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1、水文测验中误差问题的思考：介绍了国际国内计量界统一的并且可操作的定义和基本概念,指出了在水文水资源测量中关于误差分析和应用所存在的问题,提出了解决的办法,以便与广大水文测验工共同探讨。 关键词：水文测验；误差；定义；不确定度 水文测验中,一切有关物理量的测量,都含有一定的误差。为了获得较高精度的水文资料,必须对测量误差有所认识。本文拟就测量误差的、分类、性质和分布等间题作一介绍。测量误差的、要研究测量误差,首先要分析误差的及减弱这些误差的方法。 1水位观测的误差分析及解决方案 ⑴由于回流、雍水、风浪引起的误差。⑵水尺直接读取时的认为误差。减弱前一种误
2、差的方法:①对测验河段进行现场调查和勘测,安置水尺应避免回水、泡漩、跌水及漂浮物等造成的误差影响；②水尺桩制做成流线形或菱形,减小急流对水尺桩冲击,减弱雍水和晃动所产生的误差；③水尺应不直接受风浪影响。减弱后一种误差的方法:①观测水位时,身体应蹲下,使视线尽可能接近水面,以便减弱视觉误差的影响；②当有风浪观测时,应取大于3次波峰和波谷读数的平均值作为水位观测值；③水位一般读至厘米,当相邻水位站上下水位比降小于0.2m时应读至毫米；④水位观测人员在观测及记录中要保持高度的责任心。 2流量测验的误差分析及解决方法 测流有两种方法,一种是常规流速仪测流,另一种
3、为走航式声学多普勒剖面流速仪(简称ADCP)测流。两种方法的测流原理均为采用水流面积—流速方法Q=AV计算断面流量,即将测流断面分成若干个垂直于横断面或平行于水面的平面,水流在一定时间内以不同的平均流速通过这些平面的部分流量代数总和为断面流量,其公式为:Q==⑤47。两者不同的是:相对于同一水深单元来说,常规流速仪测量剖面某一水深单元上某一点的流速流向,流速流向测验是点,是静态的,而ADCP所测的是一个水深单元的平均流速流向③18,是一个面,是动态的。 流量测验的误差包括系统误差和随机误差,既有直接的也有间接的,既有仪器和测量条件引起的误差,也有人为观测和
4、数据处理的误差。 采用常规流速仪测流的误差包括6个主要方面:⑴垂线各层测点有限测速历时不足导致流速脉动影响的测速误差；⑵常规流速仪检定误差,即流速仪性能影响带来的误差⑥45；⑶测流断面布设的垂线数目不足导致的误差；⑷由测速垂线测点数目不足导致的垂线平均流速计算误差；⑸断面面积计测误差,其影响因素包括:水位观测、断面测量、河床变化等引起的误差；⑹因垂线各层次观测时间不同导致推算同时刻流速流向的误差；⑺水流紊流和回流影响。以上几项误差既包含系统误差又包括偶然误差。其解决办法为:①选择测流断面前应充分收集详细的测区水深地形图资料,并进行现场踏勘,选择顺直、稳定、
5、水流集中、没有水草、无回流紊流、不易冲淤及便于观测和设施布设的河段；②根据水位涨落情、气候及水流变化情况等来延长测速历时来减弱流速脉动影响。③不管是普通流速仪还是超声波流速仪,在出厂前都要进行检定,并增加分级流速、不同水流和输沙特性条件下的检定,应根据垂线的最大流速和仪器测速范围来选择适当的测流仪器。③测流方法分为精测法、常测法和简测法,相对于精测法来说,常测法的测流误差较大,简测法的测流误差最大。④影响断面面积的因素很多,水位观测、断面测量、水位比降观测误差及河床变化因素等均会影响用于流量计算的断面面积。⑤根据水位涨落、河岸冲淤、死水、回流等情况及时调整或
6、补充测速垂线；⑥流速流向观测过程同时进行断面水深测量和水位河心比降测量,以便准确掌握河心比降和河床冲淤情况；⑦为了克服流速脉动对测速精度的影响,测点的历时一般不小于100秒,流速变率受潮水影响较大的河段也不应少于50秒；⑧紊流是首先影响水流因子测量精度的介质本性,流速的紊流脉动速度和方向是不断变化的,其规律为从水面到水底逐渐增强⑥73,因而,增加测量历时可有效减弱水流紊流对流量测量精度的影响；⑨由于垂线各层次观测时间不一致,为了计算垂向平均值,需先绘制各层实测流速流向过程曲线,然后根据过程曲线推求出各测点同一时刻的流速流向④6,为减弱测流跳变点对过程曲线的影
7、响,需对突变点进行修匀,减小因整点流速流向误差对流量的影响。 ADCP走航式测流的包括相对流速、船速、水深和测船航行轨迹等要素。其流量基本公式:(Qt—总流量,m3/s；—平均流速向量,m/s；n—ds全部测点法线方向的单位向量；ds—微元面积,m。)③50。受换能器吃水深度、盲区、旁瓣等因素的影响,ADCP剖面是不完全的。影响ADCP走航流量测验精度因素有许多,主要有以下因素:⑴ADCP流速测验误差；⑵ADCP水深测验误差；⑶测船横渡速度和测船的不稳定移动误差(由底跟踪或RTK—GPS引起的误差)；⑷ADCP测验起点和终点至岸边距离测验误差；⑸船速与流速
8、的比值过大引起的误差；⑹非实测区流量外延估算误差；⑺
