清华大学水文信息技术第二章+降水观测课件

不能完全避开建筑物、树木等障碍物影响时， 雨量计到障碍物边缘的距离，至少为障碍物顶 部与仪器口高差的2 倍。

h 2h
山区、丘陵的观测场，选择平坦的场地，使承
雨器口至山顶的仰角不大于30°。
30
0
难以符合上述要求时，设置杆式雨量器。杆式 雨量器应设置在当地雨期常年盛行风向过障碍物 的避风区，杆位到障碍物的距离，大于障碍物高 度的15 倍。多风的高山、出山口、近海岸地区， 不宜设置杆式雨量器。
高度及其与仪器的距离。山区应测量仪器口至 山顶的仰角。
三、场地保护
场地四周一定范围内，不得兴建建筑物，不得 栽种树木和高杆作物。 保持场地平整清洁，无杂物、杂草。可能积水 的场地，周围开挖排水沟，防积水。 保持栏栅完整、牢固，定期油漆，及时更换 废损的栏栅。
四、雨量站考证簿的编制
考证簿内容包括：测站沿革，场地的自然地理 环境，平面图，观测仪器，委托观测员的姓名， 住址，通讯和交通等。

量雨杯读数时，视线与水面凹面最低处平齐，读 至量雨杯的最小刻度。

3、固态降水量观测
降雪或雹时，去掉漏斗和储水器，或换成承
雪器，用储水筒承接雪或雹。以备用储水筒替 换，换下的储水筒加盖带回室内。
固态降水量的量测三种方法：
待储水筒内的雪或雹融化后，倒入量雨杯 量测。

取定量温水加入储水筒融化雪或雹，再用量
雨杯量。
配有感量≤1g
台秤的站，可用称重法。
4、特殊观测
遇固态降水物（或测记雾、 露、 霜）时，应标 记降水物符号。

＊雪
U霜

●
＊ 雨夹雪 ≡ 雾
雹夹雪 A＊
露
●
A 雨夹雹
降水物符号记在降水量数值的右侧。 单纯降雨和无人驻守雨量站不标降水物符号。
5、 观测注意事项
每日检查雨量器是否受碰撞变形，检查漏斗有
翻斗式自记雨量计
tipping bucket raingauge
主要结构
在翻斗侧壁上装有磁钢， 它随翻斗翻动时从干簧管 旁扫描，使干簧管通断。
翻斗每翻倒一次，干簧管 接通一次，送出一个脉冲 信号。
基本技术要求
本部分内容可参考《翻斗式雨量计》GB118322002。
承雨口内径：ф200+0.60mm； 分辨力分为：0.1mm、0.2mm、0.5mm 、1.0mm ； 降水强度测量范围：0 ~ 4mm/min；
第二节 雨量站布设、降水观测场地
一、站地布设、场地查勘 1、站地布设 在水文分区的基础上，布设降水观测站。
测站的布设以能控制降水的时空分布规律、满 足工程规划设计、确定降雨径流关系为原则。
2、场地查勘 观测场地环境的要求 避开强风区，周围空旷、平坦、不受突变地形、 树木、建筑物、烟尘影响。

应另选虹吸管。
经常用酒精洗涤自记笔尖，使墨水流畅。
自记纸应平放在干燥清洁的橱柜中保存。不应
使用潮湿、脏污或纸边发毛的记录纸。
量雨杯和备用储水器应保持干燥清洁。
四、翻斗式雨量计观测降水量
1、自记周期的选择 翻斗式雨量计的自记周期有1 日、1 个月、3 个月、1年。
划线模拟记录
记录显示采用图形记录（自记笔在自记纸上划 线）。 每日观测的雨量站，可用日记式；
再用量雨杯测量换下的储水器内降水，记入日降 水量观测记录表中。
暴雨时，估计降雨量有可能溢出储水器时，应
及时用备用储水器更换测记。
3、更换记录纸
记录纸底边与钟筒下缘对齐，纸面平整，纸头纸
尾的纵横坐标衔接。
连续无雨或降雨量小于5mm 之日，一般不换
纸，可在8 时观测时，向承雨器注入清水，使笔 尖升高至整毫米处开始记录，但每张记录纸连 续使用一般不超过5 日，并应在各日记录线的末 端注明日期。 每月一日必须换纸，以便按月装订。
换纸时无雨或小雨，应在换纸前，慢慢注入一
定量清水，使其发生人工虹吸，检查注入量与记 录量之差是否小于±0.05mm ，虹吸历时是否小于 14 s，检查或调整合格后才能换纸。
虹吸历时超过14s，可能是有杂物进入虹吸管的进 口处，或是虹吸管的质量不符合要求。
自然虹吸水量观测：
观测时，若有自然虹吸水量，先更换储水器，
2、观测（换纸）时间
每日观测的观测（换纸）时间同虹吸式雨量
计的规定。
用长期自记记录方式观测的观测（换纸）时
间，可选在自记周期末1-3 日内无雨时进行。
为了便于巡测工作安排，指导站可按巡测路线，
逐站安排日期。
考虑两个周期始末记录的衔接、连续，一般不
允许任意改变观测（换纸）日期，以免引起资料 混乱。
2、观测程序
观测程序分5步：
观测前准备：在记录纸（背面印有降水量观测
记录统计表，表2-4）正面填写观测日期、月份，
年
（1） （2） （3） （4） （5） （6）
月
日8时至
日8时降水量观测记录统计表
mm mm mm mm mm
自然排水量（储水器内水量） ＝ 记录纸上查得的日降水量 计数器累计的日降水量 ＝ ＝
由承雨器、浮子室、虹吸管、自记钟、记录笔、 外壳等组成。
基本技术要求
承雨口内径为ф200+0.60mm； 分辨力一般为0.1mm。 传感器降水强度测量范围在0 ~ 4mm/min。
每有10mm降水量时，发生虹吸一次。虹吸时 间不大于14s。 仪器走时精度：机械钟5min/d，石英晶体钟 1min/d。
传感器的测量准确度（翻斗计量误差）：

Vt
Vt Vp Vp
100%
翻斗的理论翻转水量， 翻斗的实际翻转水量。
Vp
精度%
2 1
t
0 -1 -2
1
2
3
4
雨强mm/min
翻斗翻转误差产生原因
某型翻斗雨量计雨强-精度误差
降水量观测仪器适用范围

雨量器：驻守观测的雨量站。
虹吸式自记雨量计：驻守观测的雨量站。

少雨季节，采用1 段制或2 段制； 暴雨时，随情况增加观测段次；

多雨季节，选用自记雨量计。
2、液态降水量观测
观测时若降雨较大，取出储水筒内的储水器，放
入备用储水器，室内用量雨杯测记降水量。
降水很小或停止，可携带量雨杯现场记降水量。 为减少蒸发损失，降水停止后及时观测降水量， 并记录在“降水量观测记载薄”中。
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
b
记录线：ab
虹吸线：bc
a
c
每日时间误差应符合：机械钟3min/d、石英
钟1min/d的要求。 对不正常的记录线或时间误差，应分析原因， 并排除。
5、观测注意事项
每日8 时观测（或其他换纸时间）记录时，应
先顺时针、后逆时针方向旋转自记钟筒，以避 免钟筒的输出齿轮和钟筒支撑杆上的固定齿轮 的配合产生间隙，带来走时误差。
3、观测方法（对固态存储记录）
无裂纹，储水筒是否漏水。
暴雨时，应加测，防止降水溢出储水器。如已
溢流，应更换储水筒，并量测筒内降水量。
遇特大暴雨灾害，不能正常观测时，应通过暴
雨调查降水量，记入降水量记载簿的备注栏。
每次观测后，储水筒和量雨杯内不能有积水。
三、虹吸式雨量计观测降水量
1、观测时间
每日8 时观测一次。
有降水之日，应在20 时巡视仪器运行情况。 暴雨时增加巡视次数，以便及时发现和排除 故障，防止漏记。
日降水量 daily precipitation
本日8时至次日8时的降水量，为本日的日降水量。
12日的降水统计时段
0
8
16
24(0)
8
12日
源自文库13日
12日的日降水统计时段？
降水量记录精度的规定
• 控制雨日地区分布的雨量站，须记至0.1mm。 • 蒸发站，降水记录和蒸发记录精度相同。
• 不需要雨日资料的雨量站，可记至0.2mm；多 年平均降水量大于800mm 地区，可记至0.5mm； 多年平均降水量在400—800mm 地区，当汛期雨 强特别大，且降水量占全年60％以上，可记至 0.5mm。
降雨巡视时，如发现虹吸不正常（在l0mm
处出现平顶或波动线），将笔尖拨离纸面，手 握住笔架部件下压，迫使虹吸发生，虹吸终止 后，使笔尖对准时间和零线的交点继续记录， 雨后调整仪器。
10 9 8 7 6
原因：
虹吸管质量不好（管壁摩阻力太小），使水体 沿着虹吸管的内壁向下滴流，浮子室暂时维持 水量进出平衡而使记录线波动或呈平头直线， 直至雨强变大才发生虹吸。 处理方法：
水文信息技术
Hydrologic information technology
第二章 降水观测
本章内容
降水观测场所 降水观测仪器与观测 降水量资料整理
降水观测误差
第一节
概述
该章内容可参考《降水量观测规范》SL21-2006。
降水的形式
降雨、降雪、降雹等。
降水量 precipitation 各种形式的降水，未经蒸发、渗透、流失而积 聚在地面上的深度，mm。
翻斗式自记雨量计：记录周期有日记和长期自 记两种。

• 日记型：驻守观测的雨量站。 • 长期自记型：驻守和无人驻守的雨量站，特别
适用于边远偏僻地区无人驻守的雨量站。
二、雨量器观测降水
1、观测时段
雨量器观测降水量采用定时分段观测方法。
一段制 二段制
8
20 8
8
8
四段制
8
12
20
0
8

雨量站的降水量观测段次
• 多年平均降水量大于800mm 地区，可记至1mm。
降水日
日降水量大于或等于0.1mm的日。 各种降水日：
•小雨（日）： 0.1mm P 10 mm •中雨（日）：10 mm P 25mm • 大雨（日）： 25mm P 50 mm • 暴雨（日）： P 50 mm
8 时换纸时，若遇大雨，可等到雨小或雨停
时换纸。若记录笔尖已到达记录纸末端，雨强 很大，则应拨开笔挡，转动钟筒，转动笔尖越 过压纸条，将笔尖对准纵坐标线继续记录，待 雨强小时再换纸。
4、雨量记录检查
虹吸式雨量计应累积到10mm 发生虹吸（允
许误差±0.05mm），虹吸终止点恰好落到记录 纸的零线上，虹吸线与纵坐标线平行，记录线 连续光滑、无跳动现象，无雨时呈水平线。
雨量器 rain gauge

主要结构
由承雨器、储水筒、储水器、器盖等组成，并 配有专用量雨杯。 观测固态降水的雨量器，配有无漏斗的承雪器， 或采用漏斗能与承雨器分开的雨量器。

基本技术要求 承雨口内径为ф200+0.60mm；
专用量雨杯的总刻度为10.5mm。
虹吸式雨量计
主要结构
测站沿革——观测场地勘选
设站或 迁移机关 设站或迁移 人员 年月日 测站类别 设站目的 观测 时制 变动距离 （km） 变动 原因 坐标 东 经 北 纬
习题6 1、降水形式、降水量。 2、降水日、日降水量。
第三节 仪器及观测
一、仪器组成、分类、适用范围 常用的降水量观测仪器：雨量器、虹吸式雨量 计、翻斗式雨量计。

原有观测场地如受各种建设影响已经不符合要 求时，应重新选择。

城镇、人口稠密等地区的专用雨量站，场地条 件可适当放宽。

场地查勘

查勘范围：2～3km2。 查勘内容：
地貌特征，障碍物分布，河流、湖泊、水工程 的分布，地形高差及其平均高程。 森林、草地、农作物分布。 气候特征、降水和气温的年内变化及其地区分 布，初终霜、雪和结冰融冰的大致日期、常年风 向风力及狂风暴雨、冰雹等情况。
河流、村庄名称和交通、邮电通讯条件等。
二、场地设置
除试验和比测需要外，观测场最多设置两套不同
观测设备。
2m 2m
2m
2m 2m 2m 2m 2m
2m
安置两台雨量器 降水观测场平面布置图
安置一台雨量器
rain observation yard
场地平整，四周设置栏栅。 场内的仪器的安置互不影响，便于观测。 场地周围有障碍物时，应测量障碍物的方位、
订正量=(1)-(2)或=(1)-(3) ＝ 日降雨量 ＝
时钟误差 8 时至20 时 分 20 时至8 时 分
每日8 时整，对着记录笔尖位置，在记录纸零
线上划一短垂线，作为检查自记钟快慢的记号。
用笔档将自记笔拨离纸面，换装记录纸。给
笔尖加墨水，拨回笔档对时，对准记录笔开始 记录时间，划时间记号。降雨之日，在20 时巡 视时，划注20 时笔尖所在位置。
低山丘陵、平原地区、人口稠密、交通方便的 雨量站，以及不计雨日的委托雨量站，实行间测 或巡测的水文站、水位站的降水量观测宜选用1 个月； 对高山偏僻、人烟稀少、交通极不方便地区的 雨量站，宜选用3 个月。 固态存储记录
存贮媒介采用半导体存贮器。
若数据传输采用无线或有线方式，则不受 储存周期的限制，可根据降水量情况和测验需 要决定数据传输的频度。