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水文測驗誤差分析與對策研究

文檔作者：凱迪爾丁·圖爾蓀文檔來源：和田水文勘測局		點擊數(shù)：	更新時間： 2024年03月04日
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2017年第11期(總第146期)
銣；夏與芋釷
ENERGY AND ENERGY CONSERVATION 2017年11月
水文測驗誤差分析與對策研究
凱迪爾丁·圖爾蓀
(和田水文勘測局，新疆和田848000)
摘要： 水文測驗是水力資源高效管理的基礎(chǔ)，其作業(yè)的精準度對于水資源的有效管理意義重大。以此為出發(fā)點，針
對水文測驗作業(yè)中的誤差開展分析，針對誤差來源和應對方法進行深入歸納總結(jié)，希望能夠為中國水文測驗作業(yè)更高質(zhì)、
高效開展提供一定借鑒與參考。
關(guān)鍵詞： 水文測驗；誤差類別；誤差來源；應對方法
中圖分類號：P332 文獻標識碼：A 文章編號：2095—0802一(2017)11-0110—02
on the Errors in Hydrological Test and Its Countermeasure
Kaidierding·Tuersun
(Hotan Hydrographic Survey Bureau，Hotan 848000，Xinjiang，China)
Abstract：Hydrological test is the basis of the efficient management of water resources and its precision of operation is of great
significance to the effective management of water resources．In this regard，this paper carried out analysis of errors in hydrological
test and in—depth summary for error sources and coping methods，hoping to provide certain references for promoting ever higher
quality and efficient running of the hydrological work．
Key words：hydrological test；error category；ell'or source；response solution
O引言
在水文測驗作業(yè)中，很多時候作業(yè)人員都必須借
助開展數(shù)量龐大的測量工作才能實現(xiàn)對整個流域不同
信息的搜集整理，但受限于當前測量技術(shù)水平，導致
水文測量作業(yè)的相關(guān)數(shù)據(jù)同真實數(shù)據(jù)差距明顯，即存
在顯著的誤差。雖然誤差在測量作業(yè)中是不可避免的，
但當誤差過大時必然會對整個水文測驗工作造成諸多
不便影響【ll。因此，必須針對測驗中的誤差進行有效分
析并提出相應的防治措施。
1水文測驗誤差類別分析
通常而言，水文測驗作業(yè)總的誤差主要劃分為偽
誤差、系統(tǒng)誤差與偶然誤差三大類[21。
1．1偽誤差
偽誤差概指由于作業(yè)人員的失誤和設備發(fā)生故障
所導致的測量誤差，如對相關(guān)信息數(shù)據(jù)的讀取錯誤、
記錄錯誤、結(jié)算錯誤等本可以加以避免的誤差。一般
來說，此類誤差能夠借助反復檢測、驗算的方法在作
業(yè)開展時加以發(fā)現(xiàn)和糾正，不然將必然會對水文測驗
作業(yè)的最終結(jié)果造成顯著的不利影響，所以在水文測
驗實踐中偽誤差是不應該存在的。
1．2系統(tǒng)誤差
系統(tǒng)誤差是指在水文測驗作業(yè)中，由于測量條件
(測量設備)中某些因素的系統(tǒng)性干擾，從而引發(fā)的各
收稿日期：2017—07—04
作者簡介：凱迪爾丁·圖爾蓀，1983年生，男，新疆和田人，2004
年畢業(yè)于和田師范專科學校計算機教育專業(yè)，助理工程師。
·110·
類誤差。在真實的測驗作業(yè)中，即使同一測量條件下的
多次測驗，其所得結(jié)果之間也必然存在差異，這些差異
通常是由于系統(tǒng)誤差所導致，不過當作業(yè)基礎(chǔ)條件相
同時，測驗系統(tǒng)誤差值往往會存在一定的規(guī)律性，對于
如何規(guī)避、剔除有一定幫助。
對于系統(tǒng)誤差而言，其影響因素種類繁多，有的是
由于作業(yè)人員自身習慣，習慣性的將結(jié)果測定值進行
一定無意識的人為處理，從而導致誤差產(chǎn)生；有的是設
備自身所處環(huán)境中的溫度、濕度、風力等因素變化而導
致產(chǎn)生的誤差。通常來說，如果想要消除系統(tǒng)誤差，第
一步必須對某一型號儀器設備在使用中存在的規(guī)律性
進行總結(jié)，并通過一定的函數(shù)計算求得相應的誤差范
圍，以便加工處理，提升結(jié)算準確度；應當針對儀器設
備自身的構(gòu)造進行優(yōu)化改良，并制定配套的操作規(guī)范，
從而最大化地減小設備自身運行時產(chǎn)生的誤差量，以
增加結(jié)果的精準度?？梢哉f，系統(tǒng)誤差無法實現(xiàn)真正
意義上的完全消除，只能結(jié)合相關(guān)措施，進行一定修
正，從而盡可能縮小誤差[31。
1．3偶然誤差
偶然誤差是指在實際測驗工作中，因為各類預料之
外的隨機性因素的干擾，導致的測驗結(jié)果誤差。由于缺
乏相應的規(guī)律性，應對難度較大，需要在作業(yè)時盡可能
確保環(huán)境和作業(yè)條件穩(wěn)定，以降低偶然因素的產(chǎn)生幾率。
2水文測驗作業(yè)誤差來源和應對方法分析
2．1水位觀測誤差與應對方法
2．1．1 回流風浪及雍水導致的誤差
針對回流、風浪及雍水導致的誤差，實現(xiàn)誤差范圍
萬方數(shù)據(jù)
2017年第11期凱迪爾丁·圖爾蓀：水文測驗誤差分析與對策研究2017年11月
縮小的主要措施有：
a)針對測驗區(qū)域特定地段開展反復的實際勘測，
在水尺的設置上，應充分規(guī)避跌水、回水及水面漂浮
物對其的影響；
b)改變水尺樁形態(tài)，將其制作為菱形或流線形，
以降低急流對其可能造成的沖擊，同時避免雍水和尺
樁晃動導致誤差的可能性；
c)對尺樁位置進行優(yōu)化，盡可能減小河流風浪對
水尺的沖擊嗍。
2．1．2水尺數(shù)據(jù)記錄時的人為誤差
由于水尺數(shù)據(jù)記錄時的人為誤差完全是作業(yè)記錄
人員的失誤所致，所以在測驗作業(yè)中，必須對作業(yè)人
員進行提前培訓，以確保水文測驗工作精準度。具體
措施可從下面幾點著手：
a)規(guī)定作業(yè)人員讀取水尺讀數(shù)時，應當彎下身體，
確保自身視線與水面盡量平行，從而充分規(guī)避視覺誤
差導致的讀數(shù)誤差；
b)開展水文讀取記錄作業(yè)時，如果恰逢風浪時期，
記錄數(shù)據(jù)時必須以記錄三次波峰及波谷讀數(shù)的平均值
作為水文記錄值。
2．2流量測驗誤差與應對方法
針對水文測驗中的流量測定，較為常用的方式是
借助流速測定儀對水流流量進行測算。針對此類誤差，
可通過下述幾種方法加以應對：
a)測驗中測流斷面的選取必須立足作業(yè)實際，在
對流域地質(zhì)狀況進行充分調(diào)研后，選取河道順直、水
流穩(wěn)定性高、水流集中且不存在水草聚集的環(huán)境，這
樣既能方便對流域水文狀況進行實時觀測，同時也便
于布設流量測定裝置，以便更加高效、高質(zhì)地開展測
區(qū)內(nèi)水深等相關(guān)地質(zhì)資料；
b)針對流速測定儀，既要在購買時對其產(chǎn)品質(zhì)量
開展充分的檢驗，更要在測驗時針對不同水流、不同
輸砂特征和不同流速情況下的水文環(huán)境分別測定，以
確保流量測定結(jié)果精準度的最優(yōu)化；
c)縮減影響斷面面積測驗準確度的影響因素，由
于水文測驗實踐中，短路測量的誤差、水文觀測的誤
差及河床自然特性的改變均可能導致結(jié)果誤差增大，
因此應當盡量縮減影響要素的數(shù)量，以提升精準度；
d)實際作業(yè)時，要及時根據(jù)流域水位漲落、河岸淤
泥沖積等具體隋況調(diào)整測量作業(yè)方案或增加測速垂線；
e)對水流流速、流向等進行測定時，應同時測定
斷面水深與水位河心比降，以確保能夠?qū)哟灿倌嗑?
集和河心比降的精準了解；
f)盡可能縮小低流速脈動對水流流速測定的不利影
響，一般來說應當確保觀測時間不小于100 s，當流速變
化受到潮水的影響顯著時，測量時間不得小于50 s；
曲降低紊流對測量結(jié)果的影響。由于紊流在流速
和流向上均處于始終的變化中，且其流動的規(guī)律呈現(xiàn)
自水面向水底持續(xù)增強的特性，所以必須適度增加測
量用時，以便于充分消除紊流的影響；
h1鑒于測線在不同層次上的觀測耗時存在一定差
異，所以為確保垂向計算均值的精準度，應先對不同
層次的流速流向過程曲線進行測定，并在此基礎(chǔ)上對
不同測量點某一時刻的流速流向進行測量。需注意的
是，為降低測流跳變點對結(jié)果精準度的影響，還應對
突變點進行修勻作業(yè)，以降低流速流向?qū)ψ罱K結(jié)果精
準度的影響M。
2．3懸移質(zhì)泥沙測驗誤差與應對方法
針對水文測驗作業(yè)中的懸移質(zhì)泥沙測驗誤差可分
為隨機誤差與系統(tǒng)誤差，應當采取下述措施加以優(yōu)化：
a)開展工作匯總時，應盡可能選取管嘴積沙少、
管壁粘沙少同時作業(yè)中未曾發(fā)生突然灌注的測量儀器。
在儀器作業(yè)前進行率定測試，以最大化縮小誤差范圍；
b)使用光電濁度儀，使用烘干稱重法對試驗結(jié)果
反復測定，并以其均值作為最終數(shù)值；
c)針對測流測速實驗與泥沙試驗，應當確保兩實
驗選取同一個垂線進行，從而確保觀測層次和時間相
同，以最大化地降低誤差與實際值的差距；
d)選用積時采樣裝置對泥沙進行采樣作業(yè)，從而
減小泥沙脈動對測量結(jié)果的負面影響；
e)結(jié)合測沙斷面的實際情況來確定垂線數(shù)量，并
確保垂線位置勻稱分布，從而實現(xiàn)對斷面含沙量變化
的最佳掌控同。
3結(jié)語
現(xiàn)階段的水文測驗實際工作的數(shù)據(jù)搜集和整理過
程無法避免地會導致出現(xiàn)誤差，即誤差無法實現(xiàn)徹底
消除，但是考慮到水文測驗工作的重要性，在實際工
作中必須充分針對誤差類別進行研究，并結(jié)合實際總
結(jié)相應的應對方法，最大化消除誤差的不利影響，提
升水文測驗工作的實效性，為水資源的更加優(yōu)化管理
提供指導。
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(責任編輯：季鑫)

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