密云水库张家坟水文站遥测水位误差分析

崔文超 王金玺

北京市密云水库管理处 北京 101514

水位是水文站最基本的水文观测项目，是绘制洪水过程以及推求来水量的重要依据。作为密云水库白河流域的入库站，张家坟水文站的水位资料对水库的防汛调度和水资源管理也具有重要的意义。

1 张家坟水文站概况

张家坟水文站位于海河流域潮白河水系白河上，是国家基本水文站。控制流域面积8506平方公里，占密云水库控制流域面积（15788平方公里）的54%，多年平均径流量4．189亿立方米，控制断面以上河长217千米。1998年7月6日实测最高水位18 5．36米，最大流量2600立方米每秒。

2 张家坟水位观测现状

张家坟水文站设立了3个水尺断面，分别是基本水尺断面、比降水尺断面、缆道测流断面。经过长期的数据对比基本水尺断面的水位直接可代表张家坟水文站的水位。

3 张家坟水位遥测概况

张家坟水文站自记水位井2009年修建于基本水尺断面附近。北京市水文总站于2014年3月安装水文自动化遥测系统，安装后开始试运行。遥测系统采用WFH2型浮子式水位计，并通过卫星跟CDMA双通道无线手段进行数据传输。

4 张家坟水文站遥测水位与人工观测水位对比分析

按照《水位观测标准》分析对比观测收集的资料包括低、中、高水位级遥测与人工观测的同时间水位资料，最好是连续观测的资料；选取的时段为2018年7月16日极端天气导致河水暴涨的观测资料来进行对比。如表1-表3。

表1

分析时采取摘录同时间的遥测水位与人工观测水位值，计算遥测水位与人工水位的绝对误差。按测验上划分的水位级分别计算低、中、高水位级的误差，其误差目前主要是按水位观测标准（规范）上的第七章水位观测的不确定度来进行计算其误差。按照规范要求主要统计以下两个指标：

置信水平95%的综合不确定度：

表2

表3

系统误差：系统误差的统计值等于绝对误差的算术平均值，因此系统误差的统计可以采用以下公式。

――第i次遥测水位

――第i次人工观测水位

――比测次数

比测水位误差分析结果如表4：

表4 误差分析统计表

5 结语

按照《水位观测标准》（GBJ138-90）对遥测水位比测误差控制规定，置信水平95%的综合不确定度不超过3厘米，系统误差不超过1厘米。从误差分析统计表中可以看出，对比分析的低、中、高水位级张家坟水文站的比测误差都在规范规定的误差控制范围内。

根据以上分析，张家坟水文站在184．27米水位以下时，如有水尺损坏或有缺测、漏测等情况出现时，水位可直接使用遥测水位进行数据插补。同时密云水库也可以直接调取遥测水位数据，对入库水量进行估算；并且通过遥测数据的快速处理和预测，对水库的防汛调度也具有重要意义。