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水文測(cè)驗(yàn)誤差分析與對(duì)策研究

文檔作者：凱迪爾丁·圖爾蓀文檔來(lái)源：和田水文勘測(cè)局		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2024年03月04日
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2017年第11期(總第146期)
銣；夏與芋釷
ENERGY AND ENERGY CONSERVATION 2017年11月
水文測(cè)驗(yàn)誤差分析與對(duì)策研究
凱迪爾丁·圖爾蓀
(和田水文勘測(cè)局，新疆和田848000)
摘要： 水文測(cè)驗(yàn)是水力資源高效管理的基礎(chǔ)，其作業(yè)的精準(zhǔn)度對(duì)于水資源的有效管理意義重大。以此為出發(fā)點(diǎn)，針
對(duì)水文測(cè)驗(yàn)作業(yè)中的誤差開(kāi)展分析，針對(duì)誤差來(lái)源和應(yīng)對(duì)方法進(jìn)行深入歸納總結(jié)，希望能夠?yàn)橹袊?guó)水文測(cè)驗(yàn)作業(yè)更高質(zhì)、
高效開(kāi)展提供一定借鑒與參考。
關(guān)鍵詞： 水文測(cè)驗(yàn)；誤差類(lèi)別；誤差來(lái)源；應(yīng)對(duì)方法
中圖分類(lèi)號(hào)：P332 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095—0802一(2017)11-0110—02
on the Errors in Hydrological Test and Its Countermeasure
Kaidierding·Tuersun
(Hotan Hydrographic Survey Bureau，Hotan 848000，Xinjiang，China)
Abstract：Hydrological test is the basis of the efficient management of water resources and its precision of operation is of great
significance to the effective management of water resources．In this regard，this paper carried out analysis of errors in hydrological
test and in—depth summary for error sources and coping methods，hoping to provide certain references for promoting ever higher
quality and efficient running of the hydrological work．
Key words：hydrological test；error category；ell'or source；response solution
O引言
在水文測(cè)驗(yàn)作業(yè)中，很多時(shí)候作業(yè)人員都必須借
助開(kāi)展數(shù)量龐大的測(cè)量工作才能實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)流域不同
信息的搜集整理，但受限于當(dāng)前測(cè)量技術(shù)水平，導(dǎo)致
水文測(cè)量作業(yè)的相關(guān)數(shù)據(jù)同真實(shí)數(shù)據(jù)差距明顯，即存
在顯著的誤差。雖然誤差在測(cè)量作業(yè)中是不可避免的，
但當(dāng)誤差過(guò)大時(shí)必然會(huì)對(duì)整個(gè)水文測(cè)驗(yàn)工作造成諸多
不便影響【ll。因此，必須針對(duì)測(cè)驗(yàn)中的誤差進(jìn)行有效分
析并提出相應(yīng)的防治措施。
1水文測(cè)驗(yàn)誤差類(lèi)別分析
通常而言，水文測(cè)驗(yàn)作業(yè)總的誤差主要?jiǎng)澐譃閭?
誤差、系統(tǒng)誤差與偶然誤差三大類(lèi)[21。
1．1偽誤差
偽誤差概指由于作業(yè)人員的失誤和設(shè)備發(fā)生故障
所導(dǎo)致的測(cè)量誤差，如對(duì)相關(guān)信息數(shù)據(jù)的讀取錯(cuò)誤、
記錄錯(cuò)誤、結(jié)算錯(cuò)誤等本可以加以避免的誤差。一般
來(lái)說(shuō)，此類(lèi)誤差能夠借助反復(fù)檢測(cè)、驗(yàn)算的方法在作
業(yè)開(kāi)展時(shí)加以發(fā)現(xiàn)和糾正，不然將必然會(huì)對(duì)水文測(cè)驗(yàn)
作業(yè)的最終結(jié)果造成顯著的不利影響，所以在水文測(cè)
驗(yàn)實(shí)踐中偽誤差是不應(yīng)該存在的。
1．2系統(tǒng)誤差
系統(tǒng)誤差是指在水文測(cè)驗(yàn)作業(yè)中，由于測(cè)量條件
(測(cè)量設(shè)備)中某些因素的系統(tǒng)性干擾，從而引發(fā)的各
收稿日期：2017—07—04
作者簡(jiǎn)介：凱迪爾丁·圖爾蓀，1983年生，男，新疆和田人，2004
年畢業(yè)于和田師范專(zhuān)科學(xué)校計(jì)算機(jī)教育專(zhuān)業(yè)，助理工程師。
·110·
類(lèi)誤差。在真實(shí)的測(cè)驗(yàn)作業(yè)中，即使同一測(cè)量條件下的
多次測(cè)驗(yàn)，其所得結(jié)果之間也必然存在差異，這些差異
通常是由于系統(tǒng)誤差所導(dǎo)致，不過(guò)當(dāng)作業(yè)基礎(chǔ)條件相
同時(shí)，測(cè)驗(yàn)系統(tǒng)誤差值往往會(huì)存在一定的規(guī)律性，對(duì)于
如何規(guī)避、剔除有一定幫助。
對(duì)于系統(tǒng)誤差而言，其影響因素種類(lèi)繁多，有的是
由于作業(yè)人員自身習(xí)慣，習(xí)慣性的將結(jié)果測(cè)定值進(jìn)行
一定無(wú)意識(shí)的人為處理，從而導(dǎo)致誤差產(chǎn)生；有的是設(shè)
備自身所處環(huán)境中的溫度、濕度、風(fēng)力等因素變化而導(dǎo)
致產(chǎn)生的誤差。通常來(lái)說(shuō)，如果想要消除系統(tǒng)誤差，第
一步必須對(duì)某一型號(hào)儀器設(shè)備在使用中存在的規(guī)律性
進(jìn)行總結(jié)，并通過(guò)一定的函數(shù)計(jì)算求得相應(yīng)的誤差范
圍，以便加工處理，提升結(jié)算準(zhǔn)確度；應(yīng)當(dāng)針對(duì)儀器設(shè)
備自身的構(gòu)造進(jìn)行優(yōu)化改良，并制定配套的操作規(guī)范，
從而最大化地減小設(shè)備自身運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的誤差量，以
增加結(jié)果的精準(zhǔn)度?？梢哉f(shuō)，系統(tǒng)誤差無(wú)法實(shí)現(xiàn)真正
意義上的完全消除，只能結(jié)合相關(guān)措施，進(jìn)行一定修
正，從而盡可能縮小誤差[31。
1．3偶然誤差
偶然誤差是指在實(shí)際測(cè)驗(yàn)工作中，因?yàn)楦黝?lèi)預(yù)料之
外的隨機(jī)性因素的干擾，導(dǎo)致的測(cè)驗(yàn)結(jié)果誤差。由于缺
乏相應(yīng)的規(guī)律性，應(yīng)對(duì)難度較大，需要在作業(yè)時(shí)盡可能
確保環(huán)境和作業(yè)條件穩(wěn)定，以降低偶然因素的產(chǎn)生幾率。
2水文測(cè)驗(yàn)作業(yè)誤差來(lái)源和應(yīng)對(duì)方法分析
2．1水位觀測(cè)誤差與應(yīng)對(duì)方法
2．1．1 回流風(fēng)浪及雍水導(dǎo)致的誤差
針對(duì)回流、風(fēng)浪及雍水導(dǎo)致的誤差，實(shí)現(xiàn)誤差范圍
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
2017年第11期凱迪爾丁·圖爾蓀：水文測(cè)驗(yàn)誤差分析與對(duì)策研究2017年11月
縮小的主要措施有：
a)針對(duì)測(cè)驗(yàn)區(qū)域特定地段開(kāi)展反復(fù)的實(shí)際勘測(cè)，
在水尺的設(shè)置上，應(yīng)充分規(guī)避跌水、回水及水面漂浮
物對(duì)其的影響；
b)改變水尺樁形態(tài)，將其制作為菱形或流線形，
以降低急流對(duì)其可能造成的沖擊，同時(shí)避免雍水和尺
樁晃動(dòng)導(dǎo)致誤差的可能性；
c)對(duì)尺樁位置進(jìn)行優(yōu)化，盡可能減小河流風(fēng)浪對(duì)
水尺的沖擊嗍。
2．1．2水尺數(shù)據(jù)記錄時(shí)的人為誤差
由于水尺數(shù)據(jù)記錄時(shí)的人為誤差完全是作業(yè)記錄
人員的失誤所致，所以在測(cè)驗(yàn)作業(yè)中，必須對(duì)作業(yè)人
員進(jìn)行提前培訓(xùn)，以確保水文測(cè)驗(yàn)工作精準(zhǔn)度。具體
措施可從下面幾點(diǎn)著手：
a)規(guī)定作業(yè)人員讀取水尺讀數(shù)時(shí)，應(yīng)當(dāng)彎下身體，
確保自身視線與水面盡量平行，從而充分規(guī)避視覺(jué)誤
差導(dǎo)致的讀數(shù)誤差；
b)開(kāi)展水文讀取記錄作業(yè)時(shí)，如果恰逢風(fēng)浪時(shí)期，
記錄數(shù)據(jù)時(shí)必須以記錄三次波峰及波谷讀數(shù)的平均值
作為水文記錄值。
2．2流量測(cè)驗(yàn)誤差與應(yīng)對(duì)方法
針對(duì)水文測(cè)驗(yàn)中的流量測(cè)定，較為常用的方式是
借助流速測(cè)定儀對(duì)水流流量進(jìn)行測(cè)算。針對(duì)此類(lèi)誤差，
可通過(guò)下述幾種方法加以應(yīng)對(duì)：
a)測(cè)驗(yàn)中測(cè)流斷面的選取必須立足作業(yè)實(shí)際，在
對(duì)流域地質(zhì)狀況進(jìn)行充分調(diào)研后，選取河道順直、水
流穩(wěn)定性高、水流集中且不存在水草聚集的環(huán)境，這
樣既能方便對(duì)流域水文狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)，同時(shí)也便
于布設(shè)流量測(cè)定裝置，以便更加高效、高質(zhì)地開(kāi)展測(cè)
區(qū)內(nèi)水深等相關(guān)地質(zhì)資料；
b)針對(duì)流速測(cè)定儀，既要在購(gòu)買(mǎi)時(shí)對(duì)其產(chǎn)品質(zhì)量
開(kāi)展充分的檢驗(yàn)，更要在測(cè)驗(yàn)時(shí)針對(duì)不同水流、不同
輸砂特征和不同流速情況下的水文環(huán)境分別測(cè)定，以
確保流量測(cè)定結(jié)果精準(zhǔn)度的最優(yōu)化；
c)縮減影響斷面面積測(cè)驗(yàn)準(zhǔn)確度的影響因素，由
于水文測(cè)驗(yàn)實(shí)踐中，短路測(cè)量的誤差、水文觀測(cè)的誤
差及河床自然特性的改變均可能導(dǎo)致結(jié)果誤差增大，
因此應(yīng)當(dāng)盡量縮減影響要素的數(shù)量，以提升精準(zhǔn)度；
d)實(shí)際作業(yè)時(shí)，要及時(shí)根據(jù)流域水位漲落、河岸淤
泥沖積等具體隋況調(diào)整測(cè)量作業(yè)方案或增加測(cè)速垂線；
e)對(duì)水流流速、流向等進(jìn)行測(cè)定時(shí)，應(yīng)同時(shí)測(cè)定
斷面水深與水位河心比降，以確保能夠?qū)哟灿倌嗑?
集和河心比降的精準(zhǔn)了解；
f)盡可能縮小低流速脈動(dòng)對(duì)水流流速測(cè)定的不利影
響，一般來(lái)說(shuō)應(yīng)當(dāng)確保觀測(cè)時(shí)間不小于100 s，當(dāng)流速變
化受到潮水的影響顯著時(shí)，測(cè)量時(shí)間不得小于50 s；
曲降低紊流對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。由于紊流在流速
和流向上均處于始終的變化中，且其流動(dòng)的規(guī)律呈現(xiàn)
自水面向水底持續(xù)增強(qiáng)的特性，所以必須適度增加測(cè)
量用時(shí)，以便于充分消除紊流的影響；
h1鑒于測(cè)線在不同層次上的觀測(cè)耗時(shí)存在一定差
異，所以為確保垂向計(jì)算均值的精準(zhǔn)度，應(yīng)先對(duì)不同
層次的流速流向過(guò)程曲線進(jìn)行測(cè)定，并在此基礎(chǔ)上對(duì)
不同測(cè)量點(diǎn)某一時(shí)刻的流速流向進(jìn)行測(cè)量。需注意的
是，為降低測(cè)流跳變點(diǎn)對(duì)結(jié)果精準(zhǔn)度的影響，還應(yīng)對(duì)
突變點(diǎn)進(jìn)行修勻作業(yè)，以降低流速流向?qū)ψ罱K結(jié)果精
準(zhǔn)度的影響M。
2．3懸移質(zhì)泥沙測(cè)驗(yàn)誤差與應(yīng)對(duì)方法
針對(duì)水文測(cè)驗(yàn)作業(yè)中的懸移質(zhì)泥沙測(cè)驗(yàn)誤差可分
為隨機(jī)誤差與系統(tǒng)誤差，應(yīng)當(dāng)采取下述措施加以?xún)?yōu)化：
a)開(kāi)展工作匯總時(shí)，應(yīng)盡可能選取管嘴積沙少、
管壁粘沙少同時(shí)作業(yè)中未曾發(fā)生突然灌注的測(cè)量?jī)x器。
在儀器作業(yè)前進(jìn)行率定測(cè)試，以最大化縮小誤差范圍；
b)使用光電濁度儀，使用烘干稱(chēng)重法對(duì)試驗(yàn)結(jié)果
反復(fù)測(cè)定，并以其均值作為最終數(shù)值；
c)針對(duì)測(cè)流測(cè)速實(shí)驗(yàn)與泥沙試驗(yàn)，應(yīng)當(dāng)確保兩實(shí)
驗(yàn)選取同一個(gè)垂線進(jìn)行，從而確保觀測(cè)層次和時(shí)間相
同，以最大化地降低誤差與實(shí)際值的差距；
d)選用積時(shí)采樣裝置對(duì)泥沙進(jìn)行采樣作業(yè)，從而
減小泥沙脈動(dòng)對(duì)測(cè)量結(jié)果的負(fù)面影響；
e)結(jié)合測(cè)沙斷面的實(shí)際情況來(lái)確定垂線數(shù)量，并
確保垂線位置勻稱(chēng)分布，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)斷面含沙量變化
的最佳掌控同。
3結(jié)語(yǔ)
現(xiàn)階段的水文測(cè)驗(yàn)實(shí)際工作的數(shù)據(jù)搜集和整理過(guò)
程無(wú)法避免地會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)誤差，即誤差無(wú)法實(shí)現(xiàn)徹底
消除，但是考慮到水文測(cè)驗(yàn)工作的重要性，在實(shí)際工
作中必須充分針對(duì)誤差類(lèi)別進(jìn)行研究，并結(jié)合實(shí)際總
結(jié)相應(yīng)的應(yīng)對(duì)方法，最大化消除誤差的不利影響，提
升水文測(cè)驗(yàn)工作的實(shí)效性，為水資源的更加優(yōu)化管理
提供指導(dǎo)。
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(責(zé)任編輯：季鑫)

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