Измерение объема атмосферных осадков

Измерение объема атмосферных осадков

 При расчете водостоков основное значение имеют жидкие осадки, выпадающие в виде дождей и требующие немедленного отведения. Твердые осадки (снег) дают меньший объем воды при таянии, и ее отведение не связано со временем выпадения этих осадков.

Для измерения объема атмосферных осадков, выпавших в виде дождя, применяют приборы, называемые дождемерами. Приборы эти бывают обыкновенные (простые) и самопишущие (автоматические).

Прибор первого вида — металлический открытый сосуд цилиндрической формы в виде ведра площадью 500 см2 (диаметр 25, 2 см). Эти дождемеры устанавливают на столбе высотой 2 м от поверхности земли. Для предотвращения выдувания осадков ветром прибор заключают в конический кожух ( 3. 59). Для измерения жидких осадков, поступивших в дождемер, их сливают в измерительный градуированный сосуд со шкалой.

Дождемерами этого типа измеряют общий объем осадков, выпавших за сутки; объем выпавших осадков за любой промежуток времени получают суммированием суточных объемов. Такие дождемеры весьма просты по своей конструкции, поэтому они получили повсеместное распространение.

Однако данные о среднем объеме осадков за сутки для расчета дождевой канализации недостаточны. Для этого необходимо знать продолжительность отдельных дождей, объем осадков и их распределение за период каждого дождя. Такие данные могут быть получены только с помощью особых приборов, автоматически регистрирующих весь ход выпадения дождей. Наибольшее распространение у нас получил самопишущий дождемер (плювиограф) поплавкового типа ( 3. 60).

Для сбора выпадающих осадков служит приемный сосуд, откуда по трубке осадки поступают в измерительный цилиндр с поплавком. Последний связан с пером, которое, касаясь бумажной ленты, надетой на барабан, чертит на ней линию. Внутри барабана помещен часовой механизм с суточным заводом, который за сутки поворачивает барабан на один оборот.

Для обеспечения непрерывной работы прибора при любом количестве осадков в измерительный цилиндр сбоку вставлен стеклянный сифон. Изгиб сифона соответствует верхнему положению пера на ленте прибора.

При наполнении сосуда столб воды достигает уровня сифона, вода из цилиндра автоматически переливается в сосуд 6, и перо опускается вертикально вниз до своего нулевого положения, после чего запись выпадения осадков продолжается тем же порядком.

На разграфленной ленте барабана по горизонтали фиксируется время, а по вертикали — высота слоя выпавшего дождя Н ( 3. 61). Продолжительность дождя оценивается с точностью до 2 мин, а высота слоя выпавших осадков — с точностью до 0, 05 мм. При отсутствии осадков перо вычерчивает прямую линию.

Высота слоя выпавшего снега определяется простым дождемером. Для этого сосуд дождемера с твердыми осадками вносится в помещение, снег тает, а высота слоя воды, полученной в результате таяния, измеряется.

Дождемер

(омбро— или плювиометр) — прибор, служащий для измерения количества воды (в виде дождя, снега и т. п. ), выпадающей в течение определенного промежутка времени из атмосферы. Это обычно цилиндрический сосуд А из цинковой жести (черт. 1), в верхней части которого находится медное кольцо bb, для придания ему прочности.

Черт. 1.

Внутренний поперечник кольца обычно таков, что площадь поперечного сечения = 500 кв. см. В некотором расстоянии над дном находится воронкообразная перегородка ее, в которой сделано несколько отверстий. Между дном и перегородкой, ближе к последней, приделана трубка d, закрываемая колпачком е. Д. устанавливается на столбе M в нескольких саженях от зданий и деревьев, притом так, чтобы верхний край его был на высоте не менее двух арш. над поверхностью почвы. Его прикрепляют с сев. стороны столба, что до некоторой степени защищает Д. от солнца, для уменьшения испарения (для той же цели служит и воронка ее); верхний конец столба несколько скашивают в сторону, противоположную Д., чтобы зимой на нем не мог скопляться снег. Для измерения воды, собравшейся в Д., ее выливают в измерительный стакан К (черт. 1 внизу). Поперечное сечение стакана в несколько раз меньше поперечного сечения Д. Количество воды, занимающее в Д. высоту в 1 мм, будет в стакане иметь гораздо большую высоту. Числа 1, 2, 3 и т. д. на делениях стакана соответствуют такому же числу мм в Д. Д. употребляют не только для измерения количества дождя, но и для измерения снега, града, крупы, для чего, перед измерением, его держат некоторое время в теплой комнате, пока лед не растает, а затем уже вливают в стакан для измерения. Из этого видно, что наблюдатель должен иметь два Д.

Отсчет по Д. обычно делается раз в сутки, между 7 и 8 час. утра, следовательно, измеряется количество воды, выпавшей в течение суток. Для уменьшения влияния выдувания снега из Д. ветром иногда в него вставляют крестообразную цинковую перегородку, а для предохранения от заносов снега с земли его окружают воронкой снаружи; в последнем случае Д. устанавливают на вершине столба, как показано на черт. 2.

Черт. 2

Д. самопишущий (омбро— или плювиограф) устраивается весьма различно. Наиболее употребительна система опрокидывающегося челнока. Металлический челнок АА, в разрезе ромбической формы, с перегородкой b посредине, может вращаться около оси о. Он помещен в комнате. Дождь падает в особый цилиндрический сосуд, подобный обычному Д., помещенный снаружи, и оттуда проводится к челноку с помощью особой трубки д. При том положении челнока, как на чертеже 3, вода вливается в левое отделение челнока, и, когда оно почти наполнится водой, последний опрокидывается влево, при чем вода из него выливается.

Черт. 3.

Тогда под трубкой д будет находиться правое отделение челнока, и вода льется в него. При некотором определенном количестве воды в нем происходит новое опрокидывание, уже вправо, и т. д. Во все время дождя челнок опрокидывается то вправо, то влево, причем он приходит в соприкосновение то с металлической ножкой m, то с такой же ножкой n, которые вместе с осью челнока о введены в особую гальваническую цепь. Замыкание цепи производит намагничивание введенного в него электромагнита и притяжение якоря; к этому последнему прикреплен штифт с острием, расположенным перед медленно передвигающейся с помощью часового механизма бумажной лентой. Острие делает на ней точки. Зная то количество воды, которое необходимо для опрокидывания челнока, можно по числу точек, сделанных на ленте в течение данного времени, судить о количестве выпавшего в это время дождя. В случае снега приемный цилиндр должен снизу нагреваться особой лампочкой