流速仪测流法的误差控制与消除

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1、流速仪测流法的误差控制与消除摘要：本文介绍了石津灌区流速仪测流中的误差控制与消除方法。以实例介绍石津灌区在运用流速仪测流工作实践中控制和消除已定系统误差的方法。关键词：流速仪；未定系统误差；随机误差；已定系统误差；误差消除Abstract:thispaperintroducestheShiJinirrigationflowvelocityoftheerrorcontrolandishowtoeliminatingmethods.ByintroducingShiJinirrigationintheuseofvelocityapparatuspr

2、acticehowtocontrolandeliminateupsystemerrormethod.Keywords:velocityapparatus;Contingentsystemerror;Randomerror;Upthesystemerror;Erroreliminate中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：引言流速仪测流法是流量测验的一种基本方法。《灌溉渠道系统量水规范》(GB/T21303・2007)规定，流速仪的测流成果可用于分析率定水工建筑物流量系数、确定断面水位流量关系曲线、渠道水利用系数等资料。因此，在灌区量水工

3、作中流速仪测流的误差控制十分重要。-、误差分类与来源流量测验误差可分为随机误差、未定系统误差、已定系统误差和伪误差。随机误差呈正态分布，采用置信水平95%的随机不确定度描述。未定系统误差，应采用置信水平不低于95%的系统不确定度描述。已定系统误差应进行修正。含有伪误差的测量成果必须剔除。流速仪法的测验误差来源于测验过程的各个环节。其误差包括：(1)、测深误差和测宽误差。是由观测的随机误差和仪器本身所造成的未定系统误差组成；(2)、流速仪检定误差。由检定的随机误差和仪器本身在测量中所造成的未定系统误差组成；(3)、由测点有限测速历时导致的误差。

4、是由于流速脉动影响的误差(简称I型误差)，为随机误差；(4)、由测速垂线测点数不足导致的垂线平均流速计算误差(简称II型误差)。由随机误差和已定系统误差组成;(5)、由测速垂线数目不足导致的误差(简称皿型误差)由随机误差和已定系统误差组成。要提高流速仪法的测流成果精度，必须重视测流过程的每一环节，在仪器选型、断面选择、测线测点布设、计算规则等方面应考虑消除已定系统误差，在测深测宽、仪器定位、记时计数等环节上，按规范操作，避免伪误差，控制随机误差。现以实例介绍石津灌区在运用流速仪测流工作实践中控制和消除已定系统误差的方法。二、测速垂线上测速点位

5、置引起的误差渠道过水断面上水的流速分布规律对于积点法测速的精度有很大影响。一般地，按照水文规范的规定布设测线和测速点能够得到满意的测验成果。然而，实测表明，规范对于某些测流断面的垂线流速分布规律并不适用，在规范规定的测速点位置施测计算出的垂线平均流速与精测的垂线平均流速误差较大，从而导致实测流量的II型误差。石津灌区在某干渠断面测流试验中证实了这一点。(1)•施测方法：精测垂线流速，即在测线上以多点法测速，然后按面积包围法计算垂线平均流速。试验中，测点间距为0.1m,米用LS-68型流速仪，测杆悬吊，在断面上布置8条基本测线，实测水深为1.1

6、4m〜1.75m,属于渠道该断面的正常运行范围。(1)•资料分析：为便于统一分析，将实测流速换算成相对流速：q二V〃/Vm式中：Q•-测点相对流速；V〃…测点实测流速；Vm-精测法计算的垂线平均流速；规范中垂线流速分布采用卡门对数模型：V〃=Vm(1.116+0.267lg〃)式中：〃…自渠底起算的相对水深，即测点位置距渠底的高度(y)与垂线处水深(D)之比，即：〃二y/D。精测资料分析出的垂线流速分布情况与卡门对数模型的比较如表1o表1•精测成果与卡门对数模型比较注:模型流速为假设精测法计算的平均流速Vm=1m/s时的V〃计算值。分析得出，

7、该测流断面上，在规范规定的测点位置上实测的垂线平均流速存在系统误差，其中一点法(0.6D)误差为4.3%,二点法(0.2D,0.8D)误差为1.0%,三点法(0.2D,0.6D,0.8D)误差为2.1%o这种误差属于II型误差中的已定系统误差，应当消除。消除方法是根据流速精测资料，进行测点精简分析，精简测点。精简的原则是：1)•尽量控制简化后的垂线平均流速与精测垂线平均流速的误差；2).测速点位置尽量选在流速稳定区，以减少流速脉动的影响;3）.简化后的测点位置应便于计算。表2为根据上述原则经方案比较后确定的该断面的测速点位置，以及相应的精简误

8、差。表2精简后测点位置及精简误差测速方法测速点位置（水面以下）精简误差一点法0.7D-0.1%二点法0.2D、0.82D-0.2%三点法0.2D、0.6D、0.85