降水观测是水文监测工作的基础,降水量数据直接支撑流域水文预报、水资源评价、山洪灾害预警等业务。我国北方及高海拔区域水文站点,冬季漫长,气温长期处于零度以下,传统翻斗雨量计承雨口容易积雪、结冰,造成筒口封堵,降水采集工作被迫中断。很多野外站点地处偏远,交通不便,人工赴现场除冰维护难度大、周期长,难以保障全年连续观测。加热式金属雨量传感器,为寒区水文站点降水监测提供了稳定可行的解决方案。
该传感器筒体采用不锈钢材质打造,具备良好的抗腐蚀、耐候性能,长期露天部署可抵御雨水、风沙、盐碱雾气侵蚀,结构强度高,适合野外长期无人值守运行。承雨口配置过滤网,能够拦截枯枝、落叶、杂草等杂物,减少异物进入内部翻斗计量机构,降低翻斗卡滞故障,减少站点日常巡检维护工作量,减轻基层水文人员野外作业压力。

设备主体采用翻斗式计量结构,工作原理符合水文降水观测相关技术要求。雨水或者融化后的雪水进入承雨筒汇集,当水量达到标定容积时,翻斗发生翻转,输出对应的采集信号,以此统计累计降水量与降水强度。设备内置温度感应元件与温控加热组件,能够实时感知环境温度,当气温低于预设阈值,加热单元自动启动,对承雨筒、漏斗区域加温,融化堆积的积雪与薄冰,避免冰雪封堵;环境温度回升后,加热功能自动关闭,合理控制功耗,适配野外太阳能供电方案,实现降雨、降雪等效降水量同步监测。
通讯接口支持脉冲、双输出模式,采用协议,可对接遥测终端、数据采集仪,将实时雨量数据远程传输至水文监测平台。水文管理人员可以在线查看实时雨情、统计时段降水量,结合河道水位、土壤墒情等多源监测信息开展综合研判,提升雨水情测报与山洪预警的时效性。设备底座设置水平调节机构,安装时调平操作简便,便于在山区分散布设的雨量站点落地安装。

在水文项目选型阶段,需要结合站点多年最低气温、供电条件、现有采集设备通讯类型综合评估。加热组件工作会产生一定功耗,采用太阳能供电的站点,应提前核算光伏板、蓄电池容量,保障低温时段设备稳定运行。该设备适用于高寒山区水文站、区域雨量监测网点、山洪预警监测站点、交通气象观测点等场景。
寒区水文监测对设备全天候稳定运行能力有着较高要求。加热式金属雨量传感器解决了传统雨量计冬季冻堵难题,保障全年降水观测连续完整,持续完善雨水情监测感知网络,助力智慧水文建设,为流域水旱灾害防御、水资源管理提供可靠的数据支撑。
