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水文雨量監(jiān)測站,是面向水文測報(bào)工作搭建的降水觀測設(shè)備,核心服務(wù)于流域產(chǎn)匯流分析,在水文站網(wǎng)體系里承擔(dān)基礎(chǔ)雨情采集任務(wù)。和一般用于氣象記錄的雨量設(shè)備相比,它的數(shù)據(jù)采集節(jié)奏、傳輸協(xié)議、輸出格式,都貼合水文業(yè)務(wù)的使用習(xí)慣,采集得到的雨量記錄,通常會(huì)和河道水位、斷面流量等數(shù)據(jù)配套使用,用來還原流域降水到徑流形成的完整過程。

流域產(chǎn)匯流,簡單來說就是雨水落到地面之后的運(yùn)動(dòng)過程。降雨落在流域范圍內(nèi),一部分被植被截留,一部分滲入土壤,補(bǔ)充地下水或者形成壤中流,剩下的雨水順著坡面匯入溪溝,逐步匯集到主河道,這個(gè)產(chǎn)流、匯流的全過程,就是水文分析的重點(diǎn)。雨量是整個(gè)鏈條的起始條件,如果雨量數(shù)據(jù)時(shí)間精度不足、點(diǎn)位分布稀疏,后續(xù)對(duì)徑流的推演就容易和實(shí)際情況出現(xiàn)偏差。水文雨量監(jiān)測站大多采用分鐘級(jí)采集,能夠捕捉短時(shí)強(qiáng)降雨的變化過程,記錄雨強(qiáng)起伏,為產(chǎn)匯流計(jì)算提供精細(xì)的輸入素材。
站點(diǎn)布設(shè)會(huì)結(jié)合流域地形、水系分布來規(guī)劃,兼顧上游支流、坡地、庫區(qū)周邊等不同位置,避免單點(diǎn)數(shù)據(jù)代表整片流域。山區(qū)流域地形變化大,局部容易出現(xiàn)局地暴雨,只有合理布點(diǎn),才能繪制出相對(duì)真實(shí)的面雨量分布,減少產(chǎn)匯流模型計(jì)算的誤差。很多中小流域面積不大,但地形復(fù)雜,降雨空間差異明顯,加密布設(shè)水文雨量監(jiān)測站,能夠補(bǔ)齊上游區(qū)域的觀測空白。
硬件方面,這類站點(diǎn)多選用翻斗式雨量傳感器,長期觀測穩(wěn)定性好,多年連續(xù)資料便于比對(duì)整編。遙測終端支持水文通用傳輸規(guī)約,采集的數(shù)據(jù)可以直接接入水文接收平臺(tái),不用額外做格式轉(zhuǎn)換。整套設(shè)備搭配太陽能供電、無線通信模塊,適合沒有市電的野外區(qū)域。終端自帶本地存儲(chǔ),遇到暴雨天氣通信信號(hào)不穩(wěn)時(shí),數(shù)據(jù)可以臨時(shí)緩存,網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)之后自動(dòng)補(bǔ)傳,保證汛期關(guān)鍵場次降雨資料完整留存,不會(huì)丟失影響產(chǎn)匯流復(fù)盤。
在汛期測報(bào)階段,工作人員把實(shí)時(shí)雨量數(shù)據(jù)輸入產(chǎn)匯流模型,結(jié)合流域下墊面條件,推演洪水起漲時(shí)間、匯流速度以及洪峰量級(jí),為河道和水庫調(diào)度提供參考。在非汛期,站點(diǎn)持續(xù)收集降水記錄,逐年積累長序列資料,用來統(tǒng)計(jì)流域降水分布規(guī)律,支撐水資源核算、水土保持分析等工作。水庫調(diào)度也會(huì)參考流域內(nèi)多個(gè)水文雨量監(jiān)測站的面雨量,結(jié)合庫容情況安排蓄水節(jié)奏。
水文雨量監(jiān)測站的觀測質(zhì)量有對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)要求,站點(diǎn)選址盡量開闊,避開樹木、山體遮擋,減少風(fēng)、障礙物對(duì)降水收集帶來的干擾。運(yùn)維人員會(huì)定期對(duì)傳感器進(jìn)行清潔、比對(duì)測試,核查計(jì)量偏差,保證多年觀測數(shù)據(jù)保持一致。
單純的雨量數(shù)值本身參考價(jià)值有限,只有把它放進(jìn)流域產(chǎn)匯流的邏輯鏈條中,和水位、流量聯(lián)動(dòng)分析,才能發(fā)揮水文測報(bào)的作用。水文雨量監(jiān)測站持續(xù)穩(wěn)定輸出雨情數(shù)據(jù),幫助工作人員看懂雨水在流域里的遷移規(guī)律,為流域水旱風(fēng)險(xiǎn)研判、水資源管理提供扎實(shí)的觀測支撐。
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