翻斗式雨量传感器应用分析

□李 骚(河南省郑州水文水资源勘测局)

1 问题提出

按河南省水文水资源局安排，根据两年来对翻斗式雨量传感器试验使用情况以及对该种仪器的认识水平，对所获资料作如下分析：

翻斗式雨量传感器在本区冬季无法正常显示出以固态形式的降水数值和在低温影响下降水固态化的数据。这期间该仪器记录的降水数据在时间和空间分布上与实际情况大多已相去甚远，如与本站自记雨量计记录的降水数据进行正常比较，便会产生较大的偏差，已失去了实际意义，鉴于此，这里把2009年传感器记录的降水数值分两部分：即枯期(1—4月、11—12月)和汛期（5—10月），分别和该站自记雨量计记录的降水数值进行比较。

2 分析对比

2.1 汛期降水量与降水天数对比

2.1.1 资料对比

为了掌握存储数据和计算机调出数据是否相同，有无数据“丢失”等现象，我们在5—10月份的每日8时都对传感器显示的当日降水数值做了人工记录，以便和计算机调出的降水数据进行比较。

2.1.2 对比结果

传感器雨量值（5—10月）770.00mm，较自记雨量值（5—10月）817.30mm，系统偏少5.80%（平均），最多偏少6.30%，最少偏少3.80%。

由于传感雨量器本身的精度所限，在当日雨量＜0.50mm时，该仪器不能显示出当日的降水数值，其相应的降水日数也随之减少，降水日数明显较自记雨量计记录的降水天数少。5—10月自记降水天数60d而传感雨量器只有52d，比自记少8d，少13%（平均）。

2.2 汛期最大日雨量对比

2.2.1 资料对比

从资料中取每月最大日雨量列表1。

表1 传感最大日雨量与自记最大日雨量对照表

2.2.2 对比结果

传感雨量器最大日雨量值（5—10月）总数366.00mm，较自记最大雨量计最大日雨值总数（5—10月）389.50mm，系统偏少6%，最多偏少85，最少偏少2%。

如进行一般日雨量比较，其降水数值和降水日数变化会更大一些，因传感器雨量器在＜0.50mm时无数值记录,则无法进行比较。

2.3 非汛期降水量与降水天数对比

2.3.1 资料对比

2.3.2 对比结果

传感雨量值（枯期）41.50mm，较自记（枯期）97.10mm，系统偏少57%（平均），最多偏少99%，最少偏少-11%（即偏多）。

在降水天数上，传感雨量器21d较自记26d系统偏少19%（平均），最多偏少87%，最少偏少-33%（即偏多）。

由于冬季降水固态化，传感雨量器无法正常显示降水的实际数值与分布空间，造成当日降水仪器无反映，而后一日或数日实际无降水而仪器却有降水显示记录，出现降水数值的缺少或增多。降水日数增多或缺少，从而无法反映出实际情况，失去了利用价值，经比较这期间传感雨量器记录的数据，不宜纳入正常使用范围。

11月份传感雨量器记录的数值为0.50mm，而自记为43.90 mm，天数传感为1d，而自记为8d，这无论从雨量值和降水天数来说都相距太远，可能由于降水固态化所致。

2.4 汛期每日8时传感雨量和计算机调出传感器雨量对比

2.4.1 资料对比

为了解传感雨量器每天显示的降水数据是否和最终计算机打印出的降水数据完全相符，现把5—10月8时抄录的传感雨量器降水数值和计算机联网后打印出的传感雨量数值进行比较。见表2。

表2 传感雨量和计算机调出传感器雨量对比表

2.4.2 对比结果

2009年（汛期部分）计算机打印传感雨量767.50mm，抄录传感雨量770.00mm，相差2.50mm，很接近，但不应出现。降水天数的误差，总天数无误，这里9月少一日，而10月多1日，这种情况不应出现。

2.5 年际对比

2.5.1 资料对比

现将2008年、2009年传感雨量器和自记雨量计试验对比情况作以比较，见表3。

表3 2008年试验结果与2009年试验结果简表

2.5.2 对比结果

2008年、2009年传感雨量器较自记雨量值比平均偏少6%，2009年传感雨量值较自记雨量值平均偏少也为6%，两年对比误差持平。在天数误差上，99年传感雨量器比自记雨量计平均偏少14%，2009年平均偏少12%，基本属于正常。

3 结论与建议

3.1 结论

根据2年来对该种仪器的试验使用情况结合以上一些比较分析内容，现提出以下几点看法。

3.1.1 优点

该仪器汛期可快速显示出当日的雨量值和时段值，这较自记雨量计操作方便、快捷，且不受室外条件的影响，作为报汛仪器，其精度基本可以满足要求。汛期雨量站和无人驻守观测的雨量站，只要设备齐全，系统配套，可以使用。

3.1.2 缺点

由于仪器本身的精度所限，在当日雨量＜0.50mm时该仪器无法显示出当日降水真实情况，和自记雨量计相比造成降水日数的减少和降水量的误差。本区冬季降水多以固态形式出现，加之在低温条件下降水固态化，其资料无应用价值。因此，冬季无法正常使用。

3.2 建议

从以上比较中可以看出：汛期雨量基本上可以达到观测的目的和要求，可以在汛期推广应用该仪器。