水文测验的误差分析及其对策

汪 晶

(辽宁省铁岭水文局，辽宁 铁岭 112000)



水文测验的误差分析及其对策

汪 晶

(辽宁省铁岭水文局，辽宁 铁岭 112000)

在进行水文测验工作过程中，需要进行大量测量工作，用以完成对需要使用信息的整理和有效收集。可是由于目前我国的科技水平太低，导致很多测量得出的结果和实际的结果出入比较大，所以就会产生一些误差，导致检测结果不准确，可是，我们知道，在进行检测的时候，不可避免的会产生一些误差，需要在有效的范围之内控制住误差，这样基本上对检测结果不会产生什么影响。针对上面的说法，文章就针对在水文测验中会出现的一些误差来进行分析，同时针对这些误差找到相对应的策略，保证误差处于不影响结果的范围之内。

水文测验；误差；对策

在对水流域中的水资源进行检测的时候，需要对水动态发生的一些改变来进行分析和检验，我们需要根据实际的检测数据，绘制成表格，严格把握编制中的质量，这样可以在最大的程度上控制检测数据的真实性可靠性。而且，在我国，水文测验是关系着我国国民经济发展的一个重要条件，而且这项工作的任务是非常重要。在进行检测的时候，哪一方面都是有可能会产生误差的，这是由于水流域的可变性是非常大的，这就要求我们在检测的过程中严格仔细，尽量缩小误差的精度，给我国国民经济的增长提供一定的助力。我们要总结其中容易产生误差的地方，找出相对应的措施来解决其中的问题。

1 误差理论

对误差进行理论研究，发现其历史悠久，人们对其也相对比较了解。然而，经过深刻的探究不难发现，之前对于误差的定义在实际应用过程中存在着一定的缺陷，从而造成了在不同领域当中人们对于它的理解和认识各不相同，严重的可能会出现十分低级的问题。现阶段，在《通用计量术语及定义》JJF1001—1998以及《VIM》当中，关于误差有了新的描述：测出来的真实结果和测量的真值进行相减。另外，如果一定要和相对误差进行区分的话，在部分情况下能够称其为绝对真值。另外因为其真值的结果具有不确定的性质，在具体应用的过程中通常采用约定真值。在实际的测量过程中，误差是真实的存在的。然而在具体应用的时候，一般情况下，对于真值的结果我们通常不太确定，所以很难清楚的了解到误差。另外，在误差的具体应用过程中，一定要将不确定度以及误差两个概念区分开来。不管测量过程以及条件是怎么样的，如果测量结果一样，那么所产生的误差也是一样的；但是如果出现重复的时候，也会产生不同结果出现相同确定度的情况。

2 在水文测验中的新问题

2.1 水文要素发生改变

随着国家经济的不断前进和发展，水利工程的建设项目也是越来越多，其中用于抗洪的措施也是随之增长，我们在进行水土保持以及地下开采的时候就会使得水文要素中的规律发生相应的改变。而水文要素的改变的原因是由于等级相同的水流量其中的流速的变化而发生变化，也会随着闸门中水量的变化而发生改变。而水文要素一旦发生变化，检测数据的真实程度就会降低。

2.2 水文测验中的误差表示问题

在水文检测的过程中，误差的现象经常会出现，我们针对出现的误差，需要总结其中出现误差的因素是什么。在总结中，我们发现产生误差的因素之一是制定的规范标准出现了问题。因为规范标准不同，所以产生的误差标准也是不尽相同的。打个比方来说，在对流速进行测定的时候，会产生两部分的误差，一个是系统误差，还有一个就是随机产生的误差，同时在测量的过程中，约定的真值不会在一定的范围内得到确定，时间限制也会使得水文测量产生误差。我们的误差结果并不是由一种因素造成的，我们要总结其中产生误差因素的原因，争取找出相对应的策略。

3 水文测验的误差分析及其对策

3.1 随机误差

我们目前所说的随机误差指的就是在一次又一次的水文实验以及检测过程中，同一被检量的无限次测试结果的平均值与测验结果的差值。而我们在实际的操作过程中，测量需要进行重复性的检测只能是在有限次的范围内进行，所以我们在理论上产生的误差指的就是检测结果中的一个通常误差值，而产生随即误差的原因是由于很多时空的变化而发生变化的，这种时空发生的改变也被称之为随机效应。再通常情况下，随机误差产生的公式(1)是：

随机误差 =y∞- yi (1)式中：

被测量 Y 的某一个测量结果指的是yi ，重复性条件下无限多次的测量结果的平均值指的就是y∞ 。我们在这里可以非常明显的看到，因为yi 是等于真值，代数和y∞系统误差和随机误差等于真值和系统误差的代数和。零度的随机误差指的就是y∞ 。随机误差随各种测量结果的变化而变化，就会导致结果的出现显示不同；随机误差的大小与各测试结果有关，一般都是不适用的；而产生的随机误差分为正或负；无限多体积测量结果的随机误差的代数，并期望为零。

3.2 对于测试实验流量以及水流速度之间的误差

比较普通的流速测试仪器对水的流量以及水流速度之间的测量失误，主要的包涵下面的这些方面：流量速度测试仪器进行测量的时候主要使用不同水层测量速度的情况下使用垂线也不同，时间不够就会造成水流速度的跳动造成整个水流速度测量出现错误情况；比较普通的的流量测速一起拥有的率定失误导致的水流测速测量的失误，有关某一些测量水流断面中所需要的垂线设定数量比较少造成了测量的误差；一般情况下，测速的垂线如果比较少的设置了测试的低点就会造成所有的平均数值计算工作出现误差；测速度的断面的水量观测出现误差；不同的测量水流速度的垂线根据不同层测的使用观测时间不同就会导致在一个时间段内的水流量水的速度计算数值出现错误；测量速度的同时水流水稳以及水的回流都会导致测验工作出现一定的错误。

3.3 人为原因引起的水文误差

经济的发展速度是非常快的，而在发展的过程中，对于自然界的破坏也是越来越严重，而有的国家是以牺牲环境为代价来加快国家经济发展的速度。本文所得认为破坏因素指的就是在进行水文测验中水环境产生的人为破坏，这是由于人们在水文检验和测试中，对于水资源的破坏，造成水源污染，流域垃圾的堵塞使得我们检测结果产生很大的误差，而我们的工作人员针对这种情况一般情况下是无能为力的，无法掌握其中的规律，增加了水文检测和实验的难度。我们需要根据河道的特点，以及每一个季节的特性来进行分析，运用先进的技术，就比如说利用多媒体技术以及网络技术的发展来改变水文测验的难题，保证报告的准确性。

3.4 方法误差

方法误差是水文监测误差中的一种，在水文检测中常常使用这种误差方法，但是因为观测的方法不准确，不能够达到当前误差的观测要求，又例如在某一个时间段以内，对指定的区域进行具体的观测跟分析，由于水位和流量都要求观测它们的瞬时值，因此必须仔细认真、严禁以待的观察流量在此水位的各种变化。基于此，这就必须要求在水文检测试验中，要分时间段的对某一处的水域进行有效的、不间断的观测，要求其检测值也要在某一个时间段以内，通过观察，得出最科学合理的数值，最终得出水位的平均值。在观测的过程之中，要保证结果的精密性和准确性，就必须选择最为合适的环境来进行观测，要不然就会影响检测的真是性，也会对结果造成一定的误差，甚至还会对检测的仪器带来损害，从而造成不必要远材料的损失。这就要求我们在观察的过程之中，应该提升工作人员的人为素质，应用相应的手段来对观察得环境进行一些列的优化措施。例如：通过遮阳伞以及其他适当的工具来软化及降低因为太阳光反射所造成的误差因素。

3.5 模型误差

我们在进行水文测验中，还会遇到模型误差这种因素的影响，我们使用的数字模型是建立在传统模型基础之上的，我们要结合其中模型出现的特点，逐渐进行概化，这样的操作过程就会出现模型误差。就比如说，我们在对某一段河流的流量进行计算的过程中，在对深垂线的不规则河床进行计算时，基本上会忽略这一点，按照河流是直线走向来计算，这就很容易产生误差。还有一点就是误差设备，误差设备出现误差的原因基本上都在于自身，我们要保证检测设备在进行使用之前是进故宫维护、保养还有校验，我们要从源头上减少误差，把设备本身会产生的误差因素降低到最低。

3.6 测验技术误差

目前我国的水污染现象是越来越严重 ，在进行水污染治理的时候，所需要的技术要求也是越来越高，我们的工作人员不仅需要对使用的设备熟练掌握，还要对超声波水位计以及计算机网络等很多的先进技术来保证水人检测的准确性。同时，我们需要很据实际的情况对应使用的技术。二十世纪八十年代，计算机技术发展成熟，水文报告基本上都是智能化、数字化的方向发展，基本上告别了手写数据整理。所以我们的工作人员要对目前的先进技术熟练掌握，不断改善系统的性能，改变固态系统的存储量，把数据的整理提升到最佳，降级产生误差的因素，使得水文检测的结果准确有效。

3.7 检测设备的误差

在水文检测中，检测设备的好坏会直接影响到检测的结果，然而设备使用的时间长了，常常会出现设备老化的情况，因此就会出现故障，我们就应该加强设备的管理，应该增加设备的研发、购买以及维护方面的费用，制定出合理的设备运行的管理方法，加强运行的措施，要不定期的对水文的设备进行维护以及安全方面的检查。对于已经老化的设备要提早淘汰，对设备进行跟新换代，这是保障监测准确无误的最基本的条件之一。

4 结语

综合上面的说法，国家经济的发展是受到水文测验工作极大影响的，我们的工作人员身上肩负着艰巨的任务和重担，因此，要保证工作人员保持严谨的工作态度，提高自身的素质和技能，在进行水文测验的工作中发挥出自身的优势没解决其中产生的误差，把误差控制在有效的范围之内，给我们的国家和人们带来福利。针对目前国家经济的发展现状，水文测验工作所处的位置是十分重要的，要坚持以人为本，贯彻落实科学发展观，保证经济的发展速度不受影响。

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1004-1184(2016)06-0220-02

2016-06-21

汪晶(1981-)，女，辽宁铁岭人，工程师，主要从事水文水资源监测、评价和管理工作。