布哈河口水文站气泡式自记水位计比测分析

郑雁莉++吕海金

摘 要：布哈河位于青海湖盆地西隅，是青海湖盆地最大的河流，占入湖径流量的49%，随着水文改革深入和新技术的引进，新仪器的应用已成为水文事业发展刻不容缓的重要问题。经过对OTT CBS气泡式自记水位计在布哈河口水文站观测数据进行整理、计算和分析，掌握该仪器特点和差异性，是否适应该地区的气候条件和周边环境，有利于今后对仪器的维护、保养，同时也为今后水文信息自动化建设提供参考与依据。

关键词：水文站 水位计 比测分析

中图分类号：P33 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）03（b）-0048-02

随着水文改革深入和新技术的引进，新仪器的应用已成为水文事业发展刻不容缓的重要问题，该文通过对OTT CBS气泡式水位计内部结构、工作原理及气泡式水位计水位与人工同步观测资料进行整理、计算、分析，并与不同水位变化情况下人工观测资料进行数据对比分析，查找影响原因，掌握自记水位计特点和差异性，是否适应该地区的气候条件和周边环境，有利于今后对仪器的维护、保养，为今后收集到高质量的水位资料作保证，同时也为今后水文信息自动化建设提供参考与依据。

1 基本情况

1.1 布哈河及布哈河口水文站

布哈河位于青海湖盆地西隅，是青海湖盆地最大的河流，占入湖径流量的49%，发源于天峻县疏勒南山的岗格尔雪合力冰峰，源头海拔4 350 m，从源头到河口落差1 090 m，集水面积14 484 km2，河道长286 km。

布哈河口水文站于1957年5月由青海省水利水电局设立，位于青海省刚察县泉吉乡立新村，地理位置为东经99°44′，北纬37°02′，流域面积为14 337 km2，控制河长272.2 km，至河口距离14 km，属国家重要水文站，省级报汛站。

1.2 OTT CBS气泡式水位计

OTT CBS气泡式水位計具有高量程、高精度的特点，特别适用于流动水体、大中小河流、水库或者水体污染严重和腐蚀性强的工业废水等场合。

2 比测资料分析

因布哈河口站1～4月及11～12月受冰情影响，气泡式水位计观测的水位无代表性，选取资料时只选取2016年5～10月气泡式自记水位计和人工同步观测的有效水位资料共177组数据，其中包含了高中低各级水位数据。在选取观测资料期间，布哈河实测水温范围是0 ℃～16.4 ℃，符合仪器使用规定的水温范围，并且外部环境也基本符合仪器使用要求。

2.1 统计分析

通过对177组水位数据整理分析，169次合格，合格率为95.5﹪（气泡式自记水位计观测水位与人工观测水位相差不大于2 cm为比测合格）。在此次选取的比测数据中，根据该站水位级划分情况，将各个水位级所选取的样本数量、合格率和最大比测误差进行统计。各水位级气泡式自记水位计与人工观测数据误差统计分析表（如表1）。

由统计数据可以看出，高、中水位级存在误差，最大误差为4 cm，但合格率很高，低水过程中，仪器性能相当稳定，与人工观测所存在的误差符号规范要求。

2.2 不确定度计算

根据《水位观测标准》GB/T 50138-2010 E.0.6规定，采用自动监测设备监测水位时，需要计算其系统不确定度、随机不确定度、综合不确定度。根据《水位观测标准》GB/T 50138-2010 6.2.3规定，一般水文站的置信水平95%的综合不确定度应为3 cm，系统误差应为±1 cm，经计算系统不确定度为0.0 cm，随机不确定度为2.5 cm，综合不确定度为2.5 cm，符合规范要求。

2.3 相关性分析

以同一时刻人工观测水位为纵坐标，气泡式自记水位计观测水位为横坐标建立相关分析图（如图1）。

由布哈河口站气泡式自记水位计与人工观测水位相关图可以看出关系线的R2=0.999 7。说明该站气泡式自记水位计和人工观测水位相关性非常好。（如图1）

3 结语

（1）从统计分析中可以看出，气泡式自记水位计所监测水位可以替代人工观测。

（2）今后应对气泡式自记水位计的观测数据及时进行整理、计算和分析，掌握观测中存在的问题和该站特性及气候条件对仪器的影响，发现问题，及时解决，查找原因，继续收集分析水文资料，使先进仪器设备在水文工作中发挥更大作用，为水文测验方式改革提供参考依据。

参考文献

[1] 王文宝.OTT RLS雷达水位计在大理水文自动测报系统中的应用[J].珠江现代建设，2015（4）：24-25.

[2] 周键.水位传感器在水文自动测报系统中的应用[J].中国水运，2016（12）.

[3] 青海省水文水资源勘测局.布哈河口水文站2016年气泡式自记水位计比测分析报告[R].西宁：青海省水文水资源勘测局，2016.