水文測驗中測流誤差與控制方案研究

劉高俊

【摘 要】水文測站中流量測驗是個重要的工作，因傳統的測驗設備的功能不夠完善，不僅影響測驗質量，還對整體工作的效率造成一定影響。為改善這種現狀，水文測站工作人員，需加強專業知識吸收，積極了解水文測驗工作的標準流程與技術要求，分析水深測驗的影響因素，在此基礎上，便于工作人員全面掌握各河流的使用情況，以此提出有針對性的改進措施。

【關鍵詞】水文測驗；測流工作；誤差分析；控制方案

水文測驗工作指的是對水體水位、流量、泥沙等具體情況進行觀測，通過分析水文情況，及時了解水文特征，便于及時提出解決水文觀測誤差的辦法[1]。為提升水文觀測的精度，要合理投入觀測設備、儀器，考慮人為、計算等因素對觀測結果的影響，從而將觀測誤差控制好。將自動測流系統引入水文測驗中，在分析測驗資料的前提下，穩步推進水文測驗工作，積極構建水資源管理體系，繼續開發新的水資源管理模式，以此提升水文測驗的準確性和有效性。

1.測流誤差分類

1.1偶然誤差：測驗環節對同一地方進行重復測量，由于漲落引起的誤差是偶然誤差，比如流速脈動導致測量不準確，這是偶然誤差的一種。偶然誤差中各個測量中偏大、偏小等的現象是不確定的，測量值比實際值大或者小，誤差值較大的概率趨于零，多次測量容易出現偶然誤差。

1.2系統誤差

系統誤差指的是，水文測驗環節使用的測量儀器、測量方法、觀測系統等不夠科學，測驗工具使用不當，重復測驗同一量時，產生的誤差是具有一定規律的，偏差大小一定。由于系統原理、設備自身缺陷等引起的偏差問題都是系統誤差[2]。

2.水文測驗結果誤差的影響

2.1人為

測驗人員的綜合素質直接影響水文測驗結果，同時他們的工作能力對水文測驗效果產生重要影響，當前在水文測驗工作中，一些人員意識不到個人綜合素質和專業能力對整體工作的影響，平時工作中過于隨意[3]。日常工作中未能主動學習水文測驗有關的知識，也未能及時參與到專業培訓中，這樣一來，部分人員自身能力無法適應水文測驗工作。

2.2流速

鉛魚主要用于水量、流量、水環境等的測試中，水流沖力較大，鉛筆無法垂直如水，同時在如水過程中產生了偏角，這個偏角對水深測量工作帶來干擾，導致測量的水深與實際水深的偏差過大。在強大水流的作用下，鉛魚產生了一個偏角，根據計數器顯示，測量水深大于實際水深，偏差較大，導致水深測量誤差較大，這直接影響水深測量的準確性。

2.3河底物質組成

測驗工作中，河底物質組成對水深測驗精度的影響很大，當鉛魚入水接觸到河底卵石時，鉛魚板上的信號系統會發射河底信號，以此提醒工作人員此處有異常。但是如果河底突出的卵石數量較大，則鉛魚板上的信號系統無法正常發送提醒信號，信號發送不及時，這種情況下測量出的水深則不準確，嚴重影響流量測驗的精度。

3.水文測驗中測流誤差的控制

3.1斷面測驗誤差

測深垂線布置、水面寬度、水深等都是影響水道斷面測量精度的主要因素之一，為了減少斷面測驗中的誤差，需要站在誤差傳遞角度分析問題，及時了解斷面平均流速一定時，水道面積誤差與其流量誤差的關系，以此為入手點[4]。根據斷面資料，依GB-50179-93《河流流量測驗規范》，合理布置斷面垂線的數量，滿足水深測量的技術要求。下表為某水文測深垂線誤差統計結果。

表1：某水文測深垂線誤差統計結果

從表1數據看出，當測深垂線數量在15到20之間時，其數目越大，平均誤差越大，當測深垂線數量從40增加至50時，平均誤差仍舊為-0.2%，標準差從0.3%降至0.1%，增加測深垂線數目可提高面積測驗精度。

3.2水深測驗

為消除人員操作技能、技術程度等對測驗精度的影響，及時規范人員操作，規定人員嚴格遵照GB-50179-93《河流流量測驗規范》要求，對同一量至少進行兩次以上測驗[5]?？偨Y水文測驗工作經驗，工作之余加強對水深測量工作的了解，積極掌握水深測量技術，將水深測量的標準差控制在1.4%，平均誤差控制在0.24%，進行規范的標桿測深。

3.3流速測驗誤差控制

根據實際工作，及時制定有效的流速測驗誤差控制方案，根據標準化操作來進行作業，充分考慮懸桿、流速儀對測驗精度的影響，嚴格控制垂線測點流速，合理布置測速垂線數目，重新定位流速儀測點。根據垂線資料分析流速測點，深入了解相對水深、水面的平均誤差和相對標準差，強化垂線布設工藝的控制，依據流速橫向的實際分布特點確定垂線，在此環節均勻抽取垂線，計算垂線后及時保留有效的系統誤差。減少懸桿部分對流速系統的干擾，同時了解到：懸桿測流標準差越大，流速變大越大，出于水運安全考慮，制作精密的測流儀器和懸桿，使其有效連接，減小測驗誤差。水草對測驗精度也有影響，因此某人員在測驗環節，先采用先進設備檢測水草的密集性和面積，但是采用自動化測驗系統監視流速變化，利用鉛魚順利如水，避免鉛魚如水時產生流向偏角。

4.結束語

綜上所述：本文以水文測驗為研究主題，主要探討因人為和環境原因造成的測驗誤差，為減小測驗誤差，先了解測流誤差的分類，然后提出解決測流誤差的有效方案，合理布置測深垂線，規范人員操作，進行規范的標桿測深，重新定位流速儀測點，完善流速測驗誤差控制方案，了解相對水深、水面的平均誤差和相對標準差，根據流速橫向分布確定垂線，從而最大化減小測流誤差。

【參考文獻】

[1]艾賽都&#；阿尤甫. 水文測驗的誤差分析及其對策[J]. 黑龍江水利科技， 2017， 45（3）：45-46.

[2]李紹坤. 水文測驗的誤差分析及其對策[J]. 水能經濟， 2018（1）：194-194.

[3]陳相坤. 水文測驗誤差分析及解決措施探討[J]. 能源與節能， 2017（3）：99-100.

[4]杜亞南， 張良平， 游目林. 鋼鐵材質浮標對ADCP水文監測系統流量測驗精度的影響[J]. 水利水電科技進展， 2017， 37（1）：55-59，共5頁.

[5]夏文斐. 淺談水文測驗的誤差類型及各類誤差的解決方法[J]. 甘肅科技， 2018， v.34（06）：31-32.