SL/T 21-2015 降水量观测规范操作指南
SL/T 21-2015《降水量观测规范》是水利行业降水量观测工作的现行核心技术依据,由中华人民共和国水利部发布,水利部水文局牵头起草,2015年12月21日起实施,取代SL 21-2006.本标准适用于为防汛抗旱、水资源管理搜集降水基本资料的降水量观测.
一、设备分工与布设规范
1. 设备运行逻辑
- 连续观测(自动):采用翻斗式或称重式雨量计负责连续的、高频的降水过程捕捉.自动采集设备的数据采集间隔不大于5分钟.
- 真值校验(人工):国家基本水文站必须同场配置人工雨量器,其观测数据作为自动仪器的校准依据及设备故障时的插补来源.
2. 场地与安装标准
- 场地规格:单支雨量器测场不小于 4 m × 4 m;同时安装自动测量的测场不小于 4 m × 6 m.场地需平坦、保持自然草皮,不得硬化.
- 避让距离:器口与四周孤立障碍物的距离不得小于障碍物高度的2倍;与成片林缘或建筑群的距离不得小于4倍.
- 安装要求:器口水平,距地面固定高度为 70 cm.积雪深度大于30 cm的地区,需配备 1.0~1.2 m 的冬季备用高支架.
3. 数据记录精度
- 降水量记录与整编精度统一要求为 0.1 mm.
- 微量降水处理:有降水天气现象但降水量小于0.05 mm时,不得记录为0或空白,必须在记录中填写特定微量符号(如, ,).
二、核心联动操作流程
流程1:人工定时观测与自动设备比测
执行时间:每日08:00和20:00准时执行(以20:00作为日分界线).核心目的:获取物理真值,判定自动仪器是否发生测量偏差.
1. 观测准备与对时(到点前5分钟)
- 携带完全干燥的备用储水瓶与标准量杯到达现场
- 采集终端完成北京时间对时
2. 储水瓶快速替换(30秒内完成)
- 取下外筒顶盖,取出正在接雨的储水瓶并盖紧
- 将备用干燥空瓶投入外筒,盖好漏斗,减少水分蒸发损失
3. 量杯平视读数(2分钟内完成)
- 将水倒入标准量杯,静置于水平桌面
- 视线与凹水面最低处保持水平,按0.1 mm精度读取并记录
4. 自动与人工数据比测
- 提取同一结算周期内自动雨量计的累积降水量
- 计算差值:$$\Delta = \text{自动值} - \text{人工值}$$
- 处理原则:每周或每旬至少进行1次比测分析.当差值超出允许误差时,必须启动自动设备率定程序(流程2),且该时段的整编数据以人工观测值为准
三、自动设备的维护与率定
流程2:翻斗式雨量计汛期日常维护与动态率定
执行周期:每个汛期至少3次(汛前、汛中、汛后各一次),或在大暴雨后、比测误差超限时立即启动.
1. 状态隔离(开工前1分钟)
- 通知水文局信息化中心,临时断开该站的实时数据触发报警功能,避免清洗和测试注水产生误报
2. 物理防堵清理(3分钟内完成)
- 检查承雨口水平度
- 使用专用软毛刷清除口面滤网和内部二级滤网上的泥沙、树叶等异物
- 严禁用尖锐金属针死捅滤网,防止滤孔变形
3. 信号与计数核对(2分钟内完成)
- 手动拨动内部翻斗各5次
- 核对采集终端的脉冲计数是否精准增加10个
- 若计数不符,需更换干簧管或磁铁
4. 恒流注水率定(5分钟内完成)
- 使用标准定容量注水器,模拟1~2 mm/min的雨强向仪器内恒速注水
- 计算相对误差 $\delta$:
$$\delta = \frac{\text{终端脉冲换算量} - \text{注水标准量}}{\text{注水标准量}} \times 100\%$$
- 技术要求:$\delta$ 一类站需 $\le \pm 3\%$,其他站需 $\le \pm 4\%$.若超标,需微调翻斗下方的定位螺钉直至合格
5. 测试数据剔除(完工后2分钟)
- 申请恢复实时数据传输
- 在运行日志和数据库中,将率定、清洗产生的脉冲数据(非自然降水)全部剔除
四、固态降水期间的人工接管
流程3:冬季固态降水(雨雪/冰雹)人工特殊处理
适用场景:未配置称重式雨量计的测站,在遭遇大降雪或冻雨导致自动翻斗式雨量计极易发生冰堵瘫痪时,转由人工全面接管.
1. 漏斗物理拆除(降雪/雹前执行)
- 收到气象预报或现场开始飘雪时,前往现场取下雨量器的漏斗和内部储水瓶
- 直接用敞口外筒(承雪口)进行裸露接雪,防止雪堵死漏斗
2. 密封带回(定时节点)
- 到达08:00或20:00定时点,使用专用盖子将接满冰雪的外筒顶面封闭,换上备用外筒
- 将接雪筒带回室内
3. 间接融化(防挥发控制)
- 使外筒在室内自然融化.如需加速,可将外筒浸入温水盆中隔水加热
- 禁止直接将热水、温水倒入筒内,融化全过程中筒盖必须保持关闭
4. 量杯读数(数值补插)
- 待冰雪完全化为纯水后,倒入标准量杯中平视读数,精确至0.1 mm
- 将该数据手工补插录入对应时段的降水量数据库
五、定期率定与数据质量底线
| 仪器类型 | 定期率定/校准频次底线 | 数据异常处理原则(随测、随算、随整理、随分析) |
|---|---|---|
| 翻斗式雨量计 | 每月至少1次静态/动态注水试验 | 仪器故障期间:自动数据作废,必须采用同场配置的人工雨量器数据或邻近站数据进行插补 |
| 称重式雨量计 | 每季度至少1次标准砝码校准 | 原始数据修改:发现异常值必须保留原始数据并备注说明原因,不得在没有核实依据的情况下随意修改原始观测数据 |
| 所有仪器 | 使用前/到期前必须送法定计量部门检定 | 检定合格证需粘贴在仪器的明显位置 |
配套标准
- SL/T 21-2015 降水量观测规范(现行有效)
- GB/T 21978.2-2014 降水量观测仪器 第2部分:翻斗式雨量传感器
- SL/T 811.4-2021 降水量观测仪器 第4部分:称重式雨量计
- GB/T 50138-2010 水位观测标准