水位自记井内外水位差产生原因及解决办法

张连翔，叶剑锋，李炳华

（1.佳木斯水文局，黑龙江佳木斯 154002;2.哈尔滨水文局，哈尔滨 150010）

1 引言

目前，在有条件的水文站已使用水位观测井进行河流水位观测记录。在河流上安装、使用自记水位计，不但在建井工程上存在许多困难，而且建井后，还存在一个观测井内外水位误差问题。观测井水位的跟随性、观测井水位与河流水位的一致性及观测井的静水性直接关系到自记水位记录的精度和质量。

如果要得到准确的河流水位，在认真研究水位观测井的设计方案时，还必须解决河流水位与观测井内水位保持同步或观测井内外水位差始终保持在允许范围内。分析和探讨产生观测井内外水位差的影响因素，如何进行控制和补偿，是测站面临需要认真解决的问题。

2 引起水位观测井内外水位差的原因

2.1 观测井与连通管漏水

观测井与连通管必须严密连接、止水，使河流的水只能从连通管进入观测井内。如果观测井建在河道内，由于建筑物的壅水，在观测井周围会形成相对较陡的水力坡降，如果观测井漏水，这时的观测井井内水位即成为上下游水位之间的某个水位，使观测井内水位与河流水位不同步而产生误差。

2.2 连通管进水口的影响

即使在稳定流的情况下，如果进水口与河床（槽）不齐平或与河床（槽）壁形成直角，在河流与观测井之间就会产生水位差。进水口不光滑或存在其它障碍物，都会在进水口形成一个不确定的附加水头，同时反映在观测井的水位变化上，即使进水口设计的很合理，由于“净水孔口误差”的影响，也会产生微小的误差，这种误差是在水位通过进水口时的流线弯曲造成的。

2.3 观测井滞后影响

由于河流的水位涨落影响而使进出观测井水量较多时，连通管内水头损失会使观测井与河流之间产生水位差。在设计水位观测井和进水管时，必须考虑滞后量影响的问题。滞后量可按下式计算：

式中：ΔZ为滞后量;c为流量系数;g为重力加速度;Aw为测井横截面积，m2;Ap为进水管横截面积，m2;为水位变率，m/s（在设计计算观测井滞后量时取观测井中实际水位变率）。

2.4 泥沙的影响

对于多沙河流，在水位上涨时进入观测井的水流会挟带悬移质泥沙，这些泥沙沉淀在井内，长时间沉积量过大，会给水位观测精度带来一定的误差。

3 解决办法

进水管及观测井必须密封不漏水，进水管口应高于河底0.1～0.3 m，观测井进水口应高于测井底部0.3～0.5 m，封冻地区进水管必须低于冰冻线，按式（1）计算滞后量。定期检查观测井泥沙淤积情况，及时排除淤积泥沙。

[1]水利部长江水利委员会水文局.GBJ138-90水位观测标准[S].北京：中国计划出版社，1991.