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水文測驗(yàn)誤差分析及解決措施探討

文檔作者：陳相坤文檔來源：新疆和田水文勘測局		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2024年07月06日
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2017年第3期(總第138期)
紛；夏占芋祛
ENERGY AND ENERGY CONSERVATl0N 2叭7年3月
水文測驗(yàn)誤差分析及解決措施探討
陳相坤
(新疆和田水文勘測局，新疆和田848000)
摘要： 水文測驗(yàn)常常受多種因素的影響而產(chǎn)生誤差，導(dǎo)致水文測驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確?；诖?，在分析水文測驗(yàn)誤差產(chǎn)生
原因的基礎(chǔ)上，提出一些有效的解決措施，以供參考。
關(guān)鍵詞： 水文測驗(yàn)；誤差原因分析；解決措施
中圖分類號： P332 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 2095—0802一(2017)03—0099—02
ExIdorations of Hydrolo酉cal Test En．or Analysis and Its Solutio瑚
CHEN Xiangkun
(Xjnjjang Hotan Hydr09raphjc Sun，ey 8ureau，Hotan 848000，xjnjjang，Chjna)
Abs劬ct： Hydrolo西cal te8t enⅪrs 0fkn occur due to v碰ous factors which lead t0 inaccurate hydrolo西cal test results based on
which tIle reasons of hydmlo百cal test ermrs were analyzed，and some d玷ctive solutions were put forward so as t0 pr0Vide refe—
renCeS．
Key words： hydrologic test；analysis of reasons of en．or；solutions
O引言
水文測驗(yàn)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工作，水文測驗(yàn)的結(jié)
果受多種因素的影響，會(huì)不可避免地出現(xiàn)誤差，雖然
如此，但仍然需要有效控制水文測驗(yàn)的誤差，盡量減
小誤差，提高水文測驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，從而正確反映
水資源情況，以便制定科學(xué)的管理方案。目前，隨著
人們對水資源保護(hù)意識不斷提高，水文測驗(yàn)的相關(guān)問
題成為一個(gè)重要問題，下面本文主要針對這一問題進(jìn)
行研究。
1水位觀測誤差分析和解決措施
水位觀測誤差主要包括偶然誤差、系統(tǒng)誤差和偽
誤差。
系統(tǒng)誤差主要包括水準(zhǔn)點(diǎn)、水尺本身存在的零點(diǎn)
誤差及間接觀測設(shè)備存在的系統(tǒng)誤差。針對這種情況，
可以采取如下措施：a)減小水準(zhǔn)點(diǎn)及水尺存在的零點(diǎn)
誤差。(a)對基本水準(zhǔn)點(diǎn)定期進(jìn)行復(fù)測，同時(shí)還需要與
國家的水準(zhǔn)點(diǎn)接測，防止水準(zhǔn)點(diǎn)沉降和位移，在檢測
過程中發(fā)現(xiàn)水準(zhǔn)點(diǎn)出現(xiàn)以上情況時(shí)需要及時(shí)采取有效
措施解決；fb)每次對水位進(jìn)行觀測時(shí)都要采用相同的
觀測路線，觀測人員要固定，并且相關(guān)儀器設(shè)備要固
定。另外，還需要將各個(gè)水準(zhǔn)網(wǎng)點(diǎn)設(shè)置為閉合路線，
這樣有利于消除和抵消誤差；(c)在觀測水位時(shí)，選擇
在早、晚和無風(fēng)天氣進(jìn)行，這樣可以減少高溫及大風(fēng)
對設(shè)備儀器產(chǎn)生的不良影響，從而減小誤差；b1提高
觀測設(shè)備的性能，減小感測設(shè)備本身存在的誤差。在
觀測水位時(shí)會(huì)用到觀測儀器，如水位計(jì)，在長期使用
收稿日期：2016一11—03
作者簡介：陳相坤，1986年生，男，河南鹿邑人，2014年畢業(yè)于南
昌工程學(xué)院水利水電工程專業(yè)，助理工程師。
過程中，水位計(jì)本身就會(huì)產(chǎn)生誤差，因此需要定時(shí)調(diào)
整水位計(jì)的走時(shí)，將誤差控制在允許范圍內(nèi)。同時(shí)，
還需要對水位計(jì)進(jìn)行比測，比測的時(shí)間約為一個(gè)月左
右，并且需要在各種流態(tài)環(huán)境中比測，比測結(jié)果不確
定度應(yīng)該不能超過3 cm。另外，在對水位進(jìn)行測量時(shí)，
可以使用水壓式水位計(jì)，這種水位計(jì)本身就帶有精度
較高的壓力傳感器和密度計(jì)，可以定期調(diào)整水位計(jì)零
點(diǎn)，防止出現(xiàn)過大的誤差腳。
偶然誤差主要包括兩種：由于風(fēng)浪、回流等引起
的誤差和由于水尺讀取時(shí)出現(xiàn)的誤差。第一種誤差的
解決措施：a)認(rèn)真勘查觀測的河段現(xiàn)場，確定最佳的水
尺安置地點(diǎn)，盡量減少外界因素對水位觀測造成的不良
影響；b)在設(shè)計(jì)水尺樁時(shí)盡量設(shè)計(jì)成流線型或菱形，
這樣可以減少水流對水尺樁的沖擊，以減少誤差。第
二種誤差的解決措施：a)要提高觀測人員的綜合素質(zhì)，
嚴(yán)格要求觀測人員按要求進(jìn)行水位測量工作，在測量
時(shí)觀測人員一定要下蹲，盡量使視線和水平面相平，
這樣可以減少視覺誤差對水位觀測的影響；b1如果在
有風(fēng)浪的情況下觀測，觀測值需要取大于三次波峰和
波谷數(shù)據(jù)的平均值，觀測值一般精確到厘米級，但是
當(dāng)相鄰水位站之間上下水位比降低的程度小于o．2 m時(shí)
就需要將觀測值精確到毫米級[2】。
偽誤差主要是指由于測驗(yàn)人員自身工作態(tài)度不認(rèn)
真和粗線大意及測驗(yàn)設(shè)備故障導(dǎo)致產(chǎn)生的誤差，包括
測驗(yàn)結(jié)果讀取及記錄錯(cuò)誤、測量錯(cuò)誤、計(jì)算錯(cuò)誤等，
這些誤差本身是不應(yīng)該發(fā)生的，需要測驗(yàn)人員提高自
己的綜合素質(zhì)，端正工作態(tài)度，嚴(yán)格按照要求工作【3】。
2流量測驗(yàn)誤差及解決方案
水文測驗(yàn)當(dāng)中對于流量的測驗(yàn)至關(guān)重要，主要測
·99·
萬方數(shù)據(jù)
2017年第3期協(xié)ijl與辛舌善2017年3月
驗(yàn)方式為常規(guī)的流速儀測驗(yàn)，產(chǎn)生的誤差可以總結(jié)為
以下幾個(gè)方面：
a)在對垂線各層的檢測點(diǎn)進(jìn)行有限測速時(shí)，流速
脈動(dòng)會(huì)受到時(shí)間影響，進(jìn)而產(chǎn)生誤差。同時(shí)，如果設(shè)
置的垂線數(shù)量不夠也會(huì)產(chǎn)生誤差；
b)測量的設(shè)備儀器精度不夠、性能不佳產(chǎn)生誤差；
c)測速垂線檢測點(diǎn)設(shè)置不夠，在計(jì)算平均流速時(shí)
出現(xiàn)誤差，導(dǎo)致流速測量數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差；
d)斷面面積計(jì)算出現(xiàn)誤差，而這一誤差發(fā)生的主
要原因包括水位觀測誤差、斷面測量出現(xiàn)誤差等；
e)由于測試垂線各個(gè)層次的時(shí)間點(diǎn)不同，這和同
一時(shí)間的流速推斷存在矛盾，從而導(dǎo)致誤差產(chǎn)生；
f)水流紊流及回流也是誤差生產(chǎn)的重要因素【4]。
減小流量觀測出現(xiàn)誤差的方法主要如下：
a)選擇合適的測流斷面。觀測流速時(shí)需要選擇測
流斷面，要想選擇合適的測流斷面就需要事前對觀測
河段進(jìn)行現(xiàn)場勘察，全面了解河段水流運(yùn)行情況，從
而選擇水流穩(wěn)定、集中、順直且沒有水草的測流位置，
這樣的位置可以更加方便觀測人員對水文情況進(jìn)行觀
測，并且便于安放觀測的儀器設(shè)備，從而收集全面的
資料；
b)對于常規(guī)的流速儀，在出廠之前一定要進(jìn)行嚴(yán)
格的質(zhì)量檢查，保證檢測質(zhì)量。在測驗(yàn)之前還需要檢
查流速儀的性能，并且需要根據(jù)實(shí)際情況增加分級流
速、不同水流條件下的水文情況測驗(yàn)，這樣可以提高
流速測驗(yàn)的精確度；
c1斷面面積流量受外界影響因素較多，從而出現(xiàn)
較大誤差，針對這種情況，在實(shí)際測驗(yàn)當(dāng)中應(yīng)該充分
考慮測量環(huán)境的影響，在合適的時(shí)間，運(yùn)用合適的測
試方法觀測；
d)在實(shí)際測驗(yàn)工作中，相關(guān)工作人員需要根據(jù)水
位漲落情況、河岸沖淤情況進(jìn)行綜合考慮，調(diào)整和補(bǔ)
充測速垂線；
e)為了減少流速脈動(dòng)對測速準(zhǔn)確性的影響，一定
要保證測量的時(shí)間，一般要大于100 s；
f)為了減弱水流紊流和回流對測量精度的影響，需
要適當(dāng)延長測量時(shí)間。另外，為了解決各個(gè)層次觀測時(shí)
間點(diǎn)不同產(chǎn)生的測驗(yàn)誤差問題，需要根據(jù)實(shí)際情況繪
制各個(gè)層次流速和流向的過程曲線，然后通過過程曲
線推算出各個(gè)測試點(diǎn)在同一個(gè)時(shí)間段的流速流向圈。
3懸移質(zhì)泥沙測驗(yàn)的誤差及解決方案
懸移質(zhì)泥沙測驗(yàn)的目的是對懸移質(zhì)輸砂率及變化
過程進(jìn)行測驗(yàn)，在對輸砂率進(jìn)行計(jì)算時(shí)需要對斷面輸
砂率進(jìn)行計(jì)算。產(chǎn)生的誤差主要包括隨機(jī)誤差和系統(tǒng)
誤差。而造成這些誤差出現(xiàn)的主要原因如下：
a)測驗(yàn)儀器設(shè)備的選擇不科學(xué)；
·100·
b)垂直泥沙取樣的方法不適合；
c)水樣處理方式不正確；
d)泥沙脈動(dòng)影響也是產(chǎn)生誤差的主要因素同。
對懸移質(zhì)泥沙測驗(yàn)誤差的解決措施如下：
a)選擇合適的測量儀器。在選擇測量儀器時(shí)一定
要堅(jiān)持以下幾個(gè)原則：管嘴及管壁的泥沙含量較少，
并且測量儀器沒有出現(xiàn)過突然灌注的情況。另外，在
利用測量儀器測驗(yàn)之前還需要對儀器進(jìn)行率定試驗(yàn)，
保證儀器設(shè)備可以正常工作，盡量縮小測量的誤差；
b)為了提高測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，需要采用光電濁
度儀器，并同時(shí)使用烘干稱重法反復(fù)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果，
最終測量結(jié)果就是多次驗(yàn)證的均值；
c)需要將測流測速測驗(yàn)和泥沙測驗(yàn)在同一個(gè)測驗(yàn)
進(jìn)行，這樣可以實(shí)現(xiàn)觀測層次和觀測時(shí)間的一致性，
從而縮減誤差；
d)為了減少采樣對最終結(jié)果的影響，可以使用積
時(shí)式的采樣器對泥沙進(jìn)行采樣，這樣可以減輕泥沙脈
動(dòng)對測驗(yàn)結(jié)果的影響；
e)泥沙測驗(yàn)過程中需要確定垂線的數(shù)量，而要確
定合適數(shù)量的垂線需要對側(cè)沙斷面的情況進(jìn)行全面了
解，在此基礎(chǔ)上確定垂線，并且還要保證垂線的位置
均勻分布，這樣可以提高泥沙測量的準(zhǔn)確性同。
4結(jié)語
水文測驗(yàn)受各種因素的影響較大，從而導(dǎo)致出現(xiàn)
測驗(yàn)誤差，得出準(zhǔn)確度較低的測驗(yàn)報(bào)告，這樣不僅不
能為有關(guān)單位加強(qiáng)對水資源管理提供指導(dǎo)作用，而且
有可能對相關(guān)的工作人員產(chǎn)生誤導(dǎo)作用，從而產(chǎn)生反
作用。因此，一定要采取有效措施減小水文測驗(yàn)誤差，
提高水文測試結(jié)果的準(zhǔn)確性，只有這樣才能保證中國
水資源管理工作有序進(jìn)行，充分發(fā)揮積極作用，實(shí)現(xiàn)
對水資源的保護(hù)和節(jié)約，防范洪水災(zāi)害，維護(hù)人民的
切身利益。
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(責(zé)任編輯：季鑫)

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