□張欣欣 □張春盛(河南省安陽水文水資源勘測局)
虹吸式自記雨量計是目前我國各水文站、雨量站普遍使用的儀器,它可以直觀地、連續(xù)地記錄整個降雨過程,所得資料具有較高的可靠性與準確性,為各站完成降雨觀測任務發(fā)揮了重要作用。然而,在其使用過程中,由于受觀測員責任心不強,儀器日常養(yǎng)護不到位及故障不能及時排除等因素影響,致使降水量的計算及整理工作難以進行。筆者從多年工作實踐中總結(jié)了關(guān)于虹吸式自記雨量計在日常養(yǎng)護、常見故障原因分析及排除方法方面的一些問題,希望能對雨量觀測人員有一些借鑒意義。
每日8時、20時及暴雨前換紙或加水時,觀察其中有無鳥糞、樹葉、塑料袋及雜物。若有要及時清理,以保持承雨器內(nèi)部清潔、暢通。
要定期查看漏斗暢通情況,若發(fā)現(xiàn)其中有異物堵塞要及時清除,保持暢通無阻。不然,遇下雨尤其是大雨時,記錄量明顯與實際雨強不符,記錄量不能代表雨量。
要定期用肥皂水清洗。一般兩個月清洗一次,風沙較大或靠近路邊飛塵較多的站,要一個月清洗一次。清洗虹吸管特別是彎曲部分一定要清洗干凈。
虹吸管是一個關(guān)鍵部件,一定要定期用肥皂水清洗,一般一個月清洗一次,風沙大或飛塵較多的地方要適當增加清洗次數(shù)。
要根據(jù)記錄線形狀判斷浮子是否損壞(漏氣、底部凹陷),若發(fā)現(xiàn)問題要及時更換新浮子。
關(guān)鍵是保持其清潔、濕潤,確保記錄線連續(xù)清晰可見。一般要半月養(yǎng)護一次。先用清水沖洗,再用小刀刮凈筆尖上的污物,使之內(nèi)外見到新茬,然后再用清水沖洗干凈,并用干凈軟布吸干水分,滴入新鮮墨汁。
主要是指浮子桿和浮子室上蓋上連接的筆架滑桿。這兩個部件在潮濕環(huán)境中極易產(chǎn)生銹斑,致使筆架不能升降自如。要定期清除上面的銹斑,使之光滑如新,一般1個月清除一次即可,南方等潮濕環(huán)境測站可適當增加次數(shù)。
每日8時觀測時要計算走時誤差,若日誤差超過10min,則要調(diào)整快慢針。若發(fā)現(xiàn)有停表現(xiàn)象,要查清原因,確系鐘表問題要及時修理。
小雨時,雨量達到10mm后,繼續(xù)降的雨由虹吸管壁滴出,而不虹吸。記錄線達到10mm后呈水平線或有小波浪狀。其原因可能是虹吸管臟污,致使管內(nèi)水面達到拐點時,水沿管壁滴出而不虹吸。遇此情況,可使用肥皂水將虹吸管(特別是彎曲部分)清洗干凈。其記錄量不能代表實際情況,應以儲水瓶內(nèi)的水量為準,進行訂正。
虹吸經(jīng)常中斷,記錄線不能回到零位。其原因是虹吸管與浮子室連接處漏氣,致空氣進入使虹吸中止。遇此情況,可調(diào)整(或更換)連接處的膠皮墊,或用火漆、石膏糊、黃油等涂在連接處密封,使其不漏氣。其記錄量可以代表實際情況。
記錄線不到10mm就發(fā)生虹吸。其原因可能是虹吸管的出口端存水,水體重量使管內(nèi)的氣壓降低,致使虹吸管內(nèi)的水面高于浮子管內(nèi)水面,因而不足10mm就產(chǎn)生虹吸。這時,應更換新的虹吸管,使水膜易于破裂。其記錄值可以代表實際情況。
降雨量達到10mm或10mm以上時,仍不虹吸,等一段時間后才虹吸,記錄線呈平頂狀。其原因可能是虹吸管下端被儲水瓶的水淹沒,降水進入浮子室后,虹吸管兩端封閉,其間空氣被壓縮,致使虹吸管內(nèi)的水面總是低于浮子室內(nèi)的水面。只有當浮子室水面繼續(xù)升高(此時浮子往往頂在浮子室蓋上不能繼續(xù)上升),虹吸管內(nèi)的水面到達彎曲頂點時,迫使空氣從管內(nèi)排除后,才發(fā)生虹吸。這時應將儲水瓶更換成低一點的儲水瓶,或者及時置換儲水瓶。其記錄量不能代表實際量,應按儲水瓶內(nèi)數(shù)值進行訂正,將平頂部分按趨勢延長。
記錄筆跳動上升,記錄線呈臺階形。這可能是筆尖壓力過大,筆尖不滑潤或筆架升降系統(tǒng)銹蝕所致。這時可調(diào)整筆尖壓力,潤滑筆尖,祛除掉筆架升降系統(tǒng)的銹斑。記錄線可通過中心畫一條光滑曲線,作為正式記錄。
儀器平時使用正常,但遇大雨時虹吸就不正常,虹吸后記錄線不能很快回到零位。其原因可能是虹吸管太細,或浮子室出水嘴有東西阻塞,致使一次虹吸時間過長。這時應該清洗浮子室或更換標準的虹吸管,使一次虹吸時間≤20 s。其記錄線不能代表實際情況,應以實際情況進行訂正。
這種情況多為筆尖臟污使墨水吸附不通暢所致。遇此情況,先用清水沖洗筆尖,再用小尖刀刮凈筆尖上的污物,使之見到新茬,然后再用清水沖洗筆尖,并用干軟布吸干水分,加入新墨水即可。
正常情況下發(fā)生虹吸時,虹吸線與時間縱軸線應大致平行。如果二者不平行,這種情況多是鐘筒和浮子室兩者縱軸不平行所致。遇此情況,可以微調(diào)浮子室上蓋上面的橫桿,直到浮子干與鐘筒縱軸平行為止,如果不行也可以在浮子室或鐘筒下墊入紙片,以使二者縱軸平行。
以上筆者根據(jù)自己多年的工作經(jīng)驗,在虹吸式自記雨量計的日常養(yǎng)護和常見故障原因分析及排除方法方面作了一些淺顯的歸納。雖然根據(jù)這些方法對儀器的故障大都能夠一一排除,使儀器轉(zhuǎn)入正常運轉(zhuǎn)。但作者認為:僅僅做到這些還遠遠不夠。作為一名負責任的雨量觀測員來說,不僅要學會排除儀器故障,更重要的是增強責任意識,踏實做好日常養(yǎng)護工作,預防故障發(fā)生,才能切實提高雨量資料整體質(zhì)量。
[1]朱曉原,張留柱,姚永熙.水文測驗實用手冊[M].北京:中國水利水電出版社,2013:406-408.
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