遥测雨量计清淤问题探讨

田依可

(郑州市实验中学，河南 郑州 450000)

1 遥测雨量计清淤的必要性

在水文和气象上降水观测都是主要的观测项目之一，气象上降水观测主要是为天气预报、气象情报、气候分析和气象科学研究，以及社会生产建设提供资料服务。水文上通过降水观测收集降水资料，这些长系列的降水资料对于分析流域降水径流关系、流域设计暴雨洪水计算、标定验证水文模型、防洪决策、社会民生和国防建设都具有重要意义。

观测降水量的仪器通常有雨量器和自记雨量计，随着自动化仪器的发展，遥测雨量计得到普遍使用。遥测雨量计是通过遥测终端完成数据采集和存储，通过卫星、GPRS、GSM等多种信道，将所采集的数据以实时或定时报送的方式自动发送到控制中心，同时控制中心又可对设备进行远程编译和数据提取的双向操作，组网灵活，查询方便，实现遥测站的自动监测。在实现自动化监测的同时，仪器的维护成为日常工作的重中之重。遥测雨量计普遍使用JDZ05-1型翻斗式雨量计，每翻动一次记录0.5 mm的雨量，承雨漏斗常常因为灰尘、柳絮和小昆虫而堵塞漏斗的节流管，导致有降水时计量翻斗没有翻动，这就需要维护人员定期或随时对雨量计进行清淤和疏通，但在北方风沙较大的地区，4、5月份正是虫子繁殖、柳絮纷飞的时节，而这一时期往往降水较少，灰尘就更加容易淤积，而遥测雨量站又多为无人驻守站点，不能及时清淤就会造成场次降水的漏记，维护人员反复前往该站点清淤也需要耗费大量的人力物力[1]。针对水文气象遥测雨量计清淤问题，设计出浮力式自动清淤器，以实现遥测雨量计的自动清淤。

2 浮力式自动清淤器简介

浮力式自动清淤器主体包括设在雨量计承雨漏斗中的空心浮体和空心浮体底部中心用于插入承雨漏斗下部节流管中的清淤针。空心浮体由上部圆顶直筒和与承雨漏斗底面相适应的倒锥形底座组成，倒锥形底座下表面均匀设有多个支撑凸点。空心浮体底部中心的清淤针长度大于节流管的长度，确保空心浮体在承雨漏斗内最高水位时，清淤针端部仍位于节流管内。清淤针表面由上至下间隔设有多个呈发射状的清淤刺，以增强清淤效果。该浮力式自动清淤器，还在承雨漏斗内设置限定空心浮体水平位移和垂直位移的限位件。限位件由支撑于承雨漏斗内的多根限位柱和限位柱顶部连接的限位挡片组成，限位挡片表面设有矩阵状通孔，在实现限位的同时，不影响降水流入[2]。

使用上述水文气象遥测雨量计浮力式自动清淤器后，当承雨漏斗阻塞时，降水进入承雨漏斗后不能沿节流管进入翻斗内，导致水面会越积越高，直至水面积累到一定高度，对上述浮力式自动清淤器的空心浮体起到顶托作用，空心浮体受到浮力向上运动并带动底端清淤针向上运动，利用清淤针的窜动达到清淤的目的。清除淤泥后，承雨漏斗里的雨水顺利流至雨量计翻斗内，液面下降，空心浮体和清淤针自动复位。

3 浮力式自动清淤器构成

水文气象遥测雨量计浮力式自动清淤器结构如图1所示，包括空心浮体1、设于空心浮体1底部中心的清淤针2、空心浮体1外部的限位件3。空心浮体1由聚乙烯材料制成，其包括与雨量计的承雨漏斗401底面相适应的倒锥形底座102、与倒锥形底座102螺纹连接的圆顶直筒101。倒锥形底座102的尺寸小于承雨漏斗401内壁的尺寸且表面均匀设有多个支撑凸点104。圆顶直筒101的顶部圆顶用于防止降水记录值误差的产生。倒锥形底座102和圆顶直筒101的接触面处设带有保护和密封作用的O型密封圈103。限位件3由承雨漏斗401内的多根限位柱501与限位柱顶部共同连接的限位挡片502组成。限位挡片502表面设有矩阵状通孔，在实现限位同时，不影响降水[3]。

图1 浮力式自动清淤器结构

如图2所示，将翻斗式雨量计4放于金属外壳5中，金属外壳5的顶部设有一级漏斗501，承雨漏斗401位于一级漏斗501的正下方。浮力式自动清淤器设置在承雨漏斗401内，清淤针2插入承雨漏斗401下部节流管402中，清淤针2的长度大于节流管402的长度，清淤刺201端部所在直径小于节流管402的直径，保证清淤针2上下窜动流畅。限定空心浮体1水平位移和垂直位移的限位件3保证承雨漏斗401最高水位时，清淤针2端部仍位于节流管402内[4-5]。

图2 浮力式自动清淤器实际应用图例

4 结 语

水文气象遥测雨量计浮力式自动清淤器结构合理、安装方便，可实现遥测雨量计的自动清淤功能，排除承雨漏斗阻塞带来的故障。该自动清淤器在实际使用中极大地减轻了维护人员的工作量，为遥测雨量计的日常维护节省了大量的人力物力。