Сообщение

Водоотводящие системы и сооружения

Содержание материала

Способы измерения параметров дождя

Для измерения количества атмосферных осадков за различные промежутки времени используются приборы, которые называются дождемеры или осадкомеры. Дождемеры бывают простые и самопишущие. Стандартные простые осадкомеры состоят из приемной воронки с калиброванным входным отверстием и водосборника, где хранится собранная вода. Простой дождемер устанавливается на столбе высотой 2 м. Такие приборы позволяют измерять количество осадков 1 раз clip_image083в сутки.

clip_image084Непрерывное во времени измерение количества осадков производят с помощью самопишущих приборов, которые называются плювиографы. Этот прибор состоит из трех узлов: система для сбора осадков, механизм для измерения и регистратор сумм осадков во времени. Механизмы для измерения количества осадков бывают различной конструкции, самый простой из них – поплавковый, который состоит из камеры с поплавком. При поступлении воды поплавок поднимается и передвигает перо. Вода из камеры периодически сливается до нулевого уровня. В результате на регистрирующей ленте (плювиограмме) появляется типичная кривая (см. рис.), которая состоит из нескольких участков:
(0-1) - дождя нет,
(1-2) и (5-6) – участки с малой интенсивностью дождя,
(2-3) и (4-5) – участки с большой интенсивностью дождя,
(3-4) – сброс воды из камеры.

Недостаток таких плювиографов – большая ошибка измерения при расшифровке регистрирующих лент.

Полностью автоматическое и дистанционное измерение обеспечивает простой по конструкции прибор – челночный плювиограф (см. рис.). 

clip_image085

Для непосредственного измерения интенсивности осадков существуют интенсиметры. Например, интенсиметр Жорди использует принцип поплавкового клапана.

Кроме интенсивности, на практике измеряется еще один параметр – водность атмосферных осадков (количество воды в атмосфере) с помощью приборов, устанавливаемых в самолете (самолетный измеритель водности).

Первичная обработка записей о выпадении дождя

Широко известен способ расшифровки данных о выпадении дождей по записям плювиографов, разработанный в Академии коммунального хозяйства им. К.Д. Памфилова (АКХ). Для получения зависимости интенсивности дождя от других параметров необходимы данные плювиографов за период не менее 25 лет. На практике поступают следующим образом:

Задаваясь периодом времени (5, 10, 15, 20 , … мин), для каждого из них по плювиограммам отыскивают участок, на котором средняя интенсивность дождя этой продолжительности будет clip_image086максимальной.

Затем полученные интенсивности группируются в убывающем порядке по каждому периоду времени. И наконец, в каждой группе выделяют интенсивности, которые превышались за все время наблюдения 1 раз, 2 раза, 3 раза, … и т.д. Полученные таким образом ряды и образуют зависимости q = f(t). Если по полученным парам значений (q, t) построить точки в логарифмических координатах, то они образуют прямые (см. рис.), которые выражаются следующей зависимостью:

lgq = lgA - n∙lgt
или
q = A/tn.

Параметры A и n к аппроксимирующему уравнению наиболее точно определяются по опытным данным методом наименьших квадратов. Если на такой график нанести линии, соответствующие наибольшей интенсивности дождей, выпавших в этой местности, например, за 20 лет, то эти линии будут параллельны друг другу и их количество будет больше 20-ти. Самая верхняя линия на графике будет соответствовать дождю с повторяемостью p = 20.