二龍山雨量分辨力實驗分析

摘 要：文章以二龍山實驗站雨量分辨力實驗數據進行了分析，提出了適宜黑龍江省大范圍使用雨量器的分辨力。

關鍵詞：降水量；分辨力；對比；誤差

雨量器分辨力是精準觀測降水量的一個重要因素，也是基本建設項目儀器選型的重要憑據。文章依據二龍山實驗站一個汛期的對比觀測數據，對各種分辨力的雨量器的實驗數據進行分析，以此提出適宜本地區的雨量器分辨力。

1 實驗概況

二龍山實驗站位于黑龍江省賓縣。為研究分析不同雨量器的分辨力對降雨量觀測的影響，在二龍山實驗站按照規范要求布設了4組不同分辨力的雨量器，分別為虹吸式雨量計（1號）、偉思數字雨量器分辨力0.1mm（2號免維護）、濰坊雙閥容柵雨量計分辨力0.1mm（3號維護）、人工雨量器（4號）、翻斗雨量計分辨力0.2mm（5號維護）、翻斗雨量計分辨力0.2mm（6號免維護）、翻斗雨量計分辨力0.5mm（7號維護）、翻斗雨量計分辨力0.5mm（8號免維護）、翻斗雨量計分辨力1.0mm（9號維護）、翻斗雨量計分辨力1.0mm（10號免維護），每組雨量器以維護和免維護兩種情況對比試驗，并以人工雨量器（4號）觀測數據作為基準，進行了一個汛期（6月-9月）的雨量對比觀測。

2 實驗數據分析

本實驗數據從時段降水量、日降水量以及整個汛期的降水量特征值進行對比分析，比較維護和不維護不同狀態下、不同時間要求下降雨量的誤差。

2.1 時段降水量分析

從實驗數據中篩選10min～180min之間具有典型時段的降雨過程進行對比分析。以4號為基準值，P-降水量，E-相對誤差。

通過表1，可以看出相同儀器設備的系統誤差在維護的狀態下小于免維護狀態；在免維護狀態下，系統誤差最小的是分辨力1.0mm的雨量器，其次是分辨力0.5mm的雨量器，系統誤差最大的是分辨力0.1mm的雨量器；在維護狀態下，系統誤差最小的是分辨力0.1、0.5的雨量器，其次是分辨力1.0mm的雨量器，系統誤差最大的是分辨力0.2mm的雨量器。

2.2 日降水量分析

通過圖1、圖2對比，可以看出維護組的雨量器的降水量累積過程都是偏離4號人工雨量器的觀測基準較少，各個雨量器的降水累積過程緊湊；而免維護組各雨量器的降水累積過程偏離4號人工雨量器的觀測基準較大，各個雨量器的降水累積過程分散；相比較維護狀態下，免維護狀態下系統誤差較大。維護和免維護狀態下，最接近4號基準線的是分辨力1.0mm的9號、10號雨量器，其次是分辨力0.5mm的7號、8號雨量器。

2.3 降水量特征值分析

通過表2可以看出，基準站4號觀測到降水日數50天，隨著雨量器分辨力的降低，小于雨量器分辨力的日降水量當天將不計入年降水日數中，故分辨力從0.1mm到1.00mm，年降水日數減少；年降水總量分析，誤差最小的是分辨力最大的1.0mm的雨量器，其次是分辨力0.5mm的雨量器，分辨力0.1mm和0.2mm的雨量器誤差都較大；日最大降水量分析，誤差最小的是分辨力最大的1.0mm的雨量器，其次是分辨力0.5mm的雨量器，分辨力0.1mm和0.2mm的雨量器誤差都較大。

3 結束語

一般來說，雨量器分辨力越高，降水量觀測精度越高，但從二龍山實驗站一個汛期的觀測數據來看，分辨力高的0.1mm、0.2mm雨量器在有人維護狀態下觀測精度較高，但免維護狀態下觀測誤差較大，大范圍野外觀測中多是免維護狀態，分辨力0.1mm、0.2mm的雨量器不適用大范圍使用。從時段降水量、日降水量、最大日降水量、年降水總量等分析，分辨力1.0mm的雨量器誤差都最小，分辨力0.5mm的雨量器誤差較小，但分辨力1.0mm的雨量器分辨力低，會丟失降水量小于1mm的降雨過程，也不適宜大范圍大規模使用，只有分辨力0.5mm的雨量器適宜大范圍大規模使用。

參考文獻

[1]SL21-2015.降水量觀測規范[S].2015-12-21.

作者簡介：張常俊（1984-），男，甘肅白銀市，本科，工程師，從事水文監測工作。