密云水庫張家墳水文站遙測水位誤差分析

崔文超 王金璽

北京市密云水庫管理處 北京 101514

水位是水文站最基本的水文觀測項目，是繪制洪水過程以及推求來水量的重要依據(jù)。作為密云水庫白河流域的入庫站，張家墳水文站的水位資料對水庫的防汛調(diào)度和水資源管理也具有重要的意義。

1 張家墳水文站概況

張家墳水文站位于海河流域潮白河水系白河上，是國家基本水文站?？刂屏饔蛎娣e8506平方公里，占密云水庫控制流域面積（15788平方公里）的54%，多年平均徑流量4．189億立方米，控制斷面以上河長217千米。1998年7月6日實測最高水位18 5．36米，最大流量2600立方米每秒。

2 張家墳水位觀測現(xiàn)狀

張家墳水文站設(shè)立了3個水尺斷面，分別是基本水尺斷面、比降水尺斷面、纜道測流斷面。經(jīng)過長期的數(shù)據(jù)對比基本水尺斷面的水位直接可代表張家墳水文站的水位。

3 張家墳水位遙測概況

張家墳水文站自記水位井2009年修建于基本水尺斷面附近。北京市水文總站于2014年3月安裝水文自動化遙測系統(tǒng)，安裝后開始試運行。遙測系統(tǒng)采用WFH2型浮子式水位計，并通過衛(wèi)星跟CDMA雙通道無線手段進行數(shù)據(jù)傳輸。

4 張家墳水文站遙測水位與人工觀測水位對比分析

按照《水位觀測標(biāo)準(zhǔn)》分析對比觀測收集的資料包括低、中、高水位級遙測與人工觀測的同時間水位資料，最好是連續(xù)觀測的資料；選取的時段為2018年7月16日極端天氣導(dǎo)致河水暴漲的觀測資料來進行對比。如表1-表3。

表1

分析時采取摘錄同時間的遙測水位與人工觀測水位值，計算遙測水位與人工水位的絕對誤差。按測驗上劃分的水位級分別計算低、中、高水位級的誤差，其誤差目前主要是按水位觀測標(biāo)準(zhǔn)（規(guī)范）上的第七章水位觀測的不確定度來進行計算其誤差。按照規(guī)范要求主要統(tǒng)計以下兩個指標(biāo)：

置信水平95%的綜合不確定度：

表2

表3

系統(tǒng)誤差：系統(tǒng)誤差的統(tǒng)計值等于絕對誤差的算術(shù)平均值，因此系統(tǒng)誤差的統(tǒng)計可以采用以下公式。

――第i次遙測水位

――第i次人工觀測水位

――比測次數(shù)

比測水位誤差分析結(jié)果如表4：

表4 誤差分析統(tǒng)計表

5 結(jié)語

按照《水位觀測標(biāo)準(zhǔn)》（GBJ138-90）對遙測水位比測誤差控制規(guī)定，置信水平95%的綜合不確定度不超過3厘米，系統(tǒng)誤差不超過1厘米。從誤差分析統(tǒng)計表中可以看出，對比分析的低、中、高水位級張家墳水文站的比測誤差都在規(guī)范規(guī)定的誤差控制范圍內(nèi)。

根據(jù)以上分析，張家墳水文站在184．27米水位以下時，如有水尺損壞或有缺測、漏測等情況出現(xiàn)時，水位可直接使用遙測水位進行數(shù)據(jù)插補。同時密云水庫也可以直接調(diào)取遙測水位數(shù)據(jù)，對入庫水量進行估算；并且通過遙測數(shù)據(jù)的快速處理和預(yù)測，對水庫的防汛調(diào)度也具有重要意義。