21-2015)规定要求。

遥测型翻斗雨量计观测资料的误差分析

安徽省阜阳水情分中心信息采集系统于2001年9月建成并投入使用，阜阳水文水资源局辖区内所使用的遥测雨量计为JDZ05—1型翻斗式雨量计，其特点为节省人力、减少错误，并且数据传递迅速、快捷，便于自动测报。阜阳水文水资源局为确保观测资料的精度，均采用虹吸式自记雨量计与其进行对比观测，现将该仪器与虹吸式自记雨量计对比观测的降雨量资料误差情况，作如下分析。

翻斗式雨量计误差影响因素分析

雨量计是观测降水量的基本设备,其观测精度的高低直接影响到洪水预报、水文水利计算等成果的精度。本文以大伙房水库翻斗式雨量站为例,通过对观测数据的对比分析,提出了影响雨量测量精度的主要原因。可供广大水文气象、水利工作者及雨量计仪器研制人员在工作中参考。

双翻斗雨量计测量误差的判断和处理维护

本文通过分析双翻斗遥测雨量计(以下简称双翻斗雨量计)出现测量误差的原因及设备故障的判断,并提出其调整、处理方法,以达到修复的目的,为雨量计维护工作提供参考.

SL3-1型双翻斗雨量计测量协调性研究

为研究双翻斗雨量计测量协调性,通过模拟降水建立统计模型,分析上下翻斗排水量的构成因子,上翻斗流失量与倾角及雨强的关系,论证下翻斗流失量的必然性及消失现象,讨论下翻斗流失量被上翻斗的影响程度,以及下翻斗翻转阈值和流失量的合理取值范围。根据上翻斗不同翻转阈值对测量结果的影响对雨量计的测量协调状态进行分类,指出大小雨强两极分化原因和解决方法,得出雨量计最佳协调状态时的数据模型为:上翻斗翻转阈值接近0.100 mm,下翻斗翻转阈值接近0.080 mm,上下翻斗在小雨强下完全同步而大雨强下翻转比例低于9∶10。实践表明:据此模型将上下翻斗翻转阈值和不同雨强下翻转比例关系纳入双翻斗雨量计检修流程中可明显提高检定效率,也为双翻斗雨量计的分析研究提供新的方法和思路。

SL3-1型双翻斗雨量计检修仪设计

上翻斗与计量翻斗翻转不协调、左右斗容量差异大、计数翻斗弹跳过高、干簧管老化是SL3-1型双翻斗雨量计计量误差的主要来源,也是目前雨量计维修最难定位和排除的故障点。本文设计一个基于单片机、现场可编程门阵列(FPGA)技术的检修仪,集成接近开关、模拟降水、模数转换等功能模块,将雨量计所有关键部件都纳入自动化检测流程当中,实践证明在检定前按照流程使用检修仪对SL3-1型双翻斗雨量计进行故障检测、误差定位和调整,将在很大程度上提高雨量计的校准或检定效率,降低报废率、节约资源。

JDZ1翻斗式自动雨量计雨量误差对比试验研究

近年来,国家相继投资在甘肃省建成了中小河流山洪预警预报系统工程,在防汛抗旱减灾中发挥着重要作用。为了解JDZ1翻斗式自动雨量计在降水量采集、传输及其精度和仪器稳定性等方面情况,选用黄河流域一级支流洮河、大夏河具有代表性的19个自动雨量站采集的雨量数据与虹吸式雨量计记录的降水量资料进行对比分析,探求自动雨量计产生误差的原因及解决办法。为准确评价中小河流山洪预警系统雨量站的预警功能提供科学依据。

JDZ05-1型翻斗式雨量计在大连地区应用的比测分析

文中介绍了JDZ05-1型翻斗式雨量计和虹吸式自记雨量计的工作原理,并利用2013年大连地区6-9月份降雨资料,进行两种雨量计数据的比测,得出结论:JDZ05-1型翻斗式雨量计完全可以在大连地区使用,不但能满足水情自动化测报系统要求,还可以满足资料年鉴刊印,以及日后的各种分析计算。

SL3-1型双翻斗雨量计常见故障以及台站维护

SL3-1型双翻斗雨量传感器是台站用于测量液态降水量的传感器,它可以实时准确的记录每分钟降水量和降水出现时刻,降水量的监测在气象为农服务中以及春夏季降水决策服务中,发挥着极其重要的作用,为当地政府和相关决策部门提供了优质的服务项目,雨量计的增多增大了雨量的监测密度,对于提高台站监测预报暴雨、洪水等灾害的能力以及防灾减灾水平将起到促进作用。但在自动站业务运行中,雨量计也经常会出现一些故障。本文就雨量计常出现的故障以及雨量计的维护加以分析总结。

自动站雨量计日常维护维修分析

本文结合个人日常维修维护自动站的中发现的问题,总结个人日常对翻斗式雨量计出现问题,及主要处理的方法,为今后能更好、更快捷解决雨量计故障。通过分析对比现用的单、双两种翻斗式雨量记录,分析两种雨量计雨量误差,双翻斗在精度上高于单翻斗,在雨量较平缓的过程中,两种雨量计具有的相对较高的精度。

增大适应雨强范围的新型翻斗式雨量计设计

分析了翻斗式雨量计的动作过程误差随雨强增大而增大的关系,设计了一种增大适应雨强范围的分流式翻斗式雨量计,并在理论上对分流式翻斗式雨量计和现有的单翻斗式雨量计的适应雨强范围进行了比较。结果表明:分流式翻斗式雨量计可解决翻斗式雨量计因误差随雨强增大而增大导致的对雨强适应性不强的问题,增大翻斗式雨量计的适应雨强范围,既能保证大雨强时次雨量的计量精度,又能保证小雨强或微雨时的降雨计量次数。

关于提升JDZ05-1型翻斗式雨量计测量精度的方法研究

为进一步提高JDZ05-1型翻斗式雨量计的测量精度,在分析误差产生原因的基础上,采用减小翻斗倾角及斗室转换时间、承雨器滴嘴处安装微型阀门及双干簧管错位布置等改进方法,减小由于翻斗部件、发信部件等因素引起的测量误差,从而提升JDZ05-1型翻斗式雨量计的测量精度。

遥测系统雨量观测误差分析与仪器选型设计

对翻斗式雨量计雨量观测误差进行的分析表明,翻斗式雨量计除了存在计量误差和雨日观测误差外,还有通信传输设备时钟不准导致的记录时间误差以及信号接收误差。设计水文自动测报系统降水采集仪器时,应对组网的功能、建设目标和查勘资料进行综合考虑,对比论证;要注意降水观测环境条件的连续性和降水记录的可比性,同时紧密结合生产,根据实际需求进行仪器设备的选型。国家重点报汛站和由于特殊需要而设立的实验观测站,应积极推广新技术、新产品。在遥测系统的运行使用中,应从信息采集和信息传输两个环节入手,有效控制和消除误差。

在单波长分光光度计上进行双波长分光光度法的光度误差讨论

讨论了在单波长分光光度计上进行普通、双波长光度法测量的光度误差 ,给出了相对误差的表达式 ,并绘制出dc/c对透光度 (或吸光度 )图 ,为紫外 可见分光光度测量时选择合适的吸光度 (或透光度 )

容栅式雨量计在上海水文的应用

尝试将容栅式雨量计应用于水文站雨量监测,替代人工雨量计及翻斗式雨量计观测,解决自动蒸发站及雨日观测时对雨量观测的高精度要求及满足无人值守的发展需求这一难以兼顾的矛盾。经过室内滴定试验和野外测试,分辨率为0.1mm的容栅式雨量计在各种不同雨强下均可以得到准确的降雨量及降雨过程,满足水文相关规范的要求,不失为一种很好的遥测用高精度自记雨量计。但在试验过程中,也发现其结构复杂,在野外实际使用中面临维护困难,不耐冰冻等问题,尚难以在实际工作中推广使用,还需进一步改进。

JDZ-1型翻斗式雨量传感器比测试验分析

利用李桥水文站2a的JDZ-1型翻斗式雨量传感器与虹吸式自记雨量计的实测降水资料,通过对比分析,量测精度基本符合《规范》要求,在祁连山浅山区可以和其它雨量器同步使用,从而实现降水过程的动态监测与输出及降水信息的数字化传输。