人工降雨方式第1篇

关键词：降雨系统；人工模拟；设计与应用

中图分类号：TP391.9

在大学和科研院所的实验室，需要进行水土流失实验来提供水土保持规范的科学依据，以及定量的评价土壤侵蚀等工作。以往这方面的工作，是用设立野外径流小区，进行定位观测，这是一种耗时费力的方法，难以取得规律性的有效数据。如果使用野外人工模拟降雨装置，就可克服上述缺点，大大缩短试验周期，加速土壤侵蚀规律研究的过程。我们参考前人的有关工作基础和资料，研究设计了一套野外便携式人工模拟降雨系统并投入了应用。

模拟降雨装置控制系统采用闭环自动控制技术，配备以高灵敏雨量计和多参量数据采集器，监控终端实际降雨参数，调节控制整个降雨过程，并可实时在线显示模拟降雨的动态变化及曲线。这样既对模拟降雨现场测量结果有直接参考意义，又便于很快调节雨强弱程度至实验要求值，有效克服了从水源到喷头各个环节的损耗和阻力造成的误差，根据对装置主要降雨特性的测定结果来看，所模拟主要降雨特性如雨滴粒径、降雨动能等与天然降雨基本相似。

1 野外便携式人工模拟降雨系统框架的设计与构成

野外便携式人工模拟降雨系统框架部件主要包括：首部枢纽、尾部管网、降雨区框架三部分。

1.1 该系统首部枢纽组成（见图1）

图1 系统首部枢纽

本系统可分为家用电和动力电两种模式：（1）家用电模式，由两台小型水泵组成，通过活结与水箱底部供水口连接，需要紧固，防止漏水。先开启一台水泵（如有更大的流量需求可酌情增开另一台水泵），回水阀先开启至最大，然后缓慢关闭回水阀来控制尾部供水压力和流量，以达到试验需要的降雨雨强。一般喷头的额定工作压力控制在200 KPa左右，不要超过300KPa。（2）动力电模式，通过控制器启动大型水泵，变频恒压供水。

1.2 系统尾部管网组成

系统尾部管网由若干组喷头组成，喷头为活接口，喷头可根据试验需要进行任意调换。具体喷头参数如下表所示（见表1）。

表1 各种喷头参数

1.3 降雨区框架

本系统降雨区框架由轻型铝合金材料制成，结构简单，易于安装拆卸，采用多个功能完备的小模块，通过快速连接部件，手工很快即可装配完成，野外试验很好携带，适应各种野外不同地形条件。在不用时可以散装保存，携带方便；使用时可根据需要组装为5×5或5×10米降雨模拟场，降雨时间及管路选择可自动进行。

2 自动控制系统的设置

降雨自动控制系统是自行开发的，用于模拟降雨试验雨量的测量和降雨雨强的控制。系统可将雨量计的模拟信号转换为数字量以数字形式显示当前雨量。自动控制系统参数和技术指标如下：（1）雨量筒承雨口内径：Φ200mm；（2）雨量筒分辨力：0.5mm；（3）雨量计工作电压：DC5V；（4）主控制器工作电压：AC 220V、50Hz；（5）显示屏工作电压：DC 24V；（6）信号采集器工作电压：DC 24V；（7）传感器通讯方式：手动、有线、无线；（8）各板卡间通讯方式：RS485；（9）上位机与下位机通讯方式：RS232；（10）降雨区阀门控制：4～20mA DC。

2.1 主控制器的设置

（1）将电源线缆、压力传感器线缆、电动阀线缆以及16路雨量计线缆分别连接上。（2）打开电源开关，降雨系统显示屏点亮，进入模式选择界面，可以通过上下按键移动光标来分别选择有线模式、无线模式和手动模式，并按中间键进行确认。（3）手动、有线、无线模式的选择。

选择手动模式，进入手动模式界面，选择“确认”进入实时数据界面，选择“返回”进入模式选择界面。在“雨强”设置中通过上下按键选择数值大小，通过左右按键选择数值位数。在“时间”设置中通过上下按键选择数值大小，通过左右按键选择数值位数。若要进入有线和无线模式，只需选择对应菜单即可进入相应的模式界面，其他操作同上。

2.2 有线模式下PC用户界面的设置

在计算机上双击“野外人工降雨系统.exe”文件，程序开始运行。选择合适的串口号和波特率，点击“连接”按钮，系统将打开串口，与远端进行通讯。

设置好降雨强度和降雨时间后，点击“设置”按钮即可设置相应参数，点击“开始降雨”按钮，系统通过有线通讯模式控制远端控制器，执行降雨功能。界面上会通过曲线和列表框的形式描绘出实时的降雨强度。点击“停止降雨”按钮，系统执行停止降雨功能。

在降雨状态下，点击“开始存储”按钮，系统开始执行存储记录的功能；点击“结束存储”按钮，系统停止存储记录。

2.3 无线模式下降雨系统手持终端的设置

（1）降雨系统手持终端按键功能。面板上包括一组五维方向键，一个切换键、一个电源键和三个功能键F1、F2、F3。五维方向键用于移动焦点，选择不同的部件，其中的“确定”键用于执行相应按钮的功能。“切换”键模拟键盘上的TAB功能，也可以用于移动焦点。“电源”键用于控制设备供电的通与断。（2）开机操作。在电池装入且电量充足的情况下，长按“电源”键，设备加电开始工作，操作系统启动。为了保证通讯功能正常，一定要确保将天线安装在降雨系统手持终端上。（3）降雨系统无线手持终端操作。使用前，需要确保设备通讯正常。系统启动后，进入“我的设备”，打开“Disk”文件夹，运行程序‘降雨系统’，运行后程序界面如下图所示（见图2）。

图2 降雨系统无线手持终端主界面

按“切换”键将焦点定位在降雨强度或降雨时间后面的按钮上时，按“确定”键可以增加或减小设定的值，设定降雨强度时，前两个按钮每次增加或减小1，后两个按钮每次增加或减小10。降雨强度的设定范围为10mm/h到150mm/h；降雨时间设定的最大值为24小时59分。设置好数据后，点击“确认设置”按钮。

参数设置完成后，点击“开始降雨”按钮，选择“是”，设备通过无线模块控制远端控制器执行降雨功能。在降雨状态下，点击“停止降雨”按钮，选择“是”，设备通过无线模块控制远端控制器执行停止降雨功能。

点击“实时采集”按钮，此时如果正在降雨且收到了数据，界面上会通过曲线描绘出雨强。在收到数据的情况下，点击开始存储”按钮，选择“是”开始存储数据。在执行存储的状态下，点击“结束存储”按钮，选择“是”结束存储数据。

3 系统使用、维护与保养

3.1 系统使用注意事项

（1）系统开启前，一定要检查各阀的开启和关闭情况，严禁尾部所有阀门关闭，否则会使管道中压力过大而爆破。（2）每次使用都要检查首、尾部压力表是否在正常使用压力上，不在要及时调整和处理。（3）入冬后一定要将管道中的水放净，以免冬季不用时冻坏管道和其它零部件。（4）严禁锐器接触管道及喷头，避免不必要的损坏。（5）经常检查喷头喷水情况，喷头堵塞时用反冲洗或其它方法排除不了时，需拆卸该喷头，仔细清洗或者更换喷头。（6）每隔一定时间检查过滤器滤网，及时去除其污物，以免压差过大损坏管件。

3.2 水泵的维护保养

（1）启动前应检查泵转动是否均匀，不能有卡住、异声等不正常现象。（2）水泵起动后在规定转速下三分钟未出水，应停机检查。（3）水泵在运行中，如发现不正常现象（杂音、出水量下降等）应立即停机。

4 结语

本套野外便携式人工模拟降雨系统是在充分吸纳借鉴当前国内外同类设备先进工艺基础上，结合现代新技术的发展趋势，大胆进行了技术创新而设计制作的。结构上具有多喷头、多单元组合式的特点，喷头出水孔径较大，雨滴直径大小分布与天然降雨相似。喷头处辅以往返摆动的机械装置，可增加散水面积和均匀度，将降雨强度控制在实用的雨强弱范围内。经在不同林地、草地、农地、果园、荒坡、侵蚀沟等地方应用，测得的水土保持效果与天然降雨下其他方法测得的效果基本相同，数据精确可靠，是开展水土流失规律研究的一种较先进实用的测试装置。系统应用前景广阔，具有很强的实用性和推广性。

参考文献：

[1]刘震.人工模拟降雨系统总体设计[J].水利水电技术，1998.

[2]郑宏伟.一种新型人工模拟降雨实验装置的研制[J].实验技术与管理，2005.

[3]周奇.变雨强人工模拟降雨自动控制系统设计与试验[J].排灌机械工程学报，2012.

[4]周跃.Kust03_1型人工模拟降雨实验装置的设计与率定[J].昆明理工大学学报（理工版），2008.

人工降雨方式第2篇

关键词：长岭县气象局；人工增雨；效果分析

中图分类号：P481文献标识码：A文章编号：1674-0432（2014）-05-40-2

0引言

人工影响天气工作是县级气象主管机构的重要职能工作，是保障农民粮食安全和国家稳定的重要任务。其中，人工增雨更是增加农民粮食产量的有力手段。2013年进入汛期以来，长岭县气象局的人工增雨模式受到上级领导以及地方政府的高度肯定，本着服务民生的原则，长岭县气象局人工影响天气办公室尽心尽力，抓住每一场天气形势进行增雨作业，甚至在形势不是很理想的条件下，利用丰富的经验进行强行增雨，并收到了显著的效果。

1材料与方法

利用长岭县气象局2013年进入汛期以来的人工增雨实际效果，对每次增雨前后降雨量及其降水强度的比较，并分析前后天气形势的演变，气压、风切变等实际因素的分析，得出了一套系统的结论，特别是针对天气形势不明显的情况下如何有效实施作业，实现效果最大化，对增雨火箭车的行车路线，追踪云层的技巧，给出了一定的结论，对县级气象台站的人工增雨作业模式有很大的指导作用。

2作业情况

2013年长岭县气象局人工增雨作业16次、主要在三团、东六号和前七号乡等地，作业范围涉及长岭县东部、西南及西北方向。增雨效果明显，作用显著，取得了较好的经济效益和社会效益，在长岭县的抗旱救灾工作中发挥了重要的作用。

3天气背景

3.1 4日人工增雨前对各气象要素进行分析（气压、风切变等）

7月3日20时500Hpa在内蒙古自治区东北部1210E，540N附近有低压系统发展，并形成564Hpa闭合线。从低压中心至华北地区有槽形成并发展。同时在日本海也有一槽也加深发展。至4日08时（图1）低压中心移动内蒙古自治区与黑龙江省的交界处1240E，530N附近。低压逐渐加深加强，并有东移趋势。从低压中心至渤海湾的大槽继续加深发展，东移北上。大槽形成明显的弯曲弧，东伸点至1310E，570N附近，日本海的大槽此时已经在日本四岛上空。同时在贝加尔湖至内蒙古自治区的巴彦淖尔有明显的脊在加强发展，迫使前面两个槽加深发展，从高空图来看，08时前后一大槽经过长岭县，在长岭上空形成明显的切变线，先前由强劲的西南气流转为西北气流，气温明显下降，后面从贝湖前方下来的冷空气与先前的西南暖湿气流相结合，产生明显的降水形式场。从地面图分析，有明显的冷锋生成，各种物理量场配合，有明显的低压中心北上，经过长岭，有明显的湿区和辐合中心，由于高低空场的配合，使长岭出现明显的阵性降水天气。由于各种物理量场及高低空形式都符合增雨条件，所以通过人工影响天气作业，使得降水量级明显增大，取得良好的增雨效果。

3.2日人工增雨前后降水强度效果分析（雷达图）

通过从增雨前后的雷达图前后分析04日08时37分时在长岭南部方向新安镇有阵性的降水云团单体在发展，同时在东北方向的东三家子乡有小的阵性降水云团，过一段时间发展后，东北部的云团由于降水云团逐渐减小，而南部新安镇附近的云团水汽条件越来越强，四周散碎的云体逐渐汇聚，形成中心能量较强的单体。由于高空有槽加深发展，地面低压由南向北抬升，中心位置经过长岭县，至13时28分有明显的东北―――西南方向的云带，中心有明显的水汽，云团中心位置达45DBZ，可见云团温度并不是特别低，且云团中冰晶较少，高度没有超过10公里。云体以蔽光性层积云或浓积云为主，降水面积较广，雨量稍大，雨墙不明显。通过人工作业降水明显增加，降水范围广，涉及大半个长岭县，降水强度明显增加，整体降水量级在10厘米以上。到下午14时28分左右，从雷达上反应，基本没有明显的降水回波，系统过程基本结束。

3.3日人工增雨火箭车路线及其追踪云层技巧

在增雨前期，由于旱情严重，长岭县气象局人工影响天气办公室所管辖的辖区内已经经历了半月之久的高温无雨天气，大田作物玉米已经出现了明显的打蔫特征。县政府及广大农户心急如焚，当日天气形势不是十分明显，云层很薄，局长临时决定，出动两辆增雨火箭车，东西齐进，双管齐下，紧紧追踪有利云层，伺机而动，进行机动灵活模式下的人工增雨作业。

4结语

人工降雨方式第3篇

关键词：固态存储雨量器；虹吸雨量计：分析

中图分类号：P335.2　文献标识码：A　文章编号：1674－0432(2011)－05－0209－1

四平市位于吉林省中部，降水量站网布设较密，共布设雨量站47处，站网密度符合中华人民共和国水利行业标准《降水量观测规范》(SL21―2006)的布设要求。完善可靠的雨量监测站网，为吉林省和四平市水资源评价和防汛抗旱工作，提供可靠的基础数据。为各级领导防汛调度提供了技术支撑，发挥了重要作用。

固态存储器是水文数据存储记录的发展方向，正在逐步取代传统的记录方式。

1　固态存储雨量器和虹吸式雨量计的使用原理

1.1JDZ－1型固态存储雨量器仪器结构及工作原理

JDZ－1型固态存储雨量计主要工作原理：降雨时，翻斗式雨量计的承雨口承接降水，经引水管导入翻斗，当降雨量达到雨量计的翻斗容量时，翻斗翻转，带动磁钢翻转，触发干簧管开关，产生一个脉冲信号送入数据采集器，采集器接受脉冲信号，进行累计。主要技术指标：工作温度为-20－55℃；适宜雨强范围为0.01－4mm／min；仪器分辨率0.2mm，即翻斗感量为6.28g／斗，降水达到0.2mm时，可翻转一次进行一次记录；翻斗计量误差小于4％；输出信号方式为磁钢――干簧管接点接通信号，磁钢与干簧管工作距离为2mm。

固态存储雨量器的翻斗是量测准确与否的关键所在，翻斗的翻倒水量可按下式计算：P G・N

式中：P－斗理论上的翻倒雨量；

G－仪器感量；

N－翻斗翻转倒水次数。

1.2虹吸式雨量计

虹吸式雨量计是以浮子升降带动记录笔根据虹吸原理排水的雨量记录仪器，目前水文测站普遍使用，主要用于人工观测。虹吸式雨量计由承雨器、浮子室、自记钟、虹吸管等组成。每10mm雨量虹吸一次，工作温度为0－50℃；连续降雨强度记录范围为0.01－4mm／min，仪器分辨率为0.1mm。优点：不需要人守候，精度高，但必须定时到现场去更换记录纸。在测定较小雨量时效果较好，但在降雨强度较大或降水时间较长时，误差大，易出故障。

2　固态存储器雨量计和自记雨量计观测对比分析

根据2010年获得的37处雨量固态存储器雨量仪和自记雨量计(6－9月)数据，经比较分析，相对误差较小，满足了仪器误差要求。个别站某个月相对误差偏大经分析是由于人为因素导致仪器相对误差大于允许误差，仪器清理工作未能及时做到所致，而不是仪器故障所致，多数站符合《降水量观测规范》(SL21－2006)误差要求。

为在今后工作中加强管理，避免不必要的误差产生，为此，四平分局已根据《降水量观测规范》制定了观测规程和严格的管理制度，2011年汛前局里组织技术力量，对测站人员和雨量委托观测员集中进行了雨量固态存储器仪使用和维护系统培训，确保今后雨量固态存储器仪的正常使用和维护。为降水量监测系统的正常运行奠定了坚实的基础。

3　雨量误差原因分析

固态存储雨量计与虹吸自记钟之间存在误差，造成两套仪器采集时间不一致，引起记录的雨量差异，特别是日分界降雨越大，差异越大；当降水强度、降水量较大时，固态存储雨量计翻斗雨量尽管未达到0.2mm，但较大的降水冲击力致使翻斗提前翻转，使记录量偏大，且降雨越强，误差越大；固态存储雨量计在安装调试上左、右翻斗的翻转量调节不一致，滴水试验人工模拟降水强度不合适，导致翻斗分辨率之间存在调试产生的人为误差：磁敏开关与磁钢的距离以及磁敏开关的灵敏度、抗干扰等性能对翻斗的开关信号影响较大；翻斗内的泥沙未能及时清除，影响翻斗的计量误差；降水较小或临近降雨结束时，翻斗内的雨量达不到翻斗的分辨率，降水量或被蒸发，或被计入第二日的降水量，使第二日的降水量偏大；雨量桶承雨器口内径为202mm，大于标准口径(200mm)，也超出允许误差(0－0.6mm)上限1.4mm，造成记录值系统偏大：降水时有雪、雹现象时，用人工观测代替，造成降水误差；两种仪器安装高度、位置分辨率不同，引起误差。

通过以上分析，考虑虹吸雨量计本身存在的误差，比测结果是令人满意的，雨量数据误差率基本能控制在允许范围以内，满足汛期发报和资料整编要求。

4　仪器使用中存在的问题

本仪器采用有线传输，挖沟埋线或架线，建设安装费用大；传输线埋入地下或架空，容易霉断或老化，造成信号传输不正常或中断，不便维护，维护费用高；传输线进入站房后，数据采集固态存储器只能固定放在一个房间，不能随时根据需要调整置放房间；从2010年汛期经省局批准，雨量固态存储仅正式投入使用，雨量固态存储仪使用减轻了观测人员的工作量，特别是对委托观测人员观测工作的强度，也提高了资料精度和工作效率，在省时省力同时能够将雨量数据及时的传送到防汛部门。新仪器使用省时快捷，特别是雨量资料整编，将汛期雨量固态存储器存储数据提取后，按照现行的雨量整编程序运行，即可形成逐时摘录表、逐日表和不同时段的量值。确保了雨量资料的整编质量。

经上所述，雨量固态存储仪通过一年的实际使用，收到了满意的效果，受到了委托观测人员的好评。这对于减少人工观测误差、解放人力、雨量自动化具有重要的意义。新仪器使用提高了资料精度，提高了单站雨量观测精度和全市资料整编质量，完善了全市降水量站网监测系统，为吉林省和四平市水资源评价和防汛抗旱工作提供可靠的基础数据。

参考文献

人工降雨方式第4篇

关键词：SL3型雨量传感器、降水误差、原因分析

中图分类号：P415.12 文献标识码：A

引言

现在全国大部分台站均使用了自动站观测，观测雨量的仪器一般为翻斗式（分单翻斗和双翻斗）雨量传感器，同时也使用雨量器人工观测降水量。在日常工作中发现SL3型雨量传感器测量的雨量与雨量器相比存在着一定的误差，并且这种误差与雨量和雨强存在着很大的关系，通过对比找出了其中的规律。

1 误差对比分析

选用了2012年东营站降水比较集中6～8月的降水量进行对比。

1.1日降水量的对比分析

从表1可以看出，雨量传感器测量的日降水量一般要大于雨量器测量的降水量，且误差发生率为84.6%（误差发生率=差值≠0.0的次数/总次数）。发现日降水在30mm以上时，误差发生率为100%，误差达到1mm以上的概率为60%；而日降水量在6mm以下时误差较小，选取其中最大差值为0.4mm。由此可见，一般情况下日降水量越大，差值发生率越大，其差值越大。同时也与降水性质存在着一定的关系，如果为小的连续性降水，即使日降水累积量较大，其差值也是较小的，如7月2～3日为连续性小雨，即使日累计量很大，但差值还是很小的。

1.2 时段降水量的对比分析

因为雨量器只在固定的时间进行观测，所以只能用时段降水量与雨量传感器在该时段内的雨量进行对比分析。从2012年6～8月的降水时段内随机抽取了时段雨量≤6mm和>6mm的降水资料进行分析。

1.2.1 时段雨量≤6mm的降水量的对比分析

从时段降水量≤6mm的降水量的对比可以看出，时段降水量≤6mm时，误差较小，误差发生率为60%，其中最大差值为0.4mm。

1.2.2 时段雨量>6mm的降水量的对比分析

通过时段降水量>6mm的降水量的对比可以看出，时段降水量>6mm时，误差较大，且误差发生率为100%，其中最大差值超过1.0mm。

通过对时段降水量分析，从一定层次上可以看出，雨量传感器产生的误差大小与雨强存在着很大关系，雨强越大，其误差发生率越大，与雨量器观测的降水量差值越大。笔者通过对比雨量传感器采集的分钟雨量与虹吸雨量计的雨量迹线作比较时，也得出了同样的结论。

2 误差原因分析

检查了雨量传感器的安装问题，用标尺和水平仪对仪器进行了检查，器口呈正圆形，水平也没问题；我们日常清洁仪器时，严格按《地面气象观测规范》规定操作，翻斗只用清水清洗，排除了翻斗内壁沾附油污的可能性。

排除了仪器故障，找出其观测差值原因，只能从仪器结构和测雨原理入手。SL3型雨量传感器内部结构主要是有翻斗（中部贴有一块小磁钢）和干簧管组成，它的计量方式为翻斗式，当翻斗翻动时，磁钢对干簧管扫描，使干簧接点因磁化而瞬间闭合1次，送出1个脉冲信号，相当于0.1mm降水。而翻斗翻动主要依靠翻斗承接雨水的重量和雨水给其作用的动量。SL3型雨量传感器的口径为20cm，0.1mm的雨量的重量为0.01cm×3.14cm×10cm=3.14g，也就是说，当雨量在漏斗内重量达到3.14g时一侧翻斗就会翻倒，而用另一侧的翻斗继续承接降水。通过以上对雨量传感器原理分析，可以推断其观测误差主要来自以下几个方面。

2.1 动量作用造成计数不准确

将传感器的外皮取下，通过模仿降水（每分钟连续不间断注水1mm）的形式将水注入承水器，这时可发现，注入的水将以柱状形式通过过滤漏斗流出，当以少量形式注水时，下流的水则为滴状。也就是，当雨强较大时，雨水则以柱状形式通过过滤漏斗注入翻斗，这是雨水给翻斗施加的动量要远大于滴状形式，同时雨量的增加又较快，在翻斗承接的雨量快要达到3.14g时，因动量作用，翻斗提前翻倒，造成计数增加。而雨强较小时，施加给漏斗的动量较小，其测量误差也较小。

2.2 雨水残留导致测量不准确

由于水是翻斗的浸润液体，具有一定的表面张力，因此翻斗在倒水时总会有小部分雨水残留在翻斗表面。当雨强较小时，翻斗倾斜时间长，滴水时间长，容易使翻斗内壁残留的部分水滴滴干净，而当雨强较大时，翻斗动作快，几乎没有静态滴水时间，部分由于表面张力而浸润在翻斗表面上的水来不及滴净又被下一次计量作为初值而累积计数，使测量值明显增大。

2.3 观测时间不一致

观测时间不一致也是造成时段差值的一个重要原因，雨量器的人工观测时间为正点前45～60min，但传感器则是以00：00分为分隔点，这种差值体现在人工观测时有降水，降水强度越大，时间距正点越远，其时段差值越大，但对降水总量是没有影响的。

3 结语

从以上分析中可以看出，SL3型雨量传感器的测量误差，随着降水量的增加而增大，随雨强的增大而增大。因仪器设计和测雨原理方面所造成的误差是不能避免的，但在工作中必须严格按《规范》要求对仪器进行定期检查和维护，以避免人为误差的出现。按《规范》规定，当降水量大于10mm时，翻斗式雨量计的误差必须保持在±4%之间，所以该仪器相对用于人工观测的雨量器来说，其精度还是差了点。这就要求在日常工作中必须随时对此2种仪器进行对比，当发现误差超范围时，必须对基点进行调整。

参考文献

[1] 高国明.自动气象站与气象宽带网防雷技术要点[J].广西气象，2006（S2）.

人工降雨方式第5篇

关键词降水资料；常见问题；处理方法；辽宁朝阳

中图分类号P414.95文献标识码B文章编号 1007-5739（2011）03-0310-02

朝阳市位于辽宁省最西部，总面积19 756 km2。因与内蒙古毗邻，北部蒙古高原的干燥冷空气经常侵入，造成朝阳地区冬春两季干燥多风，夏秋两季高热少雨，1956―2000年多年平均降水量仅482.8 mm，且主要集中在6―8月，该时段降水量占69.2%。朝阳地区根据地理位置及降水特点，降水观测采用人工与遥测相结合的方式。目前，降水资料的获得与整编全部为人工观测所得。观测所用的仪器主要有普通雨量器与虹吸式自记雨量计。普通雨量器只在1―4月、10―12月的非汛期使用，大多数雨量站在汛期5―9月使用虹吸式自记雨量计观测。朝阳地区现有雨量站75个，其中使用普通雨量器观测的9个，使用虹吸式自记雨量计观测的66个。

虹吸式自记雨量计主要由承雨器、浮子室、虹吸管、自记钟、记录笔、储水筒、外壳等组成。它主要对液态降水物进行观测。下面简述几种降水资料中常见的问题及处理方法，使其更好地为水文事业服务。

1常见问题

应用虹吸式自记雨量计，在检查确认仪器的各个部件完整无损后按规范将其安装在选定的观测场内，安装完毕后用水平尺复核检查承雨器口是否水平，在各项要求都符合标准后，仪器即可投入使用。在正常情况下观测得到的原始资料在无雨时应是一条平直、光滑、粗细均匀的线段，在有雨时应是一条因降水量不同而斜率不同的逐渐上升的光滑、粗细均匀的连续曲线，在累计高度达到10 mm（允许误差±0.05 mm）时发生虹吸，归零，再上升，如此反复。但由于仪器故障或观测人员操作不当、经验不足等原因，使原始资料中出现一些错误，有时甚至会影响到降水量的加工整编及区域降水分析结果，因此应及时排除故障，使原始资料更完整、准确。资料中常见的问题有：平头、断线、停钟、倾斜、串时、串日、台阶状上升、横向锯齿等。

2形成原因及处理方法

2.1平头

平头是自记资料中比较常见的问题之一，发生的原因一般有3种：一是浮子室内进入杂物阻碍浮球上升；二是虹吸管内壁有杂物阻碍虹吸的发生；三是虹吸管转弯处加工的不规范导致在雨强很小时雨水顺管壁滴下而不发生虹吸。平头分为上平头及下平头，而上平头又较经常发生。在平头中有大平头及小平头2种，小平头的处理方法比较简单，一般根据观测人员所量得的天然排水量（出现平头时的虹吸量），在迹线上按降水趋势将线延长至与虹吸线上部延长部分相交为止，所延长的量等于天然排水量减去平头发生时迹线的读数（图1）。

大平头故障的处理则不仅要根据本站所测得的天然排水量，还必须与邻近站（2~3个）进行对比后先确定降水过程，再根据多站平均值法及本站的天然排水量进行插补计算，确定小时降水量，描点、绘线（图2）。大平头是比较难处理的故障之一，避免大平头发生的办法主要是依靠观测人员高度的责任感和专业知识。在观测时要经常观察仪器的运行情况，发现问题及时处理；要定期对浮子室、虹吸管进行清洗；在降水时应时刻关注降水量，该发生虹吸时却没有虹吸，应人工迫降使之虹吸。这样既能降低故障率，又能得到详实的资料。

2.2断线

断线也是降雨资料记录不全中较常见的问题，其形成的原因：一是自记笔尖损坏；二是缺少墨水；三是笔尖与钟筒接触不实。如果是无雨日断线，在发现故障后及时排除故障，或更换笔尖，或添加墨水，或调整自记笔与钟筒接触状态，然后将记录时间调整至北京时间继续运行即可。如果在有雨日形成断线，观测员需及时发现故障并根据形成原因排除故障继续运行[1-2]。资料上虽然没有降水过程但是能反应出降水量的多少，在资料处理时需要根据与相邻2~3个站对比后确定降水过程，结合本站的雨量绘出降水过程线（图3）。

2.3停钟

停钟在仪器运行的过程中经常发生，形成的原因多是由于自记钟芯损坏，有时也因为观测员没及时上弦而造成停钟[3]。应针对不同的原因及时排除故障。同样，在资料处理时也分有雨和无雨2种情况，如果是在无雨时调整到北京时间即可；如果是有雨，则需要与邻站进行对比，确定降水过程，再根据本站本次降水量，利用多站平均值法计算出小时段雨量，插补绘出完整的过程线（图4）。

2.4倾斜

倾斜在资料中并不常见，其形成原因是自记钟筒与浮子室不平行，这时需要看倾斜的方向对钟筒进行调整，可以剪几片薄塑料或胶皮垫在钟筒底部较低的一边，一边垫一边加水调试，直到虹吸下行线不倾斜为止[4]。在自记资料中虹吸记录线有倾斜发生时，如果倾斜的时间大于等于5 min就需要进行倾斜订正，订正方法如下：一是以放纸时笔尖所在位置为起点，画平齐于横坐标的直线，作为基准线。二是通过基准线上整点时间各点，作平行于虹吸线的直线，作为纵坐标订正线。基准线起点位置在零线的，如图5所示；起点位置不在零线的，如图6所示。三是纵坐标订正线与记录线交点的纵坐标雨量，即为所求之值。如在图6中摘录14：00正确的雨量读数，则通过基准线14：00坐标点，作一直线ef平行于虹吸线bc，交记录线ab于点g，纵坐标读数即为14：00订正后的雨量读数。其他时间订正值依此类推。

2.5其他

一是串时。1 d内使用机械钟的记录时间误差超过10 min，且对时段雨量有影响时，应进行时间订正。若时差影响暴雨极值和日降水量者，时间误差超过5 min，应进行时间订正。二是记录线呈台阶状上升。记录笔跳动上升，记录线呈台阶状上升，这时迹线所记录的雨量为真实的雨量，可过中心画1条光滑曲线作为正式记录。三是记录线横向呈锯齿状。形成锯齿状的原因主要是由于观测仪器固定得不牢固，或是由于观测场地选择不合理，在风大雨急时往往会发生这种现象。这时的记录线不影响雨量，但是在资料加工时间不好划分，因此需要在记录的中心画1条光滑的记录线将其还原。

3结语

降水资料中除了以上几种主要故障外还会发现很多的问题，但一般不会影响降水量的大小，不会影响全区降水量分析以及对极值的选择，需根据实际酌情处理。总之，经过上述处理的资料在很大程度上会还原实际降水过程，保证了资料的真实、可靠性，保证了全区降水分析及水文年鉴的刊印质量。

4参考文献

[1] 欧阳彩虹.虹吸式雨量计常见故障及处理[J].广西气象，2005（2）：46，48.

[2] 薛旭.虹吸式雨量自记维护补充[J].河南气象，2003（1）：47.

[3] 蔡冬梅，陆剑红.雨量自记记录统计中常见问题的处理[J].湖北气象，2002（1）：25-26.

[4] 张淑敏.雨量自记记录在特殊情况的整理统计[J].陕西气象，2002（5）：42.

人工降雨方式第6篇

[关键词]农村；饮水问题；安全；蓄水池；设计

中图分类号：G5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）25-0388-01

水乃生命之源，发展农村饮水、保证农村饮水安全是改善农民生活环境、提高农民生活质量、搞好农村卫生环境的主要手段，是促进农村经济发展、解放农村劳动力的基本需求，是维护人民群众切身利益、构建和谐社会的必然要求，也是实现经济全面发展的重要内容。基于此，做好农村饮水安全工作不容忽视，它是国家关注民生、解除民忧、为民谋利的具体体现。

一、我国农村饮水安全问题现状

水是人类赖以生存和发展的基础，可以说没有水也就没有人类的存在。因此，对水资源的开发和利用深受世界人类的关注，是当前环境污染工作中最为关心的研究课题。我国作为农业大国，农村饮水工程建设步伐不断加快，但由于我国农村经济水平的限制，仍然有不少农村地区的饮水问题没有得到有效的解决。面对这种问题，我们有必要对农村饮水安全问题进行分析，而蓄水池作为解决饮水问题的最佳方法而逐渐被人们重视，且在不少地区都已经广泛应用。

1、我国农村饮水安全现状

我国是一个农业大国，受到自然、经济、社会、环境等条件的限制，使得大多农村饮水安全问题仍然存在，且一直没有得到有效根治。根据有关数据统计了解，我国近8亿农村人口中有超过3亿以上的人群还处于饮水安全得不到保证的状态。由此可见，我国农村饮水安全问题不容乐观，究其原因一方面是因为大量农村饮水工程长期处于落后、简陋、低标准状态，虽然国家不断加大农村饮水工程建设，但是建设力度一直赶不上工程老化周期，使得国内众多地区长期处于低水平状态。另外，各种水质污染非常严重，水质中含有的氟、硫、砷等元素超标，严重危害着农村居民饮水安全问题。

2、农村饮水安全工程蓄水池施工意义

针对上述种种问题，虽然我国政府对三农问题的不断重视，农村饮水问题也正在积极解决之中，以保证农村居民饮水安全为目标的饮水工程施工力度不断加大。尤其在一些新农村建设中，为了实现农民就地用水的安全，不少地区都开展了农村小型水利施工建设和水井开挖施工，有效的缓解了过去农民用水压力。在具体的工作中，蓄水池施工技术的应用是通过蓄水截流的方式将降雨合理收集起来，从而解决农村饮水问题的一种方法。但是在蓄水池实际设计和施工中，我们必须要对蓄水池的接流量、容量进行综合考虑，以实际测量数据为标准开展蓄水池施工，在满足当地居民用水要求的同时确保施工进度和效益。同时在具体建设中还需要综合考虑当地气候环境问题，根据不同的环境和气候设置出科学的蓄水池施工标准和计划。

二、农村饮水安全工程蓄水池设计要点

随着社会发展和人民生活水平的提高，人民对饮水安全要求越来越高，尤其是我国广大农村地区的人民，对饮水安全的渴望更加强烈，可以说开发农村安全饮水工程已成为推动社会积极发展的关键，是解决三农问题的主要手段。因此在具体工作中，我们必须要高度重视农村蓄水池的设计工作要点，从多个不同角度将各种需要注意的问题加以指出，从而保证工程开展进度与效益。

1、蓄水水窖的容量计算

1.1、蓄水量与年降雨量的关系

窖（池）蓄水量主要指人畜饮用水量，以年降雨量作为集雨水窖一年的水量来源，窖（池）蓄水量可表示为：

Vn=10-3・Pa・An

式中Vn――窖（池）蓄水量（m3）；a―年降雨量的利用率；Pn――保证率为75%的多年平均降雨量（rnrn）；An――表示有效集雨面积（m2）。

1.2、集雨水窖容积计算公式

根据年降雨量的时空分布特征，每年的1月、2月、3月、l1月、12月这5个月份降雨量很小，其他7个月份的降雨量可以一边饮用一边蓄水，到雨季结束，能蓄够5个月的用水量为最合适的容积，因此得出公式：

V=Vn一210Qd

式中V―窖（池）蓄水量（m3）；Vn―全年需水量（m3）也等于全年总蓄水量（m3）；Qd农户平均日需水量（m3）。

1.3、应用实例分析

以某县某乡山村一户农民集雨水窑工程设计为例。

首先要搜集基本资料。该村海拔高度约为2100米，瓦房的有效集雨面积经测量为126m2。根据多年工程实践我们可得出该地区多年平均降雨量为607.1mm；根据提供的河流流域的降雨模比系数，可得到各频率的年降雨量，见表1。为了保证饮水的安全性，降雨量的保证率以不低于75%为宜。

查表1得该村保证率为75%的多年平均降雨量是513mm。在农村地区，接近丰年时，降雨量会相对较大，考虑到这一因素，蓄水池的容积可以相对的进行提升，但是值得注意的是，即使是提升，也不能超过多年平均降雨量值的蓄水池容量。以免蓄水池容积过大，造成蓄水出现问题。从上述计算公式可以得知，该户蓄水池的容积最大为26m3。

2、节流饮水蓄水池容积计算公式的推导

2.1.在农村中，主要的引用水来源为河流、小溪和降雨。但是由于我国气候、环境等因素的影响，降水量每年都通，这就给蓄水池容积涉及带来一定的困扰，同时降雨与河流水流的流量也有着密切的关系。一般而言，农村的山泉水流量的大小取决于地区降雨量的大小。降雨量分布不同，山泉水的水量也会不同。在降雨量比较大时，山泉水的流量也会比较大，但是保证率却较低，而在冬季降雨量下降，山泉水流量比较小，但是保证率却相对较高，一般保证率都会在85%以上。尤其是植被的覆盖率高时，说明水源涵养更为充足，这样就会使得山泉水的流量较为稳定。

2.2蓄水池容积的计算公式

农村用水高峰时段分别是早晨7：00-9：00时，中午11：30-13：30时，下午17：30-19：30时，共约6个小时，其他时间段用水量很小，在此时间段内，需水量远大于蓄水量。因此，蓄水池的容积设计采用18个小时的蓄水量为适宜，故其计算公式为V=64.8Qp

截流饮水蓄水池容积的计算。V=648Qp代入基本数据得：V=64.8x0.52=33.5m3

山泉水的流量较大时，可以适当调整蓄水池的容积，但最大不宜超过全村日平均需水量。

三、结语

综上所述，通过对降雨量及其时空分布的特点的讨论和计算，可以对蓄水池的容积进行合理的设计，从而避免浪费。从上述文章中可以清楚的了解到，采用截流引水蓄水池和集雨水蓄水池两种工程模式，可以有效解决农村居民用水困难的问题，尤其是对干旱或者是半干旱地区的农村居民来说，这两种工程模式最为有效。而且蓄水池工程对减少江河泥沙含量，减轻中下游防洪负担，改善生态环境，具有极其重要的意义。

参考文献

[1] 刘娴，纪秀荣，赵连德.油田矿区生活饮用水定点水质监测结果分析[A].中华预防医学会石油系统分会第五届预防医学学术交流会论文集[C].2008，

人工降雨方式第7篇

关键词 自动站；降水值；误差；成因；处理方法

中图分类号 P415.1+2 文献标识码 B 文章编号 1007-5739（2011）21-0047-01

1 雨量传感器结构和测量原理

雨量传感器的结构由承水器、上翻斗、计量翻斗、计数翻斗等组成，计数翻斗的中部装有一块小磁钢，磁钢的上面装有干簧开关。自动气象站雨量的测量原理是由雨量传感器感应雨量的大小转化为干簧管输出的开关信号，按照地面观测规范中雨量计算方法，计算机软件接收采集器处理的信息后计算降水量大小，并按规定格式显示[1-3]。

自动气象站测定降水值的工作过程：在承水器汇集的雨水进入上翻斗，进入计量翻斗后计量降雨量，0.1 mm降水量在雨量传感器上表现为计量翻斗转动1次，随之雨水被倒入计数翻斗；计数翻斗翻转时，其磁钢对干簧管扫描1次，干簧管因磁化而瞬间闭合1次。按此方式，降水量每次达到0.1 mm时，采集器就会接收一个脉冲信号并储存相应的降水[4-7]。

2 产生误差的原因及处理方法

2.1 由雨量传感器基点定位因素引入的测量误差

2.1.1 误差成因。由自动气象站雨量的测量原理可知，降水量的测量是通过翻斗的翻动产生电信号得出。设计中，翻斗每翻转1次，定义为0.1 mm的降水量，计量翻斗翻转次数影响雨量测量系统的计量准确度，而雨量传感器控制螺母影响计量翻斗转动次数。降水量的计量准确性与基点定位螺钉间距调节的准确度密切相关，当基点定位螺钉间的距离越小，会产生雨量测量的误差，此时翻斗翻转的时间短，翻转速度快，翻转次数多，雨量测量值大[3-7]。若计量翻斗的翻转次数小于或大于100次，则表示降水量小于或大于10 mm，此时雨量测量的计量值有误差[8-9]；若计量翻斗翻转10次时降水量为1 mm，翻转100次时降水量为10 mm，此时雨量测量的计量值准确。

2.1.2 处理方法。雨量传感器差值测量方法：先将10 mm清水注入小雨强注水孔，校准仪模拟1 mm/min降雨强度滴下，同时校准仪计数器开始计数，当水流淌完毕，双翻斗式雨量计的汇集都可能因未满不能翻动，此时需人工手动翻动，使水量尽量流进计量斗。计数器停止计数，计数器显示值作为传感器计数值，将计数器清零。重复此过程3次，用100减去3次取得的计数值加权平均作为测量小雨强测量差值R1。同样过程在通过大雨强注水孔测试3次，校准仪模拟4 mm/min降雨强度测得大雨强测量差值R2。取R=（R1+R2）/2为传感器的测量差值。

传感器调整方法：当传感器测量差值R在±3范围内时，说明传感器处于正常误差范围内，否则说明传感器误差太大。应当对传感器计量翻斗两边定位螺丝同时进行调整，以改变计量翻斗启动容量。一般计量翻斗定位螺丝转1圈，计数值相应变化3%。向外调节，则计量翻斗内盛水增多，计数值减少，向内调节，则计量翻斗内盛水减少，计数值增大。当R≥4或R≤-4时，在传感器计量翻斗两边定位螺丝上做上记号。调整时根据R的大小和螺丝上的记号，两边同时进行调整，使得差值在误差允许范围内。例如：量取10 mm水量，计数器应显示100，经3次测量，最后R=+6，说明翻斗启动容量大，应将两边定位螺丝分别向内调整1圈，使翻斗内盛水减少，最后计数值将增大6。反之亦然。若使用的雨量计是双翻斗式，则初始测试，当集斗翻动7次，而计量斗翻动10次时，说明传感器处于良好状态[6]。

2.2 雨量传感器关键元件损坏引入的测量误差

2.2.1 误差成因。计数翻斗干簧管开关发送1次信号，表明产生产的降水量为0.1 mm[4-6]。若干簧管元件失常，发生连击即多发送信号，或漏击即少发送信号，均会出现降水量误差值偏大或偏小的异常现象[8-9]。

2.2.2 处理方法。将万用表调到200 Ω档，红、黑表笔分别接触雨量传感器2个接线柱，查看翻动翻斗的变化，若无通断变化，则表示干簧管损坏；若有通断变化，则表示传感器正常[4-5]。为了消除该因素引起的测量误差，应将计数翻斗上的干簧管拧紧，松弛螺钉，取下已损坏的干簧管，安装一正常的干簧管即可。

2.3 雨量传感器机械原因引入的测量误差

2.3.1 误差成因。雨量测量的计量是以单位时间内计数翻斗的翻转次数为降水量的累计值的，雨量测量时，当上、下翻斗翻转的轴承间距调控不准确，如间距过大或过小，导致翻转出现阻滞感，均会改变翻斗翻转的速度[2，7]。因此，由这种机械不灵敏引入的测量误差，会造成自动气象站降雨量测值恒小于实际降水值。

2.3.2 处理方法。自动气象站工作人员应定期清洁雨量传感器，用清水清洗翻斗轴颈和宝石轴承孔（宝石轴承切勿加油），可缩小雨量传感器机械因素引起的测量误差。如翻斗轴损坏，则更新翻斗轴。如果宝石轴承磨损或碎裂，可用大头针沿轴承内孔触划，如有阻滞感，即宝石磨损，应更新轴承部件[3，7]。

2.4 因维护保养不及时引入的测量误差

2.4.1 误差成因。一般若对雨量传感器的维护和保养不当，也会造成一定的测量误差，导致自动气象站的雨量测量值偏小于实际降水值。与人工气象站比较，除雨量传感器外，自动气象站地面要素的感应元件均由机械式元器件转变成电子元器件，信号输出由机械放大转为电信号放大输出。将原始的机械记录转化成计算机自动采集存储[5-6]。此时如果天气某一要素发生变化，自动气象站均能更客观、实时地反映出来。但目前自动气象站仍沿用翻斗式雨量传感器，因翻斗中的机械构成因素，会增加测量方法引起的误差。为缩小降雨量测值的误差，应维护保养翻斗雨量传感器，否则会造成进出水管道堵塞，尤其是节流管不畅通，或翻斗翻动不灵敏，均会造成测量误差[2，9]。

2.4.2 处理方法。自动气象台站的工作人员应定期清洁雨量传感器，每个月至少清理1次过滤网，及时疏通节流管道，清除灰尘、小虫等脏物、杂物[10]。翻斗内壁禁止用手或其他物体抹拭，以免沾上油污。当久旱后进入第1场大雨前，台站观测人员应检查雨量传感器[3-5]。检查方法：向雨量承水器注入60～70 mm深度的水，观测自动气象站雨量示值与实际注入水的值是否一致。若一致，表明雨量传感器可进入雨量测值的观测程序；若不一致，则应详细检查，及时调节基点定位螺丝，排除可能引发误差的故障。

3 参考文献

[1] 王钰阳，杨海龙，赵雪梅.自动站取代人工站观测小议[J].黑龙江科技信息，2009（11）：4.

[2] 吴采霞，蒲利荣，高晓燕，等.自动气象站降水误差原因分析[J].安徽农学通报，2009，15（12）：193-194.

[3] 闫广顺，尹光.乡镇雨量站降水误差分析和处理方法[J].气象水文海洋仪器，2008（3）：39-40，44.

[4] 宋磊，李爱华.自动站降水值误差偏大的成因分析和处理方法[J].科技资讯，2006（29）：86.

[5] 江娟，张伟，丁铁.自动站降水值误差偏大的成因分析和处理方法[J].黑龙江气象，2008，25（2）：35-36.

[6] 曹云德，洛桑多吉.自动站降水误差存在的原因和处理方法[J].科技，2009（2）：63-64.

[7] 刘竞雄，黄志兴.五华自动气象站与人工观测雨量数据的对比[J].广东气象，2008，30（S2）：111-112.

[8] 常敬云，耿超.自动气象站降水值误差成因与处理方法[J].现代农业科技，2009（24）：275，278.

人工降雨方式第8篇

【关键词】层状云 人工增雨 播云方法

怀仁县北靠内蒙古高原，常年受高压控制，东有太行山脉阻挡，很少受海洋风影响，年平均降水量390mm，是典型的北温带大陆性干旱季风气候。 2014年4月上旬以来，怀仁县大部分地区以高温少雨天气为主，无有效降水天气过程出现，全县大部分地区出现了冬春连旱。截止2014年4月15日连续180天无大范围有效降水，全县平均降雨量仅为20mm，比历年同期偏少30mm，使得入春以来出现的旱情持续发展，出现了严重的冬春连旱。

1 增雨作业催化技术

怀仁县人工增雨工作开始于1990年。2010年以来一直采用37高炮进行人工增雨作业。怀仁县现有37高炮6门，BL-1QF火箭发射架2台，覆盖全县的人影标准化作业点6个。人工增雨是在适当的条件下，通过向云内播撒催化剂来影响云的物理过程，从而实现增加地面降水的活动。它包括冷云催化和暖云催化两种催化技术。地面人工增雨作业的高炮和火箭架都是采用冷云催化技术。即在云中负温区播撒碘化银，通过增加云中的凝结核来增加云中水汽转化为降落到地面雨滴的数量，从而达到增雨的目的。37高炮是以炮弹入云爆炸的方式向云中播撒碘化银冰核，由于爆炸范围有限和炮弹所含的碘化银（1克/发）有限，对云体催化速度慢，一般在30min后产生催化效果。

2 增雨作业云系的选择

高炮人工增雨作业的主要对象是层状云和混合云。怀仁县人工增雨作业时段主要集中在4-6月份。根据历年增雨作业实践以及各种物理参量指标分析，怀仁县人工增雨作业的云系一般为层状云。层状云是由于天气扰动造成的大范围空气抬升而形成的降水云系，水平范围广、持续时间长、云层稳定、云内上升气流小、顶部平坦。

3 增雨作业依据、时机、部位及区域选择

根据2014年4月16日短时天气分析预测，预计16日夜间―17日将出现明显降水天气过程，同时雷达和卫星云图所示方向、移向、移速、高度、强度等物理参量指标判断符合作业气候条件要求。催化部位的选择是人工增雨成败的关键。高炮人工增雨作业部位应选择在0℃以上的负温区，上升气流比较大而冷云含水高的区间。所以我们选择距作业炮点上风向4km以内，高度4000m-5000m作业。人工增雨催化时机的掌握直接影响到增雨效果。因层状云作业机会较多，我们选择云底高度1km、云层厚度5km、回波强度30dBz、回波顶高6km、面积0.1-0.5纬距、云团温度-10℃开始作业。

4 增雨作业技术方法

人工增雨要灵活掌握高炮的播撒高度、影响范围，使催化剂播撒在云中最佳核化高度，这次我们采取分批催化的方法，作业仰角在65°-70°射击范围内，采用间歇式同心圆射击组合，每个作业点一批次20发。从4月17日0时11分至1时30分北铺、路庄、尚希庄三个作业炮点分3个批次共发射增雨炮弹180发。

5 人工增雨效益分析

本次人工增雨作业在自然降水和人工增雨的作用下，作业区域何家堡乡宋庄、庄头新家园北辛村、南辛村、北铺、路庄、段家堡、尚希庄、赵麻寨、金沙滩镇陈家堡、胡寨、向阳，普降中到大雨，全县平均降雨量达20mm，受益面积达108000亩。持续多月的旱情得到了有效的缓解，对改善土壤墒情、促进春耕生产、改善空气质量、降低森林火险等级起到了积极作用，取得了良好的经济效益、社会效益和生态效益，受到了社会各界和农民朋友的欢迎。

人工影响天气工作是县级气象主管机构的重要职能工作，是保障农民粮食安全和国家稳定的重要任务。其中，人工增雨更是增加农民粮食产量的有力手段。怀仁县气象局人工增雨模式受到上级领导及地方政府的高度肯定，本着服务民生的原则，怀仁县气象局人工影响天气办公室尽心尽力，抓住每一场天气形势进行增雨作业，利用丰富的经验进行强行增雨，并受到了显著的效果。

此次人工增雨的成功在于：

（1）认真分析云水系统，做好作业前准备工作。

（2）抓住时机果断作业，在系统即将入境或发展成熟时开始作业。

（3）科学使用射击方法，宜采取3批次同心圆射击组合。

参考文献：

[1] 张连云，冯桂利.降水性层状云的微物理特征及人工增雨催化条件的研究.气象，1997.

[2] 苏春芹.冬季层状云实施人工增雨作业可行性探讨.气象研究与应用，2008.

人工降雨方式第9篇

关键词 国际工程 非正常降雨索赔 降雨公式 FIDIC

国际工程项目大多规模比较大、工期比较长，在施工过程中容易受到外界因素的影响，尤其是跨越数个年度的施工项目。降雨就是其中比较普遍且比较严重的影响因素之一。

如果承包商在施工过程中，遭遇了非正常的降雨，也就是说某一时段的降雨量超出了承包商在投标阶段的预期降雨量，对项目所造成的影响又超出了承包商在投标时所预期的影响，即给承包商带来了计划外的施工费用以及工期的延误，承包商应该从FIDIC合同条件中寻求合同依据，引用合同条款来论证自己的索赔权利，维护自己的合理权益。

出现非正常降雨时，承包商应依据双方签订的合同，结合实际情况和相关数据，分析拖期原因，界定承包商风险和业主风险，明确双方责任，继而进一步对应当由业主承担的风险提出合理的工期延长和费用补偿要求，使得承包商实际支出的计划外施工费用得到补偿，受到拖延的工期得到工程师和业主的确认而进行合理的工期延长。

一、 降雨索赔的合同依据

在FIDIC红皮书第四版（1987）中有若干个可以用来支持非正常降雨索赔依据的合同条款，摘录和分析如下：

（1）第11.1款 现场视察（Inspection of Site）：在承包商提交投标书之前，业主应向承包商提供由业主或业主代表根据有关该项工程的勘察所取得的水文及地表以下的资料。

（2）第20.4款 业主风险（Employer’s Risks）第（h）项：一个有经验的承包商通常无法预测和防范的任何自然力的作用。

（3）第44.1款 竣工期限的延长（Extension of Time for Completion）：如果由于“(c)异常恶劣的气候条件” 使承包商有理由延期完成工程或其任何区段或部分，则工程师应在与业主和承包商适当的协商之后，决定竣工期延长的时间，并相应通知承包商，同时将一份副本呈交业主。

（4）第20.3款 业主风险的后果：如果给承包商造成的损失或损坏是由于第20.4款所限定的任何风险造成的，或是与其他风险相结合造成的，若工程师提出要求，则承包商应按照该要求的程度修补这些损失或损坏，而工程师应该按照第52条的规定决定增加合同价格，并相应的通知承包商，同时将一份副本呈交业主。

在实际的降雨索赔中，第20.4款业主的风险和第44.1款竣工期限的延长两款可能是承包商使用最频繁的合同依据。而在引用这两条款的时候，问题的焦点就集中在如何界定所遭遇的降雨是不是“不可预见（Unforeseeable）”的。

在国际工程施工和索赔实践中，承包商通常要统筹考虑实际的问题，分析究竟引用哪一条款对自己的索赔最有利，使自己的索赔报告更有说服力，并且工程师对于索赔的认可和工程师的决定也是以工程师对合同的理解以及对在工程施工中涉及的有关情况的评估和承包商在其索赔通知书中阐明的索赔依据为基础的，所以对于上述合同条件的理解和实际情况的结合就尤为重要。

二、 降雨索赔的处理原则

在国际工程承包中，处理降雨索赔的原则是：一般的不利水文气象条件，是承包商的风险；而特殊反常的水文气象条件（Exceptionally Adverse Climatic Conditions），即通常所谓的“人力不可抗御的”自然力（Force Majeure，或Act of God），则属于业主的风险。

本文所讨论的非正常（abnormal）降雨索赔就是特殊反常的、超出了正常范围的水文和气象条件，同时，又是一个有经验的承包商在提交投标书之前不能合理预见的（unforeseeable），属于业主负责的风险范围。

非正常和不可预见是降雨索赔成功的关键，这意味着承包商必须证明：①他不可能在提交投标书前预见该事件；②他是一个有经验的承包商，也就是说承包商没有预见到该事件的发生不是他主观上缺乏经验造成的；③他没有预见到该事件是合理的（即证明是非正常的）。要想证明这三点，基础数据将是非常重要的支持证据。

三、 降雨基础数据

无论是正常范围的降雨还是非正常范围的降雨，都会对项目施工造成一定的影响，那么界定异常降雨或者某一时段的降雨属于正常范围还是非正常范围，从某种意义上来讲就是界定此类降雨的风险属于承包商承担的风险范围，还是属于业主承担的风险范围。

在国际工程合同执行中有下述几个方面的基础数据来区分所谓的正常降雨或者是非正常降雨：①降雨量（降雨强度）；②降雨持续时间；③发生在降雨期外的降雨。这三个基础数据决定了一场降雨或者某一时段的降雨是否对项目的施工进度造成了非正常的负面影响，为能否进行非正常降雨索赔奠定了基础。确定这三个基础数据的若干年平均值为正常降雨范围，来反映意向索赔年份的降雨数据超出了范围之外，是特殊的、反常的。例如在某国际工程公路项目实践中，合同规定中关于正常和非正常的分界线规定如下：

1.国际工程实践中一般是确定十年降雨纪录平均值为正常的降雨范围；

2.同时确定10毫米的日降雨量作为区别是否对现场施工造成影响的分界线。

四、 降雨索赔的计算方法

无论项目中采用的是FIDIC还是其他的合同条件，在对合同条款或其他国际性惯例的理解和执行中，合同双方都会发现非正常降雨对现场施工的影响相对比较抽象。在实际执行过程中，收集整理相关的降雨数据存在相当的困难，尤其是在考虑降雨量大小对施工进度带来的不同的影响的时候。

例如，某一天的降雨量是70毫米，可能会需要5天时间来等待现场具备施工条件；另外一天的降雨量为20毫米，可能需要2天时间来等待现场具备施工条件。这两天的降雨量都超过了10毫米这个被普遍认为影响施工的降雨量标准，但是对于现场施工进度的影响分别为5天和2天，时间长度上具有明显的差异。

还有如果考虑连续性降雨同间歇性降雨不同的影响的时候也同样存在相当的困难。例如：某一月份连续降15天的雨可能会对施工产生20天的影响，可是如果是每隔一天降一次雨，那么可能对于施工的影响就会达到30天。尽管这两种情况下的降雨量和降雨天数可能会一样，但是对于施工带来的影响却存在相当大的差别。

所以，如何将由于非正常降雨造成的施工影响进行合理并且切合实际的量化是索赔的关键。下面的三种方法就是从不同的角度考虑来实现索赔需要的量化说明，也是目前国际工程项目上进行非正常降雨索赔常用的方法：

（一） 平均值法(Average)

就是采用前面所提到十年降雨纪录平均值与索赔期间降雨纪录的对比来说明非正常降雨对施工造成的影响而进行索赔的方法。

这种方法涉及到下列的几组数据计算和对比：①十年历史纪录中月平均降雨量；②十年历史纪录中日平均降雨量（月平均降雨量除以30天）；③受到降雨影响月份内的实际降雨量；④历史平均降雨量和实际降雨量的对比；⑤非正常降雨对施工进度的实际影响。

在表1中列出了某国际工程项目所在地区历史上日降雨值超过10毫米的十年平均值以及实际当前索赔月的实际降雨天数，对比后得到对比差值。

从上面的数据分析我们可以看出来，降雨量超过十年平均降雨量的部分就是非正常的降雨量，而相对应的天数就是非正常降雨对于施工进度造成影响的天数。

（二） 关键路径法(Critical-path method)

平均值法计算该索赔基础时可以采用图表分析的结果对于超出正常降雨范围的部分进行工期索赔，但是具体到工程实践当中的时候，工程师往往会要求承包商必须在投标的时间充分考虑气候条件带来的影响，并且在组织施工的过程中预留出适当的容许天数来避免气候条件给总体计划带来的影响。工程师会对于这一适当容许天数之外的影响进行考虑，并且要求非正常降雨影响了整个项目的总体进度计划并且迫使关键路径上的供需受到影响而拖延了工期。于是就衍生了一种结合项目总体施工进度计划的关键路径来进行降雨索赔的方法，也就是施工进度计划得关键路径受到影响的天数作为索赔的天数，被称之为“关键路径法”。

通常在利用“关键路径法”进行索赔分析时需要具备以下的条件：①所遭遇的气候条件必须非正常的或者是特殊反常的；②所遭遇的气候条件必须对项目的施工造成了一定的困难或者影响了施工的进度；③遭受不利影响的施工工序必须处在关键路径上面，并影响了整个项目的总体施工进度计划。

（三） 降雨公式法

降雨公式法则是在国际工程项目中最新的一种非正常降雨索赔计算方法，也就是将降雨对现场施工的影响通过公式计算获取一个直观的计算数据，从而反映现场施工受到降雨影响的程度。这种方法适用于任何的单独月份或者任何的工程施工时间段内，而每个月份的影响时间与应该获得的延长时间都会单独分开，汇总之后就成为整个合同期内需要获取工期延长的总时间。公式表达如下：

V = (NwNn) + (RwRn)/X

相关符号代表的意思：

V―所计量当前月由于降雨的影响而造成的延误天数

Nw―所计量当前月降雨量≥10毫米的实际天数

Nn―历史降雨纪录中（十年）同样月份降雨量≥10毫米的平均天数

Rw―所计量当前月的实际降雨量

Rn ―历史降雨纪录中（十年）同样月份实际降雨量的平均值

X ―所选取历史降雨记录的年数，通常是十年，也有些合同要求二十年或更长

* 指数 (NwNn) 应该被认为是代表着所计量当前月降雨量≥10毫米的实际天数超出历史降雨纪录中（10年）同样月份降雨量≥10毫米的平均天数的部分

* 指数[(RwRn)/X]代表着尽管所计量当前月的平均日降雨量没有≥10毫米/天，但是降雨仍然对现场的施工造成了影响

值得注意的几点：

第一， 某些特殊地区会要求提供二十年历史数据作为计算历史平均降雨量的基础，而且会规定降雨量大于20毫米才会影响现场施工；

第二， 对于某一需要考虑延期索赔的期间而言，需要考虑的受到非正常降雨的全部影响在这里将以代数和的形式进行汇总；

第三， 必须获取相关气象部门关于施工现场或者合理临近施工现场地点的若干年（十年或者二十年）的降雨纪录作为上述公式计算的基准数值；

第四， 如果无法取得若干年的降雨纪录，那么上述公式就不再适用。

由此可以看出降雨公式是将降雨量和持续时间直接进行量化，以考虑其对项目施工带来的影响，据此得到索赔相应的延长工期值。

上面三种方法实际上是国际工程索赔中出现的关于非正常降雨所用到的索赔计算方法，同时有些时候某些数据的分析也会涉及到不同方法之间的交互使用或相互补充。但是所有计算方法的核心都是将实际发生的降雨情况尽可能同现场施工受到的影响结合起来，并对超出正常范围的部分进行某种程度上的量化，从而能够比较直观地反映承包商实际上遭受的成本增加和工期的延误，获取工程师和业主的认可，保障自己的权益。

五、结语

国际工程施工中遭遇这种非正常降雨的情况相当频繁，而且在索赔实践中，由于索赔计算方法包括了定性和定量分析，使得咨询工程师不能直观的对这一问题进行决断。而咨询工程师作为业主的代表的这一角色，就决定了这一索赔很容易成为最难解决的合同争端。本文描述的三种方法力求将施工现场遭遇的抽象的影响同实际情况结合起来，并用具体的数据表现出来，结合合理的分析来为承包商的索赔提供强有力的支持，从而使得承包商能够维护自己的合同权益。

（作者单位：中国水利水电第二工程局埃塞俄比亚分公司）

参考文献：

COLTO (Committee of Land Transport Officials), Standard Specifications for Road and Bridge Works for State Road Authorities, 1998.

张水波、何伯森编著：FIDIC新版合同条件导读与解析，中国建筑工业出版社，2003年。