試論水文測(cè)驗(yàn)的誤差分析及其對(duì)策

【摘要】水文測(cè)驗(yàn)對(duì)于我國(guó)水資源的保護(hù)有著極其重要的作用，水文測(cè)驗(yàn)工作需要經(jīng)過(guò)大量的測(cè)量與復(fù)雜的信息收集工作，歸納出具有價(jià)值的信息。但受我國(guó)目前科學(xué)技術(shù)水平的限制，水文測(cè)驗(yàn)結(jié)果還是存在一定的誤差。為了縮小水文測(cè)驗(yàn)工作中存在的誤差，提高測(cè)驗(yàn)水準(zhǔn)，文章探究了影響水文測(cè)驗(yàn)結(jié)果的因素，并提出了針對(duì)誤差的解決措施，以供參考。

【關(guān)鍵詞】水文測(cè)驗(yàn)；誤差分析；解決措施

引言：

水文測(cè)驗(yàn)影響著國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，測(cè)驗(yàn)過(guò)程中常常受到多種因素的影響而產(chǎn)生誤差，盡管水文測(cè)驗(yàn)誤差頻繁出現(xiàn)，我們也應(yīng)該針對(duì)誤差因素尋找解決辦法，提高水文測(cè)驗(yàn)的準(zhǔn)確率。水文測(cè)驗(yàn)準(zhǔn)確率的提高，能真實(shí)反映出我國(guó)水資源的情況，提高人們對(duì)水資源的保護(hù)意識(shí)，制定出最合理的水資源保護(hù)措施和科學(xué)的管理方案，促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

一、水文測(cè)驗(yàn)誤差原因分析

水文測(cè)驗(yàn)關(guān)系著我國(guó)用水計(jì)劃的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，做好水文測(cè)驗(yàn)工作是一項(xiàng)高難度的挑戰(zhàn)，水文測(cè)驗(yàn)人員要根據(jù)測(cè)驗(yàn)結(jié)果，得出水文測(cè)驗(yàn)結(jié)論，然而對(duì)于任何測(cè)量結(jié)果，都會(huì)產(chǎn)生誤差，但是我們要盡可能的縮小誤差，使誤差掌握在可控制的范圍內(nèi)。目前水文測(cè)驗(yàn)的誤差可分為偽誤差、系統(tǒng)誤差、偶然誤差三類。

（一）偽誤差

偽誤差出現(xiàn)的主要原因是測(cè)驗(yàn)人員本身在工作過(guò)程中態(tài)度不嚴(yán)謹(jǐn)、粗心大意或是檢測(cè)設(shè)設(shè)備測(cè)量準(zhǔn)確性不合格而產(chǎn)生的誤差。主要體現(xiàn)在讀取錯(cuò)誤、測(cè)量錯(cuò)誤、計(jì)算錯(cuò)誤等數(shù)據(jù)方面的錯(cuò)誤，這些錯(cuò)誤都是可以避免的，因人為失誤導(dǎo)致的誤差對(duì)水文測(cè)驗(yàn)工作產(chǎn)生的負(fù)面影響，會(huì)降低水文測(cè)驗(yàn)行業(yè)的發(fā)展水平，因此在實(shí)際測(cè)驗(yàn)工作中，偽誤差是不允許出現(xiàn)的。

（二）系統(tǒng)誤差

受水文監(jiān)測(cè)設(shè)備及測(cè)量時(shí)周圍環(huán)境條件的影響，導(dǎo)致設(shè)備測(cè)量數(shù)據(jù)時(shí)產(chǎn)生誤差，這類的誤差我們統(tǒng)稱為系統(tǒng)誤差。在實(shí)際測(cè)量工作中，測(cè)量人員不會(huì)只進(jìn)行一次測(cè)量，測(cè)量中所得到的的結(jié)論是測(cè)量人員經(jīng)過(guò)多次測(cè)量反復(fù)認(rèn)證的結(jié)果，其誤差范圍往往會(huì)呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性，以供測(cè)量者參考，來(lái)及時(shí)修正測(cè)量工具。

（三）偶然誤差

我國(guó)復(fù)雜的地勢(shì)、多變的氣候、和嚴(yán)峻的水域情況都會(huì)導(dǎo)致測(cè)量中的偶然誤差，這對(duì)我國(guó)水文測(cè)量工作者是一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，這些水流、風(fēng)浪以及隨時(shí)發(fā)生的各種自然狀況，對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生的影響我們稱之為偶然誤差。就目前的科技手段來(lái)說(shuō)，對(duì)于偶然誤差的形成，沒有可以遵循的規(guī)律。

二、水文測(cè)驗(yàn)誤差解決措施

（一）偽誤差解決措施

偽誤差是由于測(cè)量人員自身失誤形成的，因此在水文測(cè)量時(shí)，工作人員應(yīng)該嚴(yán)格要求自己，當(dāng)測(cè)量人員進(jìn)行水位測(cè)量時(shí)，要盡量保持身體下蹲，使視線與水面保持平衡，極大可能的減少因視覺誤差形成的人為誤差。 在水文測(cè)驗(yàn)工作進(jìn)行中如遇風(fēng)浪的干擾，測(cè)量時(shí)應(yīng)該取3次以上次波峰與波谷測(cè)量數(shù)據(jù)的均值作為水位的觀測(cè)值。避免人為誤差最主要的要素就是，水文測(cè)驗(yàn)工作人員在進(jìn)行測(cè)量與數(shù)據(jù)記錄時(shí)，應(yīng)具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度與高水準(zhǔn)的職業(yè)水平，盡最大可能確保水文測(cè)驗(yàn)工作的準(zhǔn)確性。

（二）系統(tǒng)誤差解決措施

系統(tǒng)誤差主要是因?yàn)闇y(cè)量的水準(zhǔn)點(diǎn)與測(cè)量設(shè)備精度不準(zhǔn)確導(dǎo)致的。受制于測(cè)速垂線檢測(cè)點(diǎn)數(shù)量不足，進(jìn)而導(dǎo)致了測(cè)量員在進(jìn)行垂線平均流速計(jì)算時(shí)，出現(xiàn)了誤差，應(yīng)及時(shí)根據(jù)水位漲落、河岸沖淤等監(jiān)測(cè)指標(biāo)，來(lái)調(diào)整或補(bǔ)充測(cè)速垂線。其次對(duì)于流量測(cè)驗(yàn)過(guò)程中使用的常規(guī)流速儀，在出廠前就要對(duì)其精準(zhǔn)度進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢查，同時(shí)在測(cè)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)還應(yīng)增加分級(jí)流速、水流差異和輸沙特性條件，每次進(jìn)行測(cè)驗(yàn)時(shí)都要固定同一線路、同一測(cè)驗(yàn)人員、同一檢測(cè)設(shè)備，將各個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)組成一個(gè)閉合的線路，對(duì)于水準(zhǔn)點(diǎn)的測(cè)量要進(jìn)行多次，便于測(cè)量時(shí)抵消誤差。在測(cè)量時(shí)要選擇天氣晴朗的早晨或傍晚進(jìn)行，消除環(huán)境因素對(duì)測(cè)量設(shè)備的干擾，提高設(shè)備的性能，減少因設(shè)備出現(xiàn)的誤差。在選擇測(cè)量?jī)x器時(shí)，盡量選擇管嘴與管壁積沙少且沒有出現(xiàn)過(guò)突然灌注的測(cè)量?jī)x器，在測(cè)量工作開始前，對(duì)儀器進(jìn)行率定試驗(yàn)，縮小誤差范圍。如測(cè)量時(shí)常會(huì)用到的工具水位計(jì)，長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)量會(huì)使水位計(jì)精度下降，因此需要定期對(duì)水位計(jì)的走時(shí)進(jìn)行調(diào)整，縮小誤差范圍，有條件的情況下可以對(duì)水位計(jì)進(jìn)行比測(cè)，耗時(shí)一個(gè)月左右的時(shí)間，讓水位計(jì)處于各種不同環(huán)境中，觀察其測(cè)量結(jié)果，最后使比測(cè)結(jié)果的誤差縮小在3cm范圍內(nèi)。相較于普通水位計(jì)，水壓式水位計(jì)也許是更好的選擇，其自身就帶有較高精度的壓力與密度傳感器，精準(zhǔn)度更高，也便于調(diào)節(jié)。

（三）偶然誤差解決措施

由于風(fēng)浪、地勢(shì)、回流等自然因素引起的偶然誤差，對(duì)于測(cè)驗(yàn)工作也是一項(xiàng)十分巨大的挑戰(zhàn)。受全球氣候變暖的影響，水域性質(zhì)也隨之產(chǎn)生了巨大的變化，外加我國(guó)地形與地勢(shì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，大部分地區(qū)又處于溫帶季風(fēng)氣候下，水位測(cè)量的不準(zhǔn)確、斷面面積的誤差以及流域河道內(nèi)河床的自然變化等因素都會(huì)對(duì)測(cè)量工作產(chǎn)生一定的影響，因此水文測(cè)驗(yàn)工作人員在進(jìn)行測(cè)量時(shí)應(yīng)注意一下幾點(diǎn)：1、在選擇測(cè)流斷面之前，應(yīng)提前對(duì)測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地考察與勘探，盡量選擇有利于測(cè)量條件的順直、穩(wěn)定、水流集中且水草覆蓋率小的區(qū)域，或是一些方便搭建測(cè)量設(shè)備的區(qū)域，有效區(qū)域的選擇便于日后對(duì)測(cè)量區(qū)域資料的收集與整理工作順利展開，減少了精力投入。2、在實(shí)際的測(cè)驗(yàn)工作中，為減少測(cè)量時(shí)外部因素的干擾，測(cè)量操作中，應(yīng)提高環(huán)境監(jiān)測(cè)的技術(shù)手段，以確保水文測(cè)驗(yàn)工作的準(zhǔn)確率。3、在觀察水流區(qū)域流速流向的同時(shí)，也要對(duì)水深和水位河心比降進(jìn)行測(cè)量，提高對(duì)流域內(nèi)部情況的掌握程度，在進(jìn)行測(cè)驗(yàn)區(qū)域水尺設(shè)置時(shí)，應(yīng)盡量減少回水、跌水以及漂浮物等對(duì)水尺的影響，減少測(cè)量誤差。

結(jié)論：

我國(guó)目前的水文測(cè)驗(yàn)工作中，誤差是不可避免的，但我們?nèi)砸粩嗟姆治鏊臏y(cè)驗(yàn)中引起誤差的因素與對(duì)策，提高水文測(cè)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，使我國(guó)水資源得到正確管理與有效保護(hù)，因此也要求水文測(cè)驗(yàn)工作者本著認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度與嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，投身到水文測(cè)驗(yàn)工作中，讓水資源得到充分的利用，維護(hù)好國(guó)家和人民的切身利益。

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