淺析水文測(cè)量誤差的成因及對(duì)策

祖力呼瑪爾·艾再孜

(新疆維吾爾自治區(qū)水文局水文實(shí)驗(yàn)站，新疆 烏魯木齊 830049)

水文測(cè)量是進(jìn)行各種水利措施的基礎(chǔ)和前提，水文測(cè)量中的誤差會(huì)對(duì)實(shí)際的河道管理、水文現(xiàn)象造成不利的影響作用，只有急缺的測(cè)量數(shù)據(jù)，才能發(fā)揮出最佳的作用。誤差的出現(xiàn)具有一定的必然性、普遍性和必要性，要正確的看待，進(jìn)行有效的預(yù)防，盡量將誤差降到最低，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性測(cè)量。

1 水文測(cè)量誤差產(chǎn)生的原因

1.1 設(shè)備原因

在水文測(cè)量中出現(xiàn)誤差可能是由于設(shè)備在使用過程中出現(xiàn)失誤造成的。水文測(cè)量是一項(xiàng)復(fù)雜的工作，在進(jìn)行測(cè)量的過程中需要使用多種工具同時(shí)配合，才能開展測(cè)量，而設(shè)備的結(jié)合使用就會(huì)很容易產(chǎn)生誤差。再加上當(dāng)前的測(cè)量技術(shù)水平有限，在相對(duì)復(fù)雜的環(huán)境中，很難保證儀器設(shè)備的精確使用，會(huì)產(chǎn)生一定的誤差，造成測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)誤差。比如，在使用水準(zhǔn)尺和水準(zhǔn)儀進(jìn)行配合測(cè)量的過程中，水準(zhǔn)尺在進(jìn)行刻畫或者是彎曲的過程中準(zhǔn)確度不夠，就會(huì)造成測(cè)量稅局的不準(zhǔn)確。而水準(zhǔn)儀的使用要求更高，即使在日常維護(hù)過程中，及時(shí)的進(jìn)行了校準(zhǔn)調(diào)整，但是在使用過程中還是會(huì)由于水準(zhǔn)管和視準(zhǔn)軸的不平行而導(dǎo)致測(cè)量數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏差，造成整個(gè)水文測(cè)量出現(xiàn)數(shù)據(jù)誤差。

1.2 環(huán)境原因

水文測(cè)量實(shí)在室外、野外進(jìn)行的一種技術(shù)操作，在測(cè)量的過程中，受到不同的環(huán)境因素的影響，會(huì)產(chǎn)生不同程度的失誤，造成測(cè)量誤差。比如在野外進(jìn)行測(cè)量，氣溫不同、風(fēng)速大小、光照市場(chǎng)、強(qiáng)度和溫度變化都會(huì)對(duì)測(cè)量產(chǎn)生直接的影響作用。除此之外，在進(jìn)行不同地區(qū)之間湖面和河流的測(cè)量中，數(shù)據(jù)會(huì)受到水波的波動(dòng)影響，而各不相同。而光照強(qiáng)度和溫度的高低變化會(huì)引發(fā)大氣層中發(fā)生折射，形成的折射光會(huì)直接造成水準(zhǔn)儀內(nèi)部的液體溫度升高，而引發(fā)校準(zhǔn)失誤。針對(duì)這種失誤，可以在進(jìn)行測(cè)量的過程中，采用遮擋陽光的操作來減少失誤的發(fā)生。又比如，在進(jìn)行測(cè)量的過程中，水準(zhǔn)儀發(fā)生下沉或者是尺墊下沉，也會(huì)使測(cè)量發(fā)生數(shù)據(jù)失誤，造成誤差。

1.3 人員原因

水文測(cè)量誤差還有可能是由于人員的原因造成的。首先，工作人員對(duì)各種儀器的熟練使用并不具備，不能在進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候正確操作，造成一定的測(cè)量失誤。其次，測(cè)量的工作人員職業(yè)素質(zhì)水平有限，在進(jìn)行測(cè)量的過程中，專業(yè)測(cè)量的水平不能適應(yīng)具體的工作要求，比如，對(duì)測(cè)量?jī)x器的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄的時(shí)候，經(jīng)驗(yàn)不足或者是能力不足的工作人員，會(huì)很容易將數(shù)據(jù)讀的高或者低，存在偏差，造成最終的測(cè)量誤差。再次，在測(cè)量的過程中，對(duì)工作人員的心理素質(zhì)要求很高，尤是在惡劣的環(huán)境條件下開展測(cè)量，需要工作人員具備勇敢、冷靜、果斷的技術(shù)操作，才能測(cè)量出準(zhǔn)確率較高的數(shù)據(jù)。而如果心理素質(zhì)不佳，擔(dān)心、害怕、膽怯，是很容易出現(xiàn)失誤的。

1.4 模型原因

在進(jìn)行水文測(cè)量的過程中，會(huì)使用到一定的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行測(cè)量，而數(shù)學(xué)模型的建立都是在原有數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之上建立的，如果基礎(chǔ)數(shù)據(jù)存在失誤，那建立起來的數(shù)學(xué)模型也是存在失誤的，進(jìn)行的測(cè)量工作也不會(huì)完全準(zhǔn)確，而是會(huì)出現(xiàn)模式誤差。比如，在進(jìn)行測(cè)量的過程中，如果需要計(jì)算河道的流量數(shù)據(jù)，如果河道兩側(cè)的垂直線不規(guī)則，是需要將河床簡(jiǎn)化成直線來進(jìn)行計(jì)算的，而簡(jiǎn)化的過程就肯定存在誤差，也就會(huì)造成必然的測(cè)量失誤。又比如，在進(jìn)行水位的測(cè)量過程中，水的流量和水位的關(guān)系一般會(huì)以某一種特有的數(shù)學(xué)關(guān)系來表示，進(jìn)度進(jìn)行控制也是在模型的基礎(chǔ)上開展的，這些都會(huì)造成一定的失誤，導(dǎo)致在水文測(cè)量的過程中，出現(xiàn)數(shù)據(jù)的誤差現(xiàn)象。

1.5 方法原因

方法原因，主要表現(xiàn)在進(jìn)行具體測(cè)量的過程中，使用的測(cè)量方法不準(zhǔn)確，沒有針對(duì)性和科學(xué)性。由于不同的水利環(huán)境，不同的測(cè)量對(duì)象，所使用的測(cè)量方法是不一樣的，如果都使用同一種方式，肯定會(huì)出現(xiàn)失誤。比如，在對(duì)一些特殊的環(huán)境中的水位進(jìn)行測(cè)量的過程中，測(cè)量的水位情況和水流情況都是短暫的，都是瞬時(shí)間測(cè)量的結(jié)果，各種水文數(shù)據(jù)都在隨時(shí)隨地發(fā)生變化，在進(jìn)行具體操作測(cè)量的時(shí)候，一定要注意對(duì)時(shí)間的控制。比如對(duì)某一項(xiàng)數(shù)據(jù)的獲得，要通過多次的、反復(fù)的測(cè)量，以中間數(shù)據(jù)為最后的數(shù)據(jù)，而不能知識(shí)進(jìn)行一次測(cè)量就進(jìn)行數(shù)據(jù)的記錄，這樣是不科學(xué)的，也是不準(zhǔn)確的。

2 水文測(cè)量誤差的有效預(yù)防

水文測(cè)量的誤差產(chǎn)生的原因是多方面的，可以通過不同的措施實(shí)現(xiàn)有效的排除或者是控制，以減少誤差造成的影響。

2.1 加強(qiáng)測(cè)量前的全面準(zhǔn)備

為了減少設(shè)備原因造成的測(cè)量誤差，可以在進(jìn)行測(cè)量工作開展之前，對(duì)各種實(shí)用的設(shè)備進(jìn)行全面的、詳細(xì)的檢查，做好設(shè)備的準(zhǔn)備工作。水文監(jiān)測(cè)過程中使用的各種設(shè)備，本身是存在一定誤差的，要做好各種檢查工作，保證設(shè)備與設(shè)備之間展開的合作是正常的，盡量做到數(shù)據(jù)的測(cè)量準(zhǔn)確。除此之外，還要注意對(duì)設(shè)備的正確使用進(jìn)行提前準(zhǔn)備，比如有的工作人員不負(fù)責(zé)任，有的設(shè)備存在使用問題也不知道，在使用之前要全面的檢查，保證設(shè)備完好，可以使用。又比如某些特殊的操作環(huán)境，對(duì)設(shè)備的要求很高，一定要注意設(shè)備是否適應(yīng)某一次具體的測(cè)量工作，不能不適應(yīng)就胡亂使用，造成誤差現(xiàn)象的發(fā)生。

2.2 注重環(huán)境對(duì)測(cè)量的影響

對(duì)于測(cè)量環(huán)境的影響作用，可以對(duì)環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化，將影響減少到最小。每一種水文測(cè)量的設(shè)備都有具體的使用環(huán)境要求，在不適宜的環(huán)境下開展的測(cè)量工作一定是錯(cuò)誤的，是不準(zhǔn)確的。比如在新疆地區(qū)，開展的水文測(cè)量工作，一定要特別之一光照的影響和溫度的影響，因?yàn)楫?dāng)?shù)毓庹諘r(shí)間長，氣溫溫差大，對(duì)于測(cè)量的設(shè)備使用要求很高，工作人員可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行一定程度的改裝，或者加裝遮擋楊過的措施，來提升測(cè)量的準(zhǔn)確性。又比如新疆地區(qū)，水流流域距離長、河床寬闊、植被稀疏，要注意結(jié)合這些具體的環(huán)境因素開展測(cè)量，以保證測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確。

2.3 提高人員的測(cè)量水平

水文測(cè)量工作中，減少誤差，還要注意提升工作人員的整體水平和綜合素質(zhì)。首先，要加強(qiáng)工作人員對(duì)各種測(cè)量設(shè)備的熟練掌握能力，只有對(duì)各種設(shè)備的使用條件。使用方法做到心中有數(shù)，才能保證在測(cè)量的過程中正確發(fā)揮出設(shè)備的作用。其次，要加強(qiáng)工作人員的職業(yè)道德素質(zhì)培養(yǎng)。比如在新疆地區(qū)，開展的水文測(cè)量條件更艱苦，對(duì)工作人員的職業(yè)素養(yǎng)要求更高，只有堅(jiān)定信念，熱愛水利事業(yè)，才能適應(yīng)艱苦的環(huán)境，做好水文測(cè)量工作。再次，要定期的對(duì)工作人員進(jìn)行各種能力和素質(zhì)的培訓(xùn)工作。通過新技術(shù)的講解，讓工作人員提升熟練各種測(cè)量方法能力，增加經(jīng)驗(yàn)，在進(jìn)行測(cè)量的過程中才能正確讀出數(shù)據(jù)，減少失誤。比如新疆地區(qū)，地處偏遠(yuǎn)，但是水文測(cè)量工作繁重，一定要及時(shí)的對(duì)新技術(shù)進(jìn)行培訓(xùn)，提升工作人員的素質(zhì)和能力，才能在偏遠(yuǎn)的地區(qū)做好水文測(cè)量工作。

2.4 加強(qiáng)測(cè)量方法的選用

在測(cè)量過程中使用的數(shù)學(xué)模型，在建立的過程中，盡量減少失誤，盡量減少不符合實(shí)際的簡(jiǎn)化處理，提高測(cè)量的準(zhǔn)確率。在進(jìn)行具體測(cè)量方法的使用過程中，要根據(jù)不同的測(cè)量對(duì)象、測(cè)量環(huán)境、建設(shè)具體的數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行具體的測(cè)量。在測(cè)量的過程中，一定不能一概而論，盲目處理，這樣會(huì)增加測(cè)量失誤出現(xiàn)的概率，造成誤差增加。尤其是在水文測(cè)量工作繁重的地區(qū)，比如新疆等地，一定要具體問題具體分析，在進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候，可以多次的進(jìn)行測(cè)量，用取中間值的方法來提高正確率。又比如，在選擇數(shù)學(xué)模型的時(shí)候，要盡量保證模型建設(shè)的準(zhǔn)確性，這樣才能最大限度的減少誤差。

3 結(jié)語

針對(duì)水文測(cè)量中的誤差產(chǎn)生的原因，可以采用加強(qiáng)準(zhǔn)備、注重環(huán)境影響、提高人員水平、和使用合理方法等幾個(gè)方面的措施進(jìn)行有效的預(yù)防，提高水文測(cè)量的準(zhǔn)確率。水文測(cè)量的重要性影響到生產(chǎn)生活的多個(gè)方面，一定要格外的重視，才能最好的發(fā)揮出水利設(shè)施的保障作用，才能更好地促進(jìn)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)和人民生活的良好開展。