水文测验中测流误差与控制方案研究

刘高俊

【摘 要】水文测站中流量测验是个重要的工作，因传统的测验设备的功能不够完善，不仅影响测验质量，还对整体工作的效率造成一定影响。为改善这种现状，水文测站工作人员，需加强专业知识吸收，积极了解水文测验工作的标准流程与技术要求，分析水深测验的影响因素，在此基础上，便于工作人员全面掌握各河流的使用情况，以此提出有针对性的改进措施。

【关键词】水文测验；测流工作；误差分析；控制方案

水文测验工作指的是对水体水位、流量、泥沙等具体情况进行观测，通过分析水文情况，及时了解水文特征，便于及时提出解决水文观测误差的办法[1]。为提升水文观测的精度，要合理投入观测设备、仪器，考虑人为、计算等因素对观测结果的影响，从而将观测误差控制好。将自动测流系统引入水文测验中，在分析测验资料的前提下，稳步推进水文测验工作，积极构建水资源管理体系，继续开发新的水资源管理模式，以此提升水文测验的准确性和有效性。

1.测流误差分类

1.1偶然误差：测验环节对同一地方进行重复测量，由于涨落引起的误差是偶然误差，比如流速脉动导致测量不准确，这是偶然误差的一种。偶然误差中各个测量中偏大、偏小等的现象是不确定的，测量值比实际值大或者小，误差值较大的概率趋于零，多次测量容易出现偶然误差。

1.2系统误差

系统误差指的是，水文测验环节使用的测量仪器、测量方法、观测系统等不够科学，测验工具使用不当，重复测验同一量时，产生的误差是具有一定规律的，偏差大小一定。由于系统原理、设备自身缺陷等引起的偏差问题都是系统误差[2]。

2.水文测验结果误差的影响

2.1人为

测验人员的综合素质直接影响水文测验结果，同时他们的工作能力对水文测验效果产生重要影响，当前在水文测验工作中，一些人员意识不到个人综合素质和专业能力对整体工作的影响，平时工作中过于随意[3]。日常工作中未能主动学习水文测验有关的知识，也未能及时参与到专业培训中，这样一来，部分人员自身能力无法适应水文测验工作。

2.2流速

铅鱼主要用于水量、流量、水环境等的测试中，水流冲力较大，铅笔无法垂直如水，同时在如水过程中产生了偏角，这个偏角对水深测量工作带来干扰，导致测量的水深与实际水深的偏差过大。在强大水流的作用下，铅鱼产生了一个偏角，根据计数器显示，测量水深大于实际水深，偏差较大，导致水深测量误差较大，这直接影响水深测量的准确性。

2.3河底物质组成

测验工作中，河底物质组成对水深测验精度的影响很大，当铅鱼入水接触到河底卵石时，铅鱼板上的信号系统会发射河底信号，以此提醒工作人员此处有异常。但是如果河底突出的卵石数量较大，则铅鱼板上的信号系统无法正常发送提醒信号，信号发送不及时，这种情况下测量出的水深则不准确，严重影响流量测验的精度。

3.水文测验中测流误差的控制

3.1断面测验误差

测深垂线布置、水面宽度、水深等都是影响水道断面测量精度的主要因素之一，为了减少断面测验中的误差，需要站在误差传递角度分析问题，及时了解断面平均流速一定时，水道面积误差与其流量误差的关系，以此为入手点[4]。根据断面资料，依GB-50179-93《河流流量测验规范》，合理布置断面垂线的数量，满足水深测量的技术要求。下表为某水文测深垂线误差统计结果。

表1：某水文测深垂线误差统计结果

從表1数据看出，当测深垂线数量在15到20之间时，其数目越大，平均误差越大，当测深垂线数量从40增加至50时，平均误差仍旧为-0.2%，标准差从0.3%降至0.1%，增加测深垂线数目可提高面积测验精度。

3.2水深测验

为消除人员操作技能、技术程度等对测验精度的影响，及时规范人员操作，规定人员严格遵照GB-50179-93《河流流量测验规范》要求，对同一量至少进行两次以上测验[5]。总结水文测验工作经验，工作之余加强对水深测量工作的了解，积极掌握水深测量技术，将水深测量的标准差控制在1.4%，平均误差控制在0.24%，进行规范的标杆测深。

3.3流速测验误差控制

根据实际工作，及时制定有效的流速测验误差控制方案，根据标准化操作来进行作业，充分考虑悬杆、流速仪对测验精度的影响，严格控制垂线测点流速，合理布置测速垂线数目，重新定位流速仪测点。根据垂线资料分析流速测点，深入了解相对水深、水面的平均误差和相对标准差，强化垂线布设工艺的控制，依据流速横向的实际分布特点确定垂线，在此环节均匀抽取垂线，计算垂线后及时保留有效的系统误差。减少悬杆部分对流速系统的干扰，同时了解到：悬杆测流标准差越大，流速变大越大，出于水运安全考虑，制作精密的测流仪器和悬杆，使其有效连接，减小测验误差。水草对测验精度也有影响，因此某人员在测验环节，先采用先进设备检测水草的密集性和面积，但是采用自动化测验系统监视流速变化，利用铅鱼顺利如水，避免铅鱼如水时产生流向偏角。

4.结束语

综上所述：本文以水文测验为研究主题，主要探讨因人为和环境原因造成的测验误差，为减小测验误差，先了解测流误差的分类，然后提出解决测流误差的有效方案，合理布置测深垂线，规范人员操作，进行规范的标杆测深，重新定位流速仪测点，完善流速测验误差控制方案，了解相对水深、水面的平均误差和相对标准差，根据流速横向分布确定垂线，从而最大化减小测流误差。

【参考文献】

[1]艾赛都&#；阿尤甫. 水文测验的误差分析及其对策[J]. 黑龙江水利科技， 2017， 45（3）：45-46.

[2]李绍坤. 水文测验的误差分析及其对策[J]. 水能经济， 2018（1）：194-194.

[3]陈相坤. 水文测验误差分析及解决措施探讨[J]. 能源与节能， 2017（3）：99-100.

[4]杜亚南， 张良平， 游目林. 钢铁材质浮标对ADCP水文监测系统流量测验精度的影响[J]. 水利水电科技进展， 2017， 37（1）：55-59，共5页.

[5]夏文斐. 浅谈水文测验的误差类型及各类误差的解决方法[J]. 甘肃科技， 2018， v.34（06）：31-32.