虹吸式雨量計儀器故障問題處理方法探討

□宋衛明 □王善永 □張彥波（河南省新鄉水文水資源勘測局）

虹吸式雨量計儀器故障問題處理方法探討

□宋衛明 □王善永 □張彥波（河南省新鄉水文水資源勘測局）

本文針對虹吸式雨量計常見的各種儀器故障問題提出了經驗處理方法，并總結出自記雨量計觀測時容易出現的問題及注意事項。

虹吸式雨量計；儀器故障；處理方法

虹吸式自記雨量計用來連續記錄液體降水量、降水的起迄時間和降水強度，適用于水文站、氣象臺（站）、農業、林業等有關單位。具有節約能源，有完整的降水記錄，不需要人工守候，精度高等優點，但采用虹吸式自記雨量計的雨量站，由于儀器本身和其它因素影響，難免會出現不正常的跡線記錄，對于有故障之日的降水跡線，如果有其它觀測數據，可采用其數據進行插補確定。如果沒有其它觀測數據，其故障的處理顯得尤為重要，下面就幾個常見問題的處理方法做一探討:

一、記錄線上下“平頭”

記錄線發生上平頭的原因通常是由于虹吸管或浮子室臟物、虹吸管質量不好、管壁摩阻力小等原因所致，記錄線發生下平頭的原因通常是由于某種機械故障使記錄筆阻擋在某一位置而不能隨浮子室水面的下落而繼續下落等原因所致。其處理方法一般是：第一，跡線上平頭發生在1個時段內，可用“實際降水-虹吸訂正量-跡線量”確定訂正值。第二，訂正量＜2.0 mm或平均＜0.2 mm時可不訂正。第三，跡線上平頭發生在多個時段內，如果經與鄰近站對照，故障時段雨量均＜2.5 mm，可直接合并處理，但不能跨20點。對于雨量＞2.5 mm的，但平頭時間短，可從開始平頂處順趨勢延長至與虹吸線上部延長部分相交為止，延長部分的總降水量不得大于根據天然排水量算得的故障訂正值。對于跨整時段且較長時段的平頭，習慣的解決辦法是選擇鄰近站資料同步進行雨量累計曲線插補和比例系數插補。實際上降雨時積雨云是隨風飄動的，不同地點降雨有先有后，通過多站跡線對照顯而易見，所以在插補資料時不能一味地考慮鄰近站資料和時間同步，而應選擇雨形上同步的雨量站資料做累計曲線插補。而比例系數法應該做日量插補用，用在插補時段量顯得不太符合實際。第四，跡線下平頭：其訂正量取用虹吸訂正量中的相應雨量，但每次下平頭的訂正量應一致。

二、記錄線呈臺階形

降水量觀測規范中規定，“記錄筆跳動上升，記錄線呈臺階形，可通過中心繪一條光滑曲線作為正式記錄”。跡線出現臺階現象根源于浮子上浮受阻，而當浮子室水位上升，浮力大于阻力時，浮子連同筆桿就會上浮到當前水位的相應高度，此時的高度正好是某一瞬時的雨量累積值，如果通過臺階中心連繪曲線，那么它與臺階狀跡線的交點要明顯低于臺階的左上肩部，這樣就與相應時間的雨量累積值有一定出入。為此，正確的處理方法是沿臺階左上肩部連繪曲線，這樣才能最大限度的與實際降水過程相吻合。

三、8時跡線時間不銜接

降水量觀測規范中規定，“1日內使用機械鐘的記錄時間誤差超過10 min，且對時段雨量有影響時，應進行時間訂正。若時差影響暴雨極值和日降水量者，時間誤差超過5 min，應進行時間訂正”。實際上大多跡線時差并非出于儀器本身，而是人為所致，自記鐘不會偶爾忽快忽慢。跡線提前或滯后，一般是觀測員換紙升格人工拉表對時所致，當8時有雨換紙出現時間重疊或不銜接時，應該在下一日做時間改正，而在降水發生日作時間訂正太過勉強。

四、記錄中途斷線

因自記筆缺墨水或某些機械故障而造成記錄中途斷線時，若發生時間較短，可根據降雨前后趨勢或以相鄰近站資料為依照進行插補。

五、記錄線中途下滑

此類故障是由于浮子室漏水所致，不能代表實際降水量，應分析確定漏水時間，再根據人工觀測總量參照鄰近站進行插補時段量。

六、記錄線傾斜

此類故障的訂正標準和方法參照SL 21-2006《降水量觀測規范》第7·3·3條第2款的規定執行，這里不再說明。

七、自記紙數據填記

表頭填記：填記齊全，給計算者和核校者帶來很大方便，同時為故障處理提供依據。雖然不經過表格只根據虹吸頂部或底部記錄線位置的統計就能計算出訂正值，但絕大多數同志并非掌握的好，還是要根據傳統的統計計算來完成，把表格填齊以方便后面的人校核。

摘錄量的填寫，應根據《降水量觀測規范》第7·3·5條規定，“將要摘錄的各時段雨量填記在自記紙相應的時段與記錄線的交點附近，如果時段降水量為雹或雪時應加注雹或雪的符號”。

自記雨量器觀測時容易出現的問題及注意事項：每日8時換紙時下大雨時當時不換紙，而雨稍小時換紙時時間跟換紙時間不一致。每日8時換紙時下大雨時強制性虹吸。下雨時應該經常檢查虹吸情況，隨時處理可能發生的問題。當儀器發生異常時，應該隨即記錄異常發生情況，做到事后處理有據。虹吸式自記雨量計資料整理中，還會出現其它的問題，只要我們認真分析，就能找到合理的解決方法。

2010-12-24