[实用新型]一种陆地水文蒸发器的观测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种水文要素——陆地水面蒸发量的观测系统与方法，尤其是一种陆地水文蒸发器的观测系统。

背景技术

水文、气象站网大部分有水面蒸发观测任务。水面蒸发资料一般通过器测法和经验公式法两种途径获得。由于影响蒸发的因素很多，并且之间的关系错综复杂，经验公式只能考虑其中的几个因素，其误差一般较大，一般在无法进行器测时才使用。

世界各国采用不同形式的蒸发器测量水面蒸发量。它们的材料、形状、大小、安装方式、观测方法各有不同。我国水文部门蒸发研究工作约起步于 20世纪 20年代， 80年代水文仪器研制部门研制成功 E601型蒸发器。因该蒸发器采用玻璃钢材料制成，成功解决了原蒸发器存在的问题，目前已成为水文气象部门推广应用的标准仪器。

本发明是以我国目前普及使用的E-601型蒸发器为对象进行的研究设计。E-601型蒸发器主要由蒸发器内桶、外水圈、溢流桶和测针四部分组成。蒸发器内桶是一个器口面积为3000平方厘米、有圆锥底的圆柱形桶，器口正圆，口缘为内直外斜的刀刃形。桶底中心装有一根直管，在直管的中部有三根支撑与桶壁连接，以固定直管的位置并使之垂直。直管的上端装有测针座，座上装有器内水面指示针，用以指示蒸发桶中水面高度。在桶壁上开有溢流孔，孔的外侧装有溢流嘴，用胶管与溢流桶相连通，以承接因降水从蒸发桶内溢出的水量。桶身的外露部分和桶内侧涂上白漆，以减少太阳辐射的影响。测针用于测量蒸发器内水面高度。使用时将测针的插杆插在蒸发桶中的测针座上，插杆下部的圆盘与座口相接。插杆上面用金属支架把测杆平行地固定在插杆旁侧。测杆上附有游标尺，可使读数精确到0.1毫米。测杆下端有一针尖，用磨擦轮升降测杆，使针尖上下移动，对准水面。观测方法是： 每日8时进行定时观测。观测时先调整测针尖与水面恰好相接，然后从游标尺上读出水面高度。读数方法：通过游尺零线所对标尺的刻度，即可读出整数；再从游尺刻度线上找出一根与标尺上某一刻度线相吻合的刻度线，游尺上这根刻度线的数字，就是小数读数。 蒸发量=前一日水面高度+降水量(以雨量器观测值为准)-测量时水面高度。

实践发现，目前E601型蒸发器观测用测针存在以下缺陷：1.测针底座长期使用容易变形，测针读数面面对不同方向时读数相差较大；2.测针极易松动，造成读数误差甚至掉入水中；3.由于制造和使用原因游标读数精度较差，有时难以读出毫米以下数据；4.蒸发器中水面受当时风力影响较大，水面起伏，虽然测针设有杯形静水器，但大风天气读数时仍然波动较大，而且在蒸发器内插入测针装置也会搅动水面引起波动，从而影响观测精度。

发明内容

为了克服现有E601型蒸发器观测装置及其方法的缺陷，本发明设计一种陆地水文蒸发器的观测系统，可以直读，直读精度到0.1毫米，操作简便可靠。

本发明的技术方案如下：一种陆地水文蒸发器的观测系统，包括有蒸发器内桶，其特征是：在蒸发器内桶的底部侧壁上设置有引水口，引水口外接两端贯通的刻度玻璃管，玻璃管口向上并且其高度在蒸发器最高设置水位之上,利用液体压强的传递原理，将蒸发器的水面高度传递至倾斜的刻度玻璃管内。将玻璃管的刻度设计成人的肉眼所能目测分辨的最小刻划，本发明经过实验设计为0.5毫米一个分划，将垂直为1个毫米单位的高度，转为倾斜玻璃管的10个分划，一个分划对应0.1毫米的水面高度，这样不必进行游标读数，即可直读至0.1毫米。玻璃管的倾斜角度，可计算为arcsin1/5, 即玻璃管与水平面的夹角为11.537度。实际安装时利用量杯加减水进行验证调整。玻璃管的长度，以3日最大蒸发量的垂直高度换算为倾斜长度，根据历史资料计算为180毫米。为保证玻璃管的安全，将玻璃管设置在一个长方形盒子内，在玻璃管刻度面的上部置一个微型摄像装置，将玻璃管水面读数影像显示在室内的计算机上，实现室内观测。同时，蒸发器还设有自动补水装置：即在蒸发器的外侧一定距离处设置一个高度低于蒸发器口的储水罐，罐与蒸发器上部通过软皮管联通，软皮管上安装一个微型管道泵和一个电磁阀，将管道泵和电磁阀的开关控制线引入办公室内，蒸发器水面低于规定数值时，利用这个蒸发器自动补水装置在室内即可完成向蒸发器内注水。

采用的技术方案是：