JDZO2_1型翻斗式雨量器在尚德站的應(yīng)用

1、·水文水資源·JDZO2-1 型翻斗式雨量器在尚德站的應(yīng)用何煒，楊立敏（天水水文水資源勘測(cè)局，甘肅 天水741000）摘要：對(duì)尚德站 JDZ02-1 型翻斗式雨量器的安裝、調(diào)試、維護(hù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了總結(jié)，為其應(yīng)用提供借鑒。關(guān)鍵詞：翻斗式雨量器；安裝調(diào)試；維護(hù)應(yīng)用；尚德水文站中圖分類號(hào)：P335+.1文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B文章編號(hào)：2095-0144（2012）10-0004-021前言JDZ02-1 型翻斗式雨量器是一種水文 、氣 象 儀雨量場(chǎng)器，用以測(cè)量自然界降雨量 ，同時(shí)將降雨量轉(zhuǎn)換為以開關(guān)量形式表示的數(shù)字 信 息 量 輸 出 ，以 滿 足 信 息 接 收 、 傳 輸 、 處 理 、

2、 記 錄 和顯示等的需要 。 因 此 ，在JDZ02-1 型翻斗式雨量器的應(yīng)用中 ，安 裝 、調(diào) 試 、維 護(hù)等工作就必須熟練掌握 ，以便準(zhǔn)確測(cè)取降水量 。2JDZO2-1 型翻斗式雨量器的結(jié)構(gòu)及工作原理2.1結(jié)構(gòu)翻斗式雨量器由承雨器組件和計(jì)量組件兩大部 分組成 。 承雨器組件為采集 、承接降雨之用 ；計(jì)量組件的主要作用是對(duì)降雨量進(jìn)行計(jì)量 。2.0 m2.0 m2.0 m圖 1 JDZO2-1 型翻斗式雨量器安裝位置現(xiàn)行水文規(guī)范進(jìn)行 。3.3.1基本要求（1） 承雨器口面應(yīng)與器身中心線垂直 ；（2） 承雨器應(yīng)穩(wěn)固 。3.3.2安裝方法JDZO2-1 型翻斗式雨量器安裝如圖 2 所示。工作原理承

3、雨口承接的 雨量經(jīng)漏嘴匯集到漏斗內(nèi) ，再 通 過滴嘴滴落到上翻斗里 。隨著翻斗內(nèi)的水量的增加，當(dāng)水量達(dá)到儀器感量時(shí) ，翻斗翻轉(zhuǎn)一次 ，在翻斗翻轉(zhuǎn) 過程中 ，磁鋼接近干簧管 ，其磁場(chǎng)激勵(lì)干簧管中的簧片 ，兩 簧 片分別被磁化為 N/S 極 ，異 性 相 吸 ，開 關(guān) 閉 合，電路瞬間導(dǎo)通 ，完成將一個(gè) 單 元 降 雨 量 （0.2 mm）的轉(zhuǎn)換和信號(hào)輸出工作 。 同 時(shí) ，原先翻斗部件的下 斗則上升 ，轉(zhuǎn)換為上斗 。 重復(fù)上述動(dòng)作 ，可不間斷地 循環(huán)計(jì)量降雨量 。3JDZO2-1 型翻斗式雨量器的安裝3.1安裝場(chǎng)地安裝在原雨量場(chǎng)內(nèi) ， 場(chǎng) 地 符 合 SL 21-90 降 水 量觀測(cè)規(guī)范 的要求

4、 。3.2安裝位置安裝位置如圖 1。 為雨量場(chǎng)邊界 ，為虹吸式 自記雨量計(jì) ，為 JDZO2-1 型翻斗式雨量器 。3.3安裝JDZO2-1 型翻斗式雨量器的安裝應(yīng)嚴(yán)格按照 2.2至接收儀導(dǎo)線B承雨器口電 桿承 雨 器觀測(cè)場(chǎng)地面緊固螺絲導(dǎo)線A基座2.0 m六角螺絲圖 2 JDZO2-1 型翻斗式雨量器安裝示意圖（ 1 ） 基座的澆鑄埋設(shè) ： 基 座 的 大 小 為 35 cm ×35 cm×35 cm。 根據(jù)實(shí)際情況 ，基座埋入土中的深度 應(yīng)能使承雨器安裝好后穩(wěn)固 ，大風(fēng)大雨時(shí)不抖動(dòng) 、不傾斜。 基座表面與雨量場(chǎng)基面處于同一水平面 。基座的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮排水管和電纜通道 。 考

5、慮到 排 水 ， 在基座中央至基座邊緣預(yù)留 一 條 約 1.0 cm收稿日期：2012-09-16作者簡(jiǎn)介：何 煒（1973-），男，甘肅文縣人，助理工程師，主要從事水情信息采集、水文測(cè)驗(yàn)、水文資料整編及水資源評(píng)價(jià)。0.7 m2.0 m寬 、0.5 cm 深 的 小 槽 ， 再在距基座中心 10 cm 處 ，向基座邊緣同時(shí)開一條類似的小槽 ，用于電纜走線 。（2） 雨 量 器 安 裝 高 度 。 雨量器承雨器口在水平 狀態(tài)下至觀測(cè)場(chǎng)地面的距離應(yīng)為 0.7 m。（3） 雨 量 器 安 裝 時(shí) ，應(yīng) 用 水 平 尺 校 正 ，使 承 雨 器 口處于水平狀態(tài) 。以上（2）和（3）可通過在緊固螺桿上加

6、減墊片等 方法來完成 。（5） 寶石軸不要加油 ，臟了清洗即可 。（6） 翻斗部件軸向工作游隙要常檢查 ，太大太小 都將影響翻斗部件的正常工作 ， 兩個(gè)固定螺桿應(yīng)緊固，以免翻斗部件工作失常 。（7） 切勿隨意擰動(dòng)調(diào)整翻斗部件傾角的微調(diào)螺 釘，隨時(shí)注意不要其松動(dòng) 。（8） 非汛期停用時(shí)，應(yīng)將承雨器口蓋嚴(yán)，或移至室內(nèi)。6JDZO2-1 型翻斗式雨量器使用中的誤差統(tǒng)計(jì)JDZO2-1 型翻斗式雨量器經(jīng)過安裝檢查和調(diào) 試 合 格 后 ，試 用 7 d 左 右 ，若 儀 器 各 部 件 性 能 合 乎 要求和運(yùn)轉(zhuǎn)正常 ，就可正式使用 。經(jīng) 過 安 裝 、調(diào)試和平時(shí)維護(hù)的 JDZO2-1 型 翻 斗 式 雨

7、 量 器 ，在使用中是否達(dá)到了 SL 21-90 降 水 觀 測(cè)規(guī)范 的要求 ，可以通過誤差統(tǒng)計(jì)來加以論述 。選擇不同強(qiáng)度的降水 ， 在同一時(shí)段內(nèi)分別獲得 人工觀測(cè)的雨量和 JDZO2-1 型 翻 斗 式 雨 量 器 的 記 錄 雨 量 ，這兩個(gè)數(shù)據(jù)組成一組 ，選 擇 多 個(gè) 時(shí) 段 ，得 到 多組數(shù)據(jù) 。 根據(jù)這種方法 ， 在尚德站隨機(jī)選擇了多 組數(shù)據(jù) ，做成降水量觀測(cè)誤差統(tǒng)計(jì)表 （表 1）。（4） 信號(hào)輸出電纜為兩芯 屏 蔽 線 ，電 線 接 頭 從儀器底座的橡膠電纜護(hù) 套 穿 進(jìn) 后 打 結(jié) ，固 定 在 雨 量計(jì)內(nèi)計(jì)量組件上方的接線架上 。 之后通過基座上的 走 線 槽 ，將電纜線穿過

8、導(dǎo)線管 ，埋 于 地 下 ，至 A 處 ，沿電桿向上繞至 B 處 ，從空中架設(shè)到室內(nèi) ，連 接 記錄儀器 。 電桿與承雨器中心點(diǎn)的距離不得少于 2 m，架空電纜不得經(jīng)過承雨器正上方 。（5） 接 線 后 ，調(diào) 整 六 角 螺 絲 ，使 圓 水 泡 居 中 ，即 表示計(jì)量組件處于水平狀態(tài) ，然后用螺釘鎖緊 。（6） 用手輕輕撥轉(zhuǎn)翻斗部件 ， 檢查接收部分的 信號(hào)是否正常 。（7） 套 上 筒 身 ，用 3 個(gè) 螺 釘 鎖 緊 。裝完畢至 此 ，儀 器 安表 1 降水量觀測(cè)誤差統(tǒng)計(jì)mm序號(hào)P1-P2 （P1-P2）/P2 序號(hào)P1-P2 （P1-P2）/P2P1P2P1P2（8） 注 意 事 項(xiàng)

9、：檢查架空導(dǎo)線 安 裝 是 否 牢 固 ，是123456789101112131415161718192021222324252627281.41.64.60.42.21.60.22.80.22.02.61.21.21.01.01.82.40.21.05.81.23.43.00.60.42.20.812.61.41.64.70.42.21.50.22.90.21.92.51.21.21.01.01.82.50.21.06.01.23.33.00.60.42.30.812.91.40.00.0-0.10.00.00.10.0-0.10.00.10.10.00.00.00.00.0-0.10.00

10、.0-0.20.00.10.00.00.0-0.10.0-0.30.00.000.00-0.020.000.000.070.00-0.030.000.050.040.000.000.000.000.00-0.040.000.00-0.030.000.030.000.000.00-0.040.00-0.020.0031323334353637383940414243444546474849505152535455565758593.617.80.610.63.00.83.80.82.21.252.82.85.25.42.01.42.00.60.81.616.43.80.20.80.20.81.6

11、2.21.03.518.10.610.52.90.83.90.82.21.253.32.95.45.22.01.42.00.60.81.716.33.90.20.80.20.81.62.31.00.1-0.30.00.10.10.0-0.10.00.00.0-0.5-0.1-0.20.20.00.00.00.00.0-0.10.1-0.10.00.00.00.00.0-0.10.00.03-0.020.000.010.030.00-0.030.000.000.00-0.01-0.03-0.040.040.000.000.000.000.00-0.040.01-0.030.000.000.000

12、.000.00-0.040.00否有拉晃和拉斷 ，應(yīng) 確 保信號(hào)暢通可靠 。所有接頭是否牢靠 。4調(diào)試還 應(yīng) 檢 查承水器安裝完畢后 ，必須經(jīng)過調(diào)試 ，才能使其記錄雨量準(zhǔn)確反應(yīng)自然降水量 。在不調(diào)整儀器的任何部件的情 況 下 ， 應(yīng) 進(jìn) 行 3次以上的人工滴水試驗(yàn) 。 其 方 法 如 下 ：用 量 杯 量 取10 mm 清 水 ，裝入潔凈的容器里 （如 礦 泉 水 空 瓶 、鹽 水瓶 等 ），在 瓶 蓋 處 開 孔 ，向 承 雨 器 滴 水 ，控 制 到 35 min 滴 完 ，且 滴 水 均 勻 。 重 復(fù) 以 上 步 驟 3 次 ，統(tǒng) 計(jì) 儀 器記錄量與滴水量的 3 次 誤 差 ，若 誤

13、差 在±4%之 內(nèi) ， 則調(diào)試成功 。 否則，應(yīng)調(diào)整翻斗的平衡器件 ，再進(jìn)行 滴水試驗(yàn) ，直至其誤差在±4%之內(nèi)為止 。5 維護(hù)平 時(shí) 應(yīng) 對(duì) JDZO2-1 型翻斗式雨量器進(jìn)行 維 護(hù) ，以保證雨量器正常運(yùn)行 。（1） 防止碰撞，注意器口不能變形，保持承雨器穩(wěn) 定，器口水平。 每年用游標(biāo)卡尺和水平尺檢測(cè)一次。（2） 定期清淤 ，疏通出水道 ，保持承雨口 、集水器 口干凈 。（3） 若發(fā)現(xiàn)記錄誤差較大 ，應(yīng)清洗翻斗 。（4） 翻斗部件若有滯阻 ，應(yīng)清洗翻斗軸和寶石軸 孔。 如清洗后效果不佳 ，可能是寶石軸磨損或破裂 ，應(yīng)更換相應(yīng)部件 。291.4 30 21.0 21.3

14、-0.3 -0.01 60 7.6 7.9 -0.3 -0.04 注：P1 為 JDZO2-1 型翻斗式雨量器記錄雨量；P2 為人工觀測(cè)雨量。（下轉(zhuǎn)第 38 頁）2012 年 第 10 期甘肅水利水電技術(shù) 第 48 卷表 2 600 m 高程面獨(dú)立坐標(biāo)系中的坐標(biāo)中央子午線經(jīng)度：L2 =94°48抵償高程面上的坐標(biāo)IDX2 /mY2 /mX3 /mY3 /mSG36SG10SG12SG21SG23SG47SG49SG55SG57*5 684.013*3 739.177*4 339.524*2 597.565*0 533.940*5 583.606*3 944.874*5 955.301

15、*3 966.229*9 379.653*3 298.750*0 262.424*1 153.918*9 515.384*7 364.078*4 757.915*0 070.636*8 408.679*5 684.013*3 739.820*4 340.228*2 598.176*0 534.371*5 583.596*3 944.714*5 955.326*3 966.078*9 379.653*3 302.259*0 265.748*1 155.844*9 517.173*7 361.121*4 754.732*0 066.270*8 404.189表 3 GPS 基線長(zhǎng)度投影后邊長(zhǎng)與全站

16、儀實(shí)測(cè)邊長(zhǎng)比較基線名600 m 高程面邊長(zhǎng)平均高程/m全站儀實(shí)測(cè)邊長(zhǎng)互差/cm每公里變形值/cm相對(duì)精度SG09-SG10SG11-SG12SG21-SG22SG23-SG24SG47-SG48SG49-SG50SG55-SG56SG57-SG58573.445883.615447.6021 150.711428.295367.537625.8571 050.0781 117.131 113.741 089.161 085.981 038.381 036.751 036.481 035.46573.462883.645447.6091150.683428.292367.545625.8681

17、050.122-1.7-3.0-0.72.80.3-0.8-1.1-4.4-3.0-3.4-1.62.40.7-2.1-1.8-4.21/32 2581/29 4111/62 5001/41 6671/142 8571/47 6201/56 8181/23 809表明本工程建立獨(dú)立坐標(biāo)系統(tǒng)選取的中央子午線經(jīng)度及高程抵償面合理 ，符合實(shí)際要求 。3結(jié)語（1） 線路獨(dú)立坐標(biāo)系主要是 針對(duì)線路工程建立 的坐標(biāo)系統(tǒng) ，由于線路工程一般跨度比較大 ，當(dāng)采用國(guó)家統(tǒng)一坐標(biāo)系統(tǒng)時(shí) ，往往會(huì)因?yàn)橥队伴L(zhǎng)度變形超 限而不能滿足工程需要 ，這時(shí)就需要考慮建立獨(dú)立 坐標(biāo)系統(tǒng) 。（2） 長(zhǎng)度變形的影響主要來 自高斯投影變

18、形和 高程投影變形 ，由這兩個(gè)方面因素影響的綜合變形 ，可通過選擇中央子午線和投影面的方式使綜合變形在允許范圍之內(nèi) 。（3） 由此方法建立獨(dú)立坐 標(biāo) 系 ，測(cè) 區(qū) 內(nèi) 高 差 不能太大 ，如高差較大 ，僅僅設(shè)置一個(gè)投影帶不能滿足要 求 時(shí) ，則需要分段處理 ，設(shè)立多個(gè)投影帶 ，建 立 多 個(gè)獨(dú)立坐標(biāo)系 。（4） 獨(dú)立坐標(biāo)系的建立為 后續(xù)的施工放樣等工 作 帶 來 方 便 ，但 坐 標(biāo) 不 能 與 1/1 萬 航 測(cè) 圖 銜 接 ，對(duì) 水工設(shè)計(jì)專業(yè) 、 國(guó)土和規(guī)劃部門進(jìn)行項(xiàng)目評(píng)審帶來不便。參考文獻(xiàn) ：1 GB/T 18314-2001，全球定位系統(tǒng)（GPS）測(cè)量規(guī)范S.2 SL 197-97，水利水電工程測(cè)量規(guī)范S.3 孔祥元，梅是義.控制測(cè)量學(xué)M.第 2 版.武漢：武漢大學(xué) 出版社，2002.22222222222222222222222222222