浅谈控制流速仪测流法误差的方法

李青山

（吉林省水文水资源局通化分局，吉林 通化 135300）



浅谈控制流速仪测流法误差的方法

李青山

（吉林省水文水资源局通化分局，吉林 通化 135300）

摘要：通过长期对流量流速测验工作的研究发现，流速仪在流量流速测验工作中的应用存在一些误差，这些误差对水文测验结果精度形成了极为不利的影响作用。如何控制流速仪测流法产生的误差，提高流速仪测验结果的准确性和可靠性，已经成为水利水文研究单位关注的重要问题。从流速仪测流法误差类型出发，讨论控制流速仪测流法误差的有效方法，促使流速仪在流量流速测验工作中充分发挥其重要作用。

关键词：流速仪；测流法；误差；控制方法

在水文测验工作中，流速仪测流是流量流速测验常用的方法，也是最为有效的方法。主要是因为流速仪在水流量流速测验工作中的合理应用，可以为流量流速测验工作有序开展提供充分的保障。但是，在水文测验工作中，由于诸多因素的影响，常常导致流速仪测量结果出现误差，这对水文测验工作的有效性会形成极为不利的影响。流速仪在流量流速测验工作中常用的方法有三种，分别为精测法、常测法及简测法。每种方法都具有各自的优劣势，适用于不同水文条件，这就需要在开展水文测验工作时，根据实际水文情况，选用合适的流速仪和测验方法，只有这样才能为测流精度提供充分的保障，满足不同测验精度的需求，真正实现流量流速测验工作的重要目的。因此，当前专业水利水文研究单位必须将控制流速仪测流法误差的方法作为首要研究内容。

1　流速仪测流法误差的几种类型

流量流速测验工作中，流速仪测流中存在的误差可以分为随机误差、未定系统误差、已定系统误差和伪误差，每种误差产生的原因和解决方法都会有所不同，要尽量减少流速仪测流误差出现的可能性，就需要分析误差的类型，选择合适的误差控制方法，只有这样才能实现误差控制的重要目的。其中，随机误差在流速仪测流中呈正态分布，需要采取有效的方法对误差存在的不确定度进行描述。对于未定系统误差，需要采用与随机误差相似的方法对其进行描述，未定系统误差与随机误差存在非常大的相似性。对于已定系统误差，需要采用科学、有效的方法进行修正，最大限度降低误差出现的可能性。而对于伪误差，在流量流速测验中需要进行仔细的辨认，剔除含有伪误差的测量结果。

1.1流量流速测量中宽和深存在的误差

在流量流速测验工作中，流速仪存在的误差主要是测宽和测深存在误差。出现这种误差主要是因为在观测过程中，随机误差的存在以及流速仪本身故障造成的未定系统误差，测宽和测深误差的存在，难以为水利工程建设工作提供科学的理论依据。

1.2流量流速测量中流速仪存在的检定误差

在水文测验工作中，利用流速仪对流量流速进行测量，由于流速仪本身可能存在故障，导致未定系统误差的存在，从而导致检定误差出现，这也是流速仪测量误差的重要组成部分之一。

1.3平均流速计算存在误差

利用流速仪进行水量水速测验工作时，可能由于测点数不同，导致垂线平均流速在计算中存在误差，这种误差出现主要是由随机误差和已定系统误差组成，这种误差的存在会对数据的准确性和可靠性形成极为不利的影响作用。

2　控制流速仪测流法误差的有效方法

2.1水位观测误差及误差控制方法

在流速仪流速测验工作中，造成水文观测误差的原因主要有：第一，观测人员在进行测验工作时，没有将观测视线与测验水面保持平行。第二，水流量流速测验受诸多因素的影响，在水位观测时容易受波浪的影响，导致判断误差的出现。第三，在利用流速仪进行测验时，受附近障碍物的影响，造成测验误差的出现。第四，在流量流速测验工作中，通常为了保证测验结果的准确性和有效性，会将同一测验工作反复进行3次，避免测验误差的出现。而在水位观测工作中，由于测验次数比较少，加上水位变化幅度大，都可能导致测验结果出现问题。

对于水位观测误差的控制，也应该从四方面出发。第一，在进行水位测验工作时，由专业人员参与测验工作，并保证观测视线和水面平行，保证观测结果的准确性和有效性。第二，水位测验工作中遇到波浪，应该以水尺度数的峰谷平均值为准，或待水流平缓之后再进行观测工作。第三，利用流速仪进行测验，应该尽量排除附近的干扰因素，保障测验结果的准确性。第四，在流速仪测流工作中，应该进行至少3次重复测验，减少误差出现的可能性。

2.2水深测量误差及误差控制方法

在水文测验工作中，水深测验工作的难度比较大，且容易出现误差。主要是因为在测验工作中，可能存在不了解水面断面的情况，这时进行水深测量工作，就难以为测量结果的准确性提供充分的保障。除此之外，在进行水深测量工作时，也需要根据波浪情况和断面渠底情况进行测量，但是在实际测量工作中，由于对这些因素的重视度不够，会导致测量误差的出现。

对于水深测量中存在的误差，需要全面了解断面情况，在开展测量工作时，先利用测杆了解渠底的情况，对渠底的情况作出准确的判断，再采用适合的测量方法。需要注意的是，测量水深需要根据水面和渠底情况确定测量测数，对于水面起伏比较小的断面，进行1次测杆测量即可，而对于断面稳定、渠底平整的断面，则需要测量至少2次水深，以2次测定结果的差值不超过最小水深值的2%为准，为测量结果的可靠性提供充分的保障，尽量避免测流误差的存在。

3　结语

流速仪测流误差的存在会对水文测验整体工作质量形成极为不利的影响，为了促使水文测验工作有序开展，必须加强对流速仪测流误差的控制，尽量减少误差出现的可能性，为测量结果的准确性提供充分的保障。

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Discussion on themethods to control errors of current meter flow measurement method

LI Qing-shan
(Tonghua Branch Office of Jilin Hydrology and Water Resources Bureau,Tonghua 135300,China)

Abstract:The long-term research on flow measurement found that the current meter used in the test work has some errors,which has a very negative influenceon the accuracy of hydrologic test results.How to control error of currentmeter and improve the accuracy and reliability of the current meter testing results has become an important concern of hydrological research institutes.From the type of error of current meter,this paper discussed the effective ways of controlling error of flow measurement method to promote the current meter test work to fully play its important role.

中图分类号：P332.4

文献标志码：A

文章编号：1674-8646（2016）08-0052-02

收稿日期：2016-02-11

作者简介：李青山（1974-），男，吉林通化人，工程师，从事水文水资源研究。