海晏站人工觀測井與自動監測井水位一致性分析

蘇中海

摘? ?要：采用多種方法對海晏站人工觀測井水位與自動監測井水位進行對比分析，得出了水位一致性較好的結論，為該站自動監測井水位代替人工觀測井水位提供了科學依據。

關鍵詞：地下水位? 一致性? 海晏水文站

中圖分類號：P315? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）09（c）-0062-02

1? 比測目的

對比分析海晏站人工觀測井與國家地下水監測工程自動監測井水位數據的一致性，如果一致性較好，可停止人工觀測，直接利用自動監測井水位進行資料整編工作，不僅可以實現地下水位觀測的自動化，而且可以消除由于人為觀測經驗的差異而帶來的水位觀測誤差和其它原因而出現的差錯，提高水位觀測資料的準確性和可靠性，還可實現水位數據的遠傳及自動化處理，對我省水文工作向自動化發展具有一定的意義。

2? 基本情況

海晏縣位于青海省東北部，是黃河重要支流─湟水河的發源地[1]，北接祁連縣、門源縣，東鄰大通縣、湟中縣，南接湟源縣、共和縣，西鄰剛察縣。海晏水文站（以下簡稱海晏站）位于海晏縣三角城鎮，為國家基本水文站，地下水位采用人工觀測，觀測時間為每月1日、6日、11日、16日、21日、26日8時[2]。2016年下半年啟動國家地下水監測工程項目后，在距人工觀測井30m處又打了一口水井，此井比該站人工觀測井深35m。2017年10月底安裝了自記水位計，用于監測地下水位。

3? 分析資料選取

選取2017年11月1日—2018年4月1日，海晏站自動監測井與人工觀測井水位資料，分析數據見表1。

2017年11月1日與11月6日，自動監測井受人為抽水影響，水位偏低，故舍棄這兩組數據（以下分析時也不考慮這兩組數據），自動監測井水位與人工觀測井水位最大誤差的絕對值為0.04m，平均值為0.00m。另外，只要是測量值都存在誤差，人工觀測水位受主觀因素影響大一點。

4? 分析方法

4.1 用過程線分析

以地下水位為縱坐標，時間為橫坐標，建立如圖1所示海晏站自動監測井水位與人工觀測井水位過程線對照圖。

自動監測井水位和人工觀井水位過程線趨勢基本一致，且無明顯系統偏離。

4.2 相關性分析

相關系數公式采用：

r—相關系數;

xi—人工觀測井水位;

yi—國家地下水自動監測井水位;

—人工觀測井平均水位;

—國家地下水自動監測井平均水位;

n—數據量。

相關系數是趨于0-1之間的值，相關系數越接近于1，說明相關性越強。通常情況下通過以下取值范圍判斷變量的相關強度：相關系數0.8-1.0極強相關;0.6-0.8強相關;0.4-0.6中等程度相關;0.2-0.4弱相關;0.0-0.2極弱相關或無相關[3]。

經計算，相關系數為0.968，相關性極強。

4.3 t檢驗分析

以a=0.05為顯著性水平，計算公式為：

t檢驗的主要目的是通過計算人工與自動兩組水位數據的t值與t臨界值表查詢值進行對比，如果∣t∣t>t表則表示兩組數據存在明顯性差異，如∣t∣

經計算，∣t∣值為0.00，根據自由度與顯著性水平a=0.05查表t0.05/2，60=2.00，∣t∣

5? 結論及建議

（1）海晏站人工觀測井水位與自動監測井水位一致性較好。

（2）人工觀測井水位可以停測，地下水位采用自動監測井水位。

（3）為了保證儀器的可靠性，建議加強自記水位計的檢查和維護工作。

（4）儀器出現故障時，即時排除，如果不能及時排除，立即恢復人工觀測。

參考文獻

[1] 青海省水利志編委會.青海河流[M].西寧：青海人民出版社，1995.

[2] 青海省水利廳.青海省水文水資源勘測局海晏水文站任務書[Z].2010.

[3] 曹之樺.水文統計學[M].北京：水利電力出版社，1985.

[4] SL 247-2012，水文資料整編規范[S].北京：水利水電出版社，2012.