FFZ-01Z型数字水面蒸发自动站


1   概述
     FFZ-01Z型数字水面蒸发站是依据中华人民共和国水利电力部《水面蒸发观测规范》SD265-88和中国气象局2003年版《地面气象观测规范》相关要求制造,用于自动观测水面蒸发过程。
    “数字水面蒸发站”的定义是指组成蒸发站的蒸发计、雨量计、溢流桶、数据采集控制过程、补水过程全部实现了数字化的水面蒸发量观测站。
      FFZ-01Z型蒸发站的蒸发计、雨量计的分辨率均为0.1mm,溢流量分辨率为0.025mm,符合相关国家标准 等级要求,降水量、蒸发量数据表格形式符合数据入库整编要求,可用于装备各种类型的水面蒸发观测站,取代繁琐、复杂的人工观测,实现水面蒸发量的自动观测、记录。
      FFZ-01Z型蒸发站可与GPRS数据传输装置连接组成遥测站。
      本站设备限于在非冰冻期内使用。
      本站设备中的蒸发计和雨量计、溢流桶等装置应根据相关产品使用说明书要求进行定期维护。
2    工作原理
      本蒸发站系统以蒸发计、雨量计、溢流桶为基本观测工具,以采集器自动采集、处理、显示蒸发、降水、溢流过程信息、自动控制蒸发桶、溢流桶补、排水过程。采集器通过RS485/232通信接口分别与上位机系统、数传通信机(RTU)连接,利用系统配套的应用软件可以实现水面蒸发过程信息的远程监测及资料整编入库。
      投入运行的蒸发站蒸发桶水位高度应保持在水位标志线上。无降水日时,采集器自动采集蒸发桶内水面高度变化计算蒸发量。每当蒸发桶内水面高度降至约定值(水位标志线以下10mm)时,采集器在观测日分界时刻(水文分界日为8:00,气象分界日为20:00)控制补水泵B3工作,给蒸发桶、水圈自动补水,使桶中水位恢复至水位标志线高度,然后,以补水后的高度作为起测点,测量下一时段的蒸发量。
      在降水日,当蒸发桶水位升高至约定值(水位标志线以上10 mm)时,采集器驱动溢流泵B1工作,使蒸发桶中的水流入溢流桶,当溢流桶水位达到约定值时溢流过程结束,采集器采集计算溢流量数据后启动溢流桶排水泵B2工作,将溢流桶中的水排放至约定底水高度。
      依据《水面蒸发观测规范》及国家气象局《地面气象观测规范》规定,蒸发量的计算公式为:
蒸发量=(蒸发桶水位测量值-蒸发桶水位起算值)+降水量-溢流量
上式可简化表示为:QF =(Wt-W0)+Qj-Qy
      式中:QF: 表示水面蒸发量,单位:mm
      Wt:表示测量时刻(t)的蒸发桶水位,单位:mm
      W0:表示起算时刻的蒸发桶水位,单位:mm
      Wt、W0值由FFZ-01型数字水面蒸发计自动测量。
      Qj:表示被测时段内的降水量,Qj值由JFZ-01型数字雨量计提供,单位:mm
      Qy:表示被测时段内的溢流量,Qy值由溢流桶自动测量,单位:mm