Wstępne wyniki porównawczych testów polowych elektronicznego deszczomierza wagowego OTT Pluvio2 i disdrometru laserowego Parsivel

• Autorzy: Licznar P.

Warianty tytułu

EN

Preliminary results of the OTT Pluvio2 electronic weighing gauge and Parsivel laser disdrometer comparative field tests

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Budowa nowoczesnych sieci pomiarowych opadów dedykowanych potrzebom hydrologii miejskiej, takim jak: rejestracja szeregów czasowych opadów dla hydrodynamicznego modelowania kanalizacji lub dla sterowania w czasie rzeczywistym systemami kanalizacji miejskich itp. wymaga stosowania nowej generacji przyrządów pomiarowych, takich jak: elektroniczne deszczomierze wagowe i disdrometry laserowe. Obydwa przyrządy pomiarowe, oparte na całkowicie odmiennych podstawach funkcjonowania, są w stanie rejestrować w sposób automatyczny natężenia zarówno stałych jak i ciekłych opadów, z krokiem czasowym pojedynczych minut, satysfakcjonującym obecne wymogi modelowania odpływu wód opadowych. W artykule prezentowane są wyniki wstępne testów porównawczych obydwu przyrządów pomiarowych produkowanych przez firmę OTT z Niemiec. Ponadto w artykule dyskutowane są szczegółowo konstrukcja i funkcjonowanie Pluvio2, nowej generacji elektronicznego deszczomierza wagowego firmy OTT, wraz z odniesieniem do innych znanych rozwiązań. Specjalna uwaga w tym względzie jest poświęcona zagadnieniu przetwarzania surowego sygnału z czujnika wagowego przez procesor deszczomierza i prezentacji danych pomiarowych na wyjściu deszczomierza oraz ich zapisowi w pamięci datalogera. Porównawcze testy polowe Pluvio2 i Parsivela były prowadzone od początku stycznia 2009 w specjalnym laboratorium pomiarów opadów atmosferycznych dla potrzeb hydrologii miejskiej Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu. Podczas testów rejestrowane były opady stałe i ciekłe, np. śniegu, deszczu i śniegu z deszczem. W przypadku opadów śniegu zawyżenie ich natężenia dochodzące do około 50% było obserwowane dla Parsivela w porównaniu do Pluvio2. Można przypuszczać, że chociaż częściowo to zawyżenie znajduje swoje wyjaśnienie w optycznej podstawie funkcjonowania disdrometru. W przypadku zapisów natężeń deszczy zawyżanie wartości przez Parsivela było mniejsze i wynosiło około 30%. Dalsze badania są niezbędne dla lepszego zrozumienia natury tendencji do zawyżania wartości natężeń opadów przez disdrometr i dla opracowania specjalnych współczynników redukcyjnych niezbędnych dla korekcji natężeń opadów. Kampania pomiarowa z użyciem nowego deszczomierza wagowego firmy OTT Pluvio2 udowodniła jego duży potencjał praktycznego stosowania na miejskich sieciach pomiarowych opadów atmosferycznych.

EN

Development of modern precipitation measuring networks dedicated for urban hydrology needs, like for example precipitation time series collection for hydrodynamic drainage modelling or for real time control of urban drainage systems, etc. needs implementation of new generation of measuring devices, such as: electronic weighing gauges and laser disdrometers. Both measuring devices, based on completely different functioning principles, are capable for automatic recording of both liquid, as well as solid precipitations rates with the time step of single minutes satisfying present needs of stormwater outflow modelling. In this paper preliminary results of comparative field tests of both measuring devices produced by the OTT company from Germany are presented. Moreover the construction and functioning of new generation of OTT company electronic weighing gauge Pluvio2 is discussed in detail and compared with other known solutions. Among of it a special attention is given to problems of crude weighing sensor signal processing by the gauge processor and final outcome precipitation measurements presentation and their recording by the data logger. Comparative field tests of Pluvio2 and Parsivel were conducted from the beginning of January 2009 at the special laboratory of atmospheric precipitations measurements for urban hydrology needs of the Wroclaw University of Environmental and Life Sciences. During the test solid and liquid types of precipitations were recorded, for example: snow, rain or snow with rain. In case of snow precipitations overvalue of its real intensity up to approximately 50% by Parsivel in comparison to Pluvio2 was observed. It is expected that this overvalue can be explained at least partially by the optical measuring principle of disdrometer. In case of rainfalls rates recordings Parsivel overvalue was smaller and equal to about 30%. The future studies are necessary to understand better the nature of precipitations intensities overvalue tendency by disdrometer and to develop special reduction factors necessary for precipitation rates corrections. Measuring campaign with the use of new OTT company electronic weighing gauge Pluvio2 proved its big potential for practical implementation at urban atmospheric precipitation measuring networks.

Słowa kluczowe

PL

kanalizacja; elektroniczny deszczomierz wagowy; disdrometr laserowy; hydrologia miejska

EN

water supply system; electronic weighing gauge; laser disdrometer; urban hydrology

• Wydawca: Ośrodek Informacji "Technika instalacyjna w budownictwie''
• Czasopismo: Instal
• Rocznik: 2009
• Tom: nr 7/8
• Strony: 43--50
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Licznar P.

• Katedra Budownictwa i Infrastruktury Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, Wrocław

Bibliografia

• [1] Brock F.,V., Richardson S.,J., 2001: Meteorological measurement systems. Oxford University Press.
• [2] Deszczomierz wagowy wyposażony w rejestrator danych lub wyjście impulsowe Pluvio. Materiały firmy OTT MESSTECHNIK GmbH & Co. KG.
• [3] Lanza L., Leroy M., Alexandropoulos C., Stagi L., Wauben W., 2005: WMO laboratory intercomparison of rainfall intensity gauges. Final report.
• [4] Licznar P., 2008: Wspłzesne techniki gromadzenia danych opadowych dla modeli hydrodynamicznych sieci kanalizacyjnych. Instal. Wydanie specjalne (279), 64-68.
• [5] Licznar P., 2008: Obliczenia częstotliwości nadpiętrzania sieci kanalizacji deszczowej. Gaz, Woda i Technika Sanitarna, Nr 7-8, 16-21.
• [6] Licznar P., 2007: Disdrometr laserowy - nowe narzędzie pomiarowe opadów atmosferycznych dla potrzeb inżynierii środowiska. Gaz, Woda i Technika Sanitarna, kwiecień 2007, 10-12.
• [7] Licznar P., Łomotowski J., 2004: Systemy monitoringu i sterowania odpływem wód opadowych. Przegląd Komunalny (Zeszyty Komunalne) 11(22), 136 - 138.
• [8] Licznar P., Łomotowski J., Burszta-Adamiak E., Kuczewski K., 2007: Pierwszy krok w budowie bazy danych o opadach dla inżynierów sanitarnych. Forum Eksploatatora, marzec/kwiecień 2007, s. 38-40.
• [9] Licznar P., Łomotowski J., Rojek M., 2005: Pomiary i przetwarzanie danych opadowych dla potrzeb projektowania i eksploatacji systemów odwodnieniowych. Futura PZiTS Poznań.
• [10] Licznar P., Łomotowski J., Rojek M., 2005: Sposoby pomiaru natężenia deszczu na potrzeby projektowania i eksploatacji systemów odwodnienia terenów zurbanizowanych. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie, t. 5, z. specj. (14), 209-219.
• [11] Nespor V., Krajewski W., Kruger A., 2000: Wind-induced error of raindrop size distribution measurement using a two-dimensional video disdrometer. Journal of Atmospheric and Oceanic Technology, 17, 1483-1492.
• [12] Operating instructions. Precipitation gauge OTT Pluvio2. Materiały firmy OTT MESSTECHNIK GmbH & Co. KG.
• [13] Pruppacher H. R., Klett J., 2000: Microphysics of clouds and precipitation. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht / Boston / London.