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水文測(cè)驗(yàn)的誤差類型及各類誤差的解決方法

文檔作者：寧波文檔來源：新疆昌吉水文水資源勘測(cè)局		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2024年03月03日
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2016年第5期(總第128期)
缸泳；予釷
ENERGY AND ENERGY CoNSERVATl0N 2016年5月
水文測(cè)驗(yàn)的誤差類型及各類誤差的解決方法
寧波
(新疆昌吉水文水資源勘測(cè)局，新疆昌吉831100)
摘要： 在水資源管理工作中，水文測(cè)驗(yàn)在提升管理效果方面具有重要意義。在進(jìn)行水文漫1J驗(yàn)時(shí)，需要測(cè)量來對(duì)信息
進(jìn)行整理和收集。受測(cè)量水平影響，水文測(cè)驗(yàn)工作中難免會(huì)存在一些誤差。為保證測(cè)驗(yàn)工作的準(zhǔn)確性，需減少誤差范圍。
基于此，分析了水文測(cè)驗(yàn)誤差，并提出相應(yīng)建議。
關(guān)鍵詞：水文測(cè)驗(yàn)；誤差分析；建議
中圖分類號(hào)：P332 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095—0802一(201 6)05—0 103—02
Error Types of the Hydrological Tests and Solutions of All Kinds of Error
NING Be
(Xinjiang Changji Hydrology and Water Resource Investigation Bureau，Changji 831 100，Xinjiang，China)
Abstract：In water resources management，hydrology test is of great significance in promoting management effect．Sorting and
collecting information were needed through measure in the hydrological tests．Affected by measuring levels of hydrological work，
some errors were inevitable．In order to ensure the accuracy of the test，error range was needed to reduce．Based on this，this
paper analyzed the error of the hydrological tests，and put forward the corresponding suggestions．
Key words：hydrology test；erfDlF analysis；suggestion
O引言
誤差是計(jì)量工作者為表達(dá)測(cè)量結(jié)果所常用的一種
專業(yè)術(shù)語，但在不同的歷史時(shí)期和使用領(lǐng)域其也會(huì)表
現(xiàn)出不同的內(nèi)容。如果水文測(cè)驗(yàn)誤差控制不好，就會(huì)
造成嚴(yán)重負(fù)面影響。當(dāng)前，一些國(guó)際組織和行業(yè)規(guī)范
條例中對(duì)誤差進(jìn)行了明確定義，即：測(cè)量結(jié)果減去被
測(cè)量的真值。此定義如需和相對(duì)誤差進(jìn)行區(qū)別時(shí)，則
可將其稱為絕對(duì)誤差，也可稱為誤差的模，在實(shí)際工
作中，它在記錄文檔中只是以符號(hào)形式出現(xiàn)，有時(shí)可
能再用正負(fù)號(hào)加注Ⅲ。在絕對(duì)真值不能確定的情況下，
工作人員通常會(huì)用約定真值代替，但不能因此就等同
這2個(gè)概念，真正的誤差是客觀存在的、真實(shí)的差別，
且是確定的值。對(duì)誤差真值的尋找是一個(gè)比較困難、
細(xì)致的工作，需有足夠的耐心去進(jìn)行。另外，不能混
淆誤差和不確定度這2個(gè)概念在具體工作中的應(yīng)用，它
們有著截然不同的內(nèi)在區(qū)別。假如：在測(cè)量的程序、
外部條件不相同的情況下，對(duì)同一對(duì)象的測(cè)量結(jié)果相
同，就稱為誤差相同；如程序、條件、對(duì)象均相同，
但重復(fù)測(cè)量的結(jié)果不同，則說明其中有不確定度。
1細(xì)化水文測(cè)驗(yàn)工作的誤差
1．1偽誤差
偽誤差主要是由于測(cè)量設(shè)備故障或測(cè)量人員粗心
產(chǎn)生的誤差。如測(cè)量人員的人為原因造成對(duì)信息數(shù)據(jù)
的錯(cuò)誤測(cè)量、讀錯(cuò)、記錯(cuò)、計(jì)算錯(cuò)等問題，對(duì)待這些
收稿日期：2016一01—20
作者簡(jiǎn)介：寧波，1964年生，男，湖南衡陽人，2008年畢業(yè)于新
疆大學(xué)水政與水資源管理專業(yè)，．z-fiX,),。
問題，只要在測(cè)量工作中能用認(rèn)真、細(xì)心的態(tài)度去進(jìn)
行，偽誤差現(xiàn)象是不容易出現(xiàn)的。為保證測(cè)量結(jié)果的
準(zhǔn)確性，每次測(cè)量完成時(shí)需對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行檢查、驗(yàn)
算，從而能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題、及時(shí)糾正問題閣。只有這
樣，才能保證水文測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性、權(quán)威性。
1．2流速儀測(cè)量誤差
在進(jìn)行測(cè)流時(shí)，流速儀法是常用的一種測(cè)流方法，
除了可用來進(jìn)行常規(guī)測(cè)驗(yàn)外，還可對(duì)其它測(cè)流方法進(jìn)
行校驗(yàn)，測(cè)量精度高。但在實(shí)際測(cè)驗(yàn)過程中，受水面
寬、水深、流速等測(cè)驗(yàn)因素的影響，很容易出現(xiàn)誤差[31。
所以，分析流速儀的測(cè)量誤差具有重要意義。根據(jù)斷
面流量定義，則有：
Q以y@，y)dxdy， (1)
式(1)中，Q為全斷面流量，mS／s；V(x，y)為斷面坐標(biāo)@、力
處流速，m／s；A為測(cè)驗(yàn)斷面面積，m2；d為真誤差。
因測(cè)驗(yàn)設(shè)備或測(cè)驗(yàn)條件中特定因素的系統(tǒng)影響，
而導(dǎo)致了測(cè)驗(yàn)結(jié)果的錯(cuò)誤，人們常把此稱為系統(tǒng)誤差。
多次對(duì)相同條件下的某個(gè)點(diǎn)位進(jìn)行測(cè)驗(yàn)，其結(jié)果也不
盡相同，系統(tǒng)誤差隨之變化，有時(shí)還呈一定的特定規(guī)
律性變化。而在同條件和程序下的測(cè)驗(yàn)結(jié)果的變化也屬
系統(tǒng)誤差，且其在數(shù)值的表現(xiàn)上呈函數(shù)的規(guī)律化表現(xiàn)問。
具體的影響因素多種多樣，以下分析的是常出現(xiàn)的幾種
現(xiàn)象。在實(shí)際測(cè)驗(yàn)過程中，為能達(dá)到更接近系統(tǒng)真值的
效果，測(cè)量者在相同條件下無限次地對(duì)同一量測(cè)驗(yàn)，用
測(cè)驗(yàn)結(jié)果的平均值比對(duì)系統(tǒng)真值就得到了差，從而得出
修正值，通過修正值對(duì)系統(tǒng)誤差的有限補(bǔ)償，使系統(tǒng)誤
差的模最大程度縮小，測(cè)驗(yàn)結(jié)果更加真實(shí)。
·103·
萬方數(shù)據(jù)
2016年第5期缸漾占芋釷2016年5月
1．3偶然性誤差
各種突發(fā)性因素對(duì)測(cè)驗(yàn)結(jié)果造成的影響，在水文
測(cè)驗(yàn)中是常有的事情，業(yè)內(nèi)人士稱此為偶然誤差或隨
機(jī)誤差。偶然誤差在實(shí)際應(yīng)用中有著不定時(shí)的規(guī)律特
點(diǎn)，即有著一定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律。
2分析水文測(cè)驗(yàn)的誤差
2．1 自然因素的誤差及解決方法
2．1．1 自然因素造成的誤差
水文測(cè)驗(yàn)就是人類為尋找自然規(guī)律、適應(yīng)自然而
所作的具體工作。這項(xiàng)工作由于地域廣、條件差、工
作量大，使得測(cè)驗(yàn)工作難度顯增，因此，要求測(cè)驗(yàn)人
員知識(shí)專業(yè)、經(jīng)驗(yàn)豐富、工作敬業(yè)，唯有這樣，測(cè)出
的結(jié)果才能更正確、更真實(shí)，依此為國(guó)家制定的經(jīng)濟(jì)
決策也就更加客觀。
2．1．2測(cè)驗(yàn)工作受到地形因素的影響
由于中國(guó)地貌千姿百態(tài)，河流山川縱橫交錯(cuò)，因
此水文測(cè)驗(yàn)工作異常艱險(xiǎn)，測(cè)驗(yàn)人員需熟悉測(cè)驗(yàn)流域
內(nèi)的地形、具備專業(yè)素質(zhì)過硬的能力，在工作中認(rèn)真、
嚴(yán)謹(jǐn)，爭(zhēng)取做出最佳的測(cè)驗(yàn)成績(jī)，為國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)提
供最可靠的參考。此外，測(cè)驗(yàn)人員還要根據(jù)水文誤差
對(duì)資料進(jìn)行整理和總結(jié)。
2．1．3溫帶季風(fēng)氣候是中國(guó)的主要?dú)夂?
通常中國(guó)的降水和水流域的變化都會(huì)受氣候影響。
以北方來說：四季分明，雨季和旱季鮮明，導(dǎo)致河流
流量隨之而變化，這就增加了測(cè)驗(yàn)工作的難度，因此
要求水文工作者按照當(dāng)時(shí)的氣候狀況，精確分析各種
數(shù)據(jù)。另一個(gè)問題不可小視，那就是流域的泥沙量跟
隨氣候的變化而變化，泥沙會(huì)對(duì)水文測(cè)驗(yàn)數(shù)值產(chǎn)生很
大影響，從而出現(xiàn)測(cè)驗(yàn)誤差，對(duì)此，建議使用先進(jìn)的
電子儀器進(jìn)行測(cè)算，借用其精密的測(cè)驗(yàn)數(shù)據(jù)，再加上
工作人員的反復(fù)測(cè)試，測(cè)驗(yàn)結(jié)果一定會(huì)相當(dāng)準(zhǔn)確。
2．2人為因素造成水文誤差和善后
過去，許多發(fā)達(dá)國(guó)家以犧牲環(huán)境換取了經(jīng)濟(jì)的發(fā)
展。如今，各國(guó)在發(fā)展經(jīng)濟(jì)之前首先考慮的是不能破
壞環(huán)境。破壞自然的人為因素也會(huì)造成水文測(cè)驗(yàn)的誤
差。如人為的亂排、亂放，造成水域污染，生活垃圾
會(huì)堵塞河道，使河水流量不穩(wěn)定，因此水文測(cè)驗(yàn)的數(shù)
值就不會(huì)準(zhǔn)確，對(duì)水量和形式的估算也有很大困難。
對(duì)此，水文工作者：
a)要熟悉河流水流規(guī)律，用測(cè)驗(yàn)的河流變化數(shù)據(jù)
和河流在雨季及旱季水流的變化情況估算出水文數(shù)值；
b)把最先進(jìn)的新型科技成果運(yùn)用到水文測(cè)驗(yàn)中。
每個(gè)水文工作者必須熟知各種高科技測(cè)量技術(shù)、多媒
體技術(shù)和信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，讓這些技術(shù)為水文測(cè)驗(yàn)工作
服務(wù)，從而達(dá)到水文測(cè)驗(yàn)工作的高速、高質(zhì)、高量效
果，使此項(xiàng)工作帶來革命性飛躍[51。
2_3分析和解決懸移質(zhì)泥沙對(duì)測(cè)驗(yàn)工作的影響
懸移質(zhì)誤差主要指的是使用輸沙率和其它水文要
·104·
素建立相應(yīng)的關(guān)系，然后根據(jù)這一關(guān)系將輸沙率的變
化情況計(jì)算出來，進(jìn)行計(jì)算時(shí)，主要使用下述公式進(jìn)
行計(jì)算：
Q產(chǎn)c二，90+叢三m告￡盤q l+叢二m芎獸立92+?叢二哇孚d9，1
+C卅。， (2)
式(2)中，Q。為斷面輸沙率，k幽；G刪。、C茈、?‰分別
為各取樣垂線的垂線平均含沙量，kg／m3；qo、q。、?g。
分別為各取樣垂線的部分流量，m3／s。
懸移質(zhì)泥沙測(cè)驗(yàn)時(shí)，主要存在以下兩種誤差，即
隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差。究其原因，泥沙測(cè)驗(yàn)儀器與垂
線泥沙取樣方法的不同及水樣處理受到泥沙脈動(dòng)的影
響而不同。在實(shí)際工作中，為減少誤差，工作人員總
結(jié)出了以下方法進(jìn)行應(yīng)對(duì)：
a)根據(jù)實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，在測(cè)驗(yàn)前，首先對(duì)儀器進(jìn)
行選擇：即管嘴積沙不多、管壁黏沙較少、灌注較為
平穩(wěn)的測(cè)量?jī)x器，之后需對(duì)儀器作率定試驗(yàn)，從而減
少誤差值；
b)使用光電濁度儀且結(jié)合烘干稱重法，反復(fù)檢驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)結(jié)果，用最后的均值作為測(cè)驗(yàn)的模；
c)在同一測(cè)驗(yàn)垂線上觀察泥沙測(cè)驗(yàn)和測(cè)流測(cè)速試
驗(yàn)，這樣可在層次和時(shí)間上達(dá)到一致，使觀察更清晰
準(zhǔn)確，從而使測(cè)驗(yàn)數(shù)值更接近真實(shí)數(shù)值；
d)為降低泥沙脈動(dòng)所帶來的測(cè)驗(yàn)誤差，建議還可
采用積時(shí)式采樣器對(duì)泥沙進(jìn)行沉淀處理，然后進(jìn)行測(cè)
驗(yàn)即可；
e)將泥沙水放到方形玻璃容器中，待沉淀后，從
測(cè)沙面來計(jì)算垂直線的數(shù)量，在垂線位置均勻的情況
下，斷面含沙量的變化情況就一目了然。
3結(jié)語
在進(jìn)行水文測(cè)驗(yàn)時(shí)，信息數(shù)據(jù)在整理采集過程中，
會(huì)產(chǎn)生一定的誤差。雖然誤差不可避免，但為了進(jìn)一
步提升水文測(cè)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，需對(duì)水文測(cè)驗(yàn)工作中
的誤差因素進(jìn)行分析，保證水文測(cè)驗(yàn)工作的實(shí)效性，
確保水資源管理工程順利開展。
參考文獻(xiàn)：
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2012(6)：31-32．
[2]李雙偉．水文測(cè)驗(yàn)誤差分析及對(duì)策[J]．科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013
(13)：154．
[3]鄧英春．關(guān)于水文測(cè)驗(yàn)中誤差問題的思考[J]．水利技術(shù)監(jiān)督，
2005(1)：27—31．
[4]謝富東．新疆瑪納斯河懸移質(zhì)泥沙測(cè)驗(yàn)解析[J1．水利規(guī)劃與
設(shè)計(jì)，2015(3)：54—56．
[5]楊風(fēng)棟，陳學(xué)虞，龐進(jìn)，等．山東黃河流量測(cè)驗(yàn)設(shè)備及測(cè)驗(yàn)
方法變遷[J]．水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2015(10)：132—134．
(責(zé)任編輯：高志鳳)

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