水文測(cè)驗(yàn)的誤差分析及其對(duì)策

李紹坤

【摘要】隨著人們節(jié)能意識(shí)的提升，如何對(duì)水資源進(jìn)行有效管理已經(jīng)成為當(dāng)代人共同面臨的問(wèn)題。而在水資源的管理工作中，水文測(cè)驗(yàn)往往起著不可取代的作用。然而由于我國(guó)科技技術(shù)水平的不足，致使在水文測(cè)驗(yàn)的過(guò)程中產(chǎn)生各種各樣的誤差，導(dǎo)致測(cè)驗(yàn)的結(jié)果不夠準(zhǔn)確。本文將從水文測(cè)驗(yàn)的誤差出發(fā)進(jìn)行分析，探討科研人員應(yīng)當(dāng)采取什么措施來(lái)解決這些誤差。

【關(guān)鍵詞】水文測(cè)驗(yàn)；誤差；分析；對(duì)策

引言：

近代以來(lái)，我國(guó)的科技技術(shù)得到了較大的提升，為國(guó)民的生活與生產(chǎn)帶來(lái)了極大的便利。但是在這些便利中，各種各樣的問(wèn)題也隨之而來(lái)，比如部分地區(qū)出現(xiàn)水資源嚴(yán)重短缺、水資源污染嚴(yán)重引發(fā)的自然災(zāi)害等狀況。在這種情況下，科研人員通過(guò)仔細(xì)精確的勘察以及試驗(yàn)研究出了水文測(cè)驗(yàn)工作方案，在水資源規(guī)劃以及建設(shè)管理中扮演著重要的角色。

一、水文測(cè)驗(yàn)引起的誤差類(lèi)別

水文測(cè)驗(yàn)的理論雖然已經(jīng)在逐漸完善，但在實(shí)際的過(guò)程中，由各種因素造成的探測(cè)誤差使得測(cè)驗(yàn)工作無(wú)法有效開(kāi)展，所得出的數(shù)據(jù)不能作為最終的準(zhǔn)確判定，這使得水質(zhì)管理人員的工作更加繁雜，工作效率大大降低。但是盡管這些誤差無(wú)可避免，我們也要針對(duì)誤差的類(lèi)別積極探索解決的辦法來(lái)降低誤差出現(xiàn)的頻率，使水文測(cè)驗(yàn)的結(jié)果能夠有所保障。因?yàn)橹挥兴臏y(cè)驗(yàn)的結(jié)果精確才能反映真實(shí)的水資源情況，才是管理人員的真正目的，科研者才能根據(jù)具體情況來(lái)制定最為有效的治理方案。

誤差作為科研工作中的一種計(jì)量術(shù)語(yǔ)，其表達(dá)內(nèi)容是多樣化的，誤差在不同的時(shí)代以及不同的研究領(lǐng)域都有各自特定的表達(dá)形式。目前，對(duì)于誤差已經(jīng)有了一個(gè)明確的定義，即是分為測(cè)量結(jié)果與測(cè)量值的差。真正的誤差在我們的實(shí)際測(cè)驗(yàn)中是無(wú)法避免的，但水文測(cè)驗(yàn)工作中出現(xiàn)的人文因素所造成的誤差是可以采取一些辦法來(lái)有效規(guī)避的。水文測(cè)驗(yàn)的誤差可以總結(jié)為以下幾種：

1、偶然誤差：也被成為隨機(jī)誤差和不定誤差，是因?yàn)樵谒臏y(cè)驗(yàn)過(guò)程中一系列有關(guān)因素微小的隨機(jī)波動(dòng)而形成的具有相互抵償性的誤差。其產(chǎn)生的原因是測(cè)驗(yàn)人員在分析過(guò)程中由于室溫、相對(duì)濕度和氣壓等環(huán)境條件的不穩(wěn)定，測(cè)驗(yàn)人員操作的微小差異以及儀器的不穩(wěn)定等。此種誤差可以通過(guò)增加平行測(cè)定的次數(shù)取平均值的辦法來(lái)減小。

2、系統(tǒng)誤差：在一定的測(cè)量條件下，對(duì)同一個(gè)被測(cè)工具下進(jìn)行的多次重復(fù)測(cè)量時(shí)，誤差值的大小和符號(hào)保持不變，或者在條件變化時(shí)，按照一定的規(guī)律來(lái)變化。與分析過(guò)程中某些固定的原因引起的一類(lèi)誤差，具有重復(fù)性、單向性、可測(cè)性、規(guī)律性。一般而言，由于測(cè)量步驟的不完善會(huì)引起測(cè)量結(jié)果的誤差，其中有的來(lái)自系統(tǒng)誤差，有的來(lái)自隨機(jī)誤差，隨機(jī)誤差被假設(shè)來(lái)自無(wú)法預(yù)測(cè)的影響量或者影響的隨機(jī)的時(shí)間和空間變異。一些系統(tǒng)誤差可消除，通常可以降低，如果系統(tǒng)來(lái)自影響量對(duì)測(cè)量結(jié)果的可辨識(shí)效應(yīng)。測(cè)量人員可以根據(jù)具體的實(shí)驗(yàn)條件，系統(tǒng)誤差的特點(diǎn)，找出產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要原因，采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣?lái)降低它的影響。消除的辦法有：①在測(cè)量結(jié)果中進(jìn)行修正；②消除系統(tǒng)誤差的根源；③在測(cè)量系統(tǒng)中采用補(bǔ)償措施；④實(shí)時(shí)反饋修正。系統(tǒng)誤差包含較廣，主要是針對(duì)水準(zhǔn)點(diǎn)以及水尺存在的誤差，要解決這一誤差可以根據(jù)以下幾點(diǎn)：①減少水準(zhǔn)點(diǎn)與水尺中的零點(diǎn)誤差；②定期察驗(yàn)基本水準(zhǔn)點(diǎn)，以國(guó)家規(guī)定的水準(zhǔn)點(diǎn)作為勘測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，防止水準(zhǔn)點(diǎn)的錯(cuò)位；③盡量排除自然環(huán)境造成的干擾，使取得的數(shù)據(jù)能夠更貼近實(shí)際，以此減少誤差；④在測(cè)驗(yàn)設(shè)備選取時(shí)要時(shí)刻研究其性能，對(duì)性能不足的設(shè)備要及時(shí)改良。

二、水文測(cè)驗(yàn)工作中的誤差解決措施

上面所提出的偶然誤差在水文測(cè)驗(yàn)過(guò)程中主要是由于回流以及風(fēng)浪引發(fā)的，其次是人工讀取水尺數(shù)據(jù)的讀取方法有誤而引起的誤差。針對(duì)這兩種原因筆者總結(jié)了以下幾點(diǎn)解決辦法：

1、水尺樁的選擇應(yīng)盡量采用流線型或者菱形，以便于通過(guò)減少水的沖擊力對(duì)水尺樁產(chǎn)生損害造成誤差。

2、測(cè)驗(yàn)人員在進(jìn)行實(shí)地勘測(cè)時(shí)要仔細(xì)精確，使水尺的安放位置恰當(dāng)合理，符合水文測(cè)驗(yàn)的基本要求，盡量減少外部因素造成的影響。

3、工作人員對(duì)待測(cè)驗(yàn)工作一定要嚴(yán)謹(jǐn)，嚴(yán)格按照相關(guān)讀數(shù)要求進(jìn)行測(cè)驗(yàn)，在測(cè)量時(shí)通過(guò)正確的方法讀取數(shù)據(jù)以減小因人的視覺(jué)造成的水位測(cè)驗(yàn)誤差。

4、當(dāng)外部條件不適合測(cè)驗(yàn)時(shí)應(yīng)當(dāng)另外選擇時(shí)間測(cè)驗(yàn)，或者取觀測(cè)值中的平均值，精確到厘米，同時(shí)也要注意相鄰水位站之間的水位上升、下降比值要精確到毫米。

另外，對(duì)于系統(tǒng)造成的誤差可以通過(guò)以下幾個(gè)方法來(lái)減少誤差：

1、在進(jìn)行水文測(cè)驗(yàn)工作時(shí)要使用相同的路線、觀測(cè)人員以及測(cè)驗(yàn)設(shè)備，以便設(shè)置測(cè)驗(yàn)的閉合回路水準(zhǔn)網(wǎng)點(diǎn)。

2、選取的基本水準(zhǔn)點(diǎn)需要定期得到測(cè)試，應(yīng)與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)水準(zhǔn)點(diǎn)相匹配，以便在出現(xiàn)水準(zhǔn)點(diǎn)不適時(shí)及時(shí)發(fā)現(xiàn)并采取正確有效的措施加以解決。

3、水文測(cè)驗(yàn)是一項(xiàng)需要適宜環(huán)境以及設(shè)備的測(cè)驗(yàn)工作，工作人員要盡量規(guī)避有風(fēng)、高溫的天氣，以此來(lái)減少環(huán)境對(duì)設(shè)備造成的損害。

4、 另外，流量測(cè)驗(yàn)在水文測(cè)驗(yàn)中起著十分重要的作用，主要是運(yùn)用常規(guī)的流速儀進(jìn)行測(cè)驗(yàn)，產(chǎn)生的誤差可以通過(guò)選擇合適的測(cè)流斷面、適宜的檢測(cè)設(shè)備、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)馁|(zhì)量檢測(cè)規(guī)范、明確水位漲落的具體情況、充足的測(cè)流時(shí)間、使用不同的測(cè)量方法對(duì)不同的水流以及回流測(cè)量進(jìn)行測(cè)驗(yàn)等幾個(gè)措施來(lái)解決誤差問(wèn)題。

結(jié)束語(yǔ)：

水文測(cè)驗(yàn)是保障我國(guó)水資源環(huán)境的重要工作，水文監(jiān)測(cè)部門(mén)想要真正達(dá)到水資源的保護(hù)目的，應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害，就要落實(shí)水文測(cè)驗(yàn)工作。針對(duì)測(cè)驗(yàn)中出現(xiàn)的系列誤差，雖然是不可避免的，但為了提高測(cè)驗(yàn)報(bào)告的精確性，也要對(duì)測(cè)驗(yàn)中會(huì)出現(xiàn)的誤差進(jìn)行客觀分析以及處理。只有一份準(zhǔn)確的測(cè)驗(yàn)報(bào)告，才能使科研人員對(duì)水資源進(jìn)行及時(shí)有效的管理以及指導(dǎo)，才能切實(shí)保障國(guó)民的人身財(cái)產(chǎn)安全。

參考文獻(xiàn)：

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