淺談控制流速儀測流法誤差的方法

李青山

（吉林省水文水資源局通化分局，吉林 通化 135300）

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淺談控制流速儀測流法誤差的方法

李青山

（吉林省水文水資源局通化分局，吉林 通化 135300）

摘要：通過長期對流量流速測驗工作的研究發(fā)現(xiàn)，流速儀在流量流速測驗工作中的應用存在一些誤差，這些誤差對水文測驗結果精度形成了極為不利的影響作用。如何控制流速儀測流法產(chǎn)生的誤差，提高流速儀測驗結果的準確性和可靠性，已經(jīng)成為水利水文研究單位關注的重要問題。從流速儀測流法誤差類型出發(fā)，討論控制流速儀測流法誤差的有效方法，促使流速儀在流量流速測驗工作中充分發(fā)揮其重要作用。

關鍵詞：流速儀；測流法；誤差；控制方法

在水文測驗工作中，流速儀測流是流量流速測驗常用的方法，也是最為有效的方法。主要是因為流速儀在水流量流速測驗工作中的合理應用，可以為流量流速測驗工作有序開展提供充分的保障。但是，在水文測驗工作中，由于諸多因素的影響，常常導致流速儀測量結果出現(xiàn)誤差，這對水文測驗工作的有效性會形成極為不利的影響。流速儀在流量流速測驗工作中常用的方法有三種，分別為精測法、常測法及簡測法。每種方法都具有各自的優(yōu)劣勢，適用于不同水文條件，這就需要在開展水文測驗工作時，根據(jù)實際水文情況，選用合適的流速儀和測驗方法，只有這樣才能為測流精度提供充分的保障，滿足不同測驗精度的需求，真正實現(xiàn)流量流速測驗工作的重要目的。因此，當前專業(yè)水利水文研究單位必須將控制流速儀測流法誤差的方法作為首要研究內(nèi)容。

1　流速儀測流法誤差的幾種類型

流量流速測驗工作中，流速儀測流中存在的誤差可以分為隨機誤差、未定系統(tǒng)誤差、已定系統(tǒng)誤差和偽誤差，每種誤差產(chǎn)生的原因和解決方法都會有所不同，要盡量減少流速儀測流誤差出現(xiàn)的可能性，就需要分析誤差的類型，選擇合適的誤差控制方法，只有這樣才能實現(xiàn)誤差控制的重要目的。其中，隨機誤差在流速儀測流中呈正態(tài)分布，需要采取有效的方法對誤差存在的不確定度進行描述。對于未定系統(tǒng)誤差，需要采用與隨機誤差相似的方法對其進行描述，未定系統(tǒng)誤差與隨機誤差存在非常大的相似性。對于已定系統(tǒng)誤差，需要采用科學、有效的方法進行修正，最大限度降低誤差出現(xiàn)的可能性。而對于偽誤差，在流量流速測驗中需要進行仔細的辨認，剔除含有偽誤差的測量結果。

1.1流量流速測量中寬和深存在的誤差

在流量流速測驗工作中，流速儀存在的誤差主要是測寬和測深存在誤差。出現(xiàn)這種誤差主要是因為在觀測過程中，隨機誤差的存在以及流速儀本身故障造成的未定系統(tǒng)誤差，測寬和測深誤差的存在，難以為水利工程建設工作提供科學的理論依據(jù)。

1.2流量流速測量中流速儀存在的檢定誤差

在水文測驗工作中，利用流速儀對流量流速進行測量，由于流速儀本身可能存在故障，導致未定系統(tǒng)誤差的存在，從而導致檢定誤差出現(xiàn)，這也是流速儀測量誤差的重要組成部分之一。

1.3平均流速計算存在誤差

利用流速儀進行水量水速測驗工作時，可能由于測點數(shù)不同，導致垂線平均流速在計算中存在誤差，這種誤差出現(xiàn)主要是由隨機誤差和已定系統(tǒng)誤差組成，這種誤差的存在會對數(shù)據(jù)的準確性和可靠性形成極為不利的影響作用。

2　控制流速儀測流法誤差的有效方法

2.1水位觀測誤差及誤差控制方法

在流速儀流速測驗工作中，造成水文觀測誤差的原因主要有：第一，觀測人員在進行測驗工作時，沒有將觀測視線與測驗水面保持平行。第二，水流量流速測驗受諸多因素的影響，在水位觀測時容易受波浪的影響，導致判斷誤差的出現(xiàn)。第三，在利用流速儀進行測驗時，受附近障礙物的影響，造成測驗誤差的出現(xiàn)。第四，在流量流速測驗工作中，通常為了保證測驗結果的準確性和有效性，會將同一測驗工作反復進行3次，避免測驗誤差的出現(xiàn)。而在水位觀測工作中，由于測驗次數(shù)比較少，加上水位變化幅度大，都可能導致測驗結果出現(xiàn)問題。

對于水位觀測誤差的控制，也應該從四方面出發(fā)。第一，在進行水位測驗工作時，由專業(yè)人員參與測驗工作，并保證觀測視線和水面平行，保證觀測結果的準確性和有效性。第二，水位測驗工作中遇到波浪，應該以水尺度數(shù)的峰谷平均值為準，或待水流平緩之后再進行觀測工作。第三，利用流速儀進行測驗，應該盡量排除附近的干擾因素，保障測驗結果的準確性。第四，在流速儀測流工作中，應該進行至少3次重復測驗，減少誤差出現(xiàn)的可能性。

2.2水深測量誤差及誤差控制方法

在水文測驗工作中，水深測驗工作的難度比較大，且容易出現(xiàn)誤差。主要是因為在測驗工作中，可能存在不了解水面斷面的情況，這時進行水深測量工作，就難以為測量結果的準確性提供充分的保障。除此之外，在進行水深測量工作時，也需要根據(jù)波浪情況和斷面渠底情況進行測量，但是在實際測量工作中，由于對這些因素的重視度不夠，會導致測量誤差的出現(xiàn)。

對于水深測量中存在的誤差，需要全面了解斷面情況，在開展測量工作時，先利用測桿了解渠底的情況，對渠底的情況作出準確的判斷，再采用適合的測量方法。需要注意的是，測量水深需要根據(jù)水面和渠底情況確定測量測數(shù)，對于水面起伏比較小的斷面，進行1次測桿測量即可，而對于斷面穩(wěn)定、渠底平整的斷面，則需要測量至少2次水深，以2次測定結果的差值不超過最小水深值的2%為準，為測量結果的可靠性提供充分的保障，盡量避免測流誤差的存在。

3　結語

流速儀測流誤差的存在會對水文測驗整體工作質量形成極為不利的影響，為了促使水文測驗工作有序開展，必須加強對流速儀測流誤差的控制，盡量減少誤差出現(xiàn)的可能性，為測量結果的準確性提供充分的保障。

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Discussion on themethods to control errors of current meter flow measurement method

LI Qing-shan
(Tonghua Branch Office of Jilin Hydrology and Water Resources Bureau,Tonghua 135300,China)

Abstract:The long-term research on flow measurement found that the current meter used in the test work has some errors,which has a very negative influenceon the accuracy of hydrologic test results.How to control error of currentmeter and improve the accuracy and reliability of the current meter testing results has become an important concern of hydrological research institutes.From the type of error of current meter,this paper discussed the effective ways of controlling error of flow measurement method to promote the current meter test work to fully play its important role.

中圖分類號：P332.4

文獻標志碼：A

文章編號：1674-8646（2016）08-0052-02

收稿日期：2016-02-11

作者簡介：李青山（1974-），男，吉林通化人，工程師，從事水文水資源研究。