齐凯彬

摘 要：水文流量测验对于推动我国国民经济发展具有重要作用，其主要内容为科学监测各个区域河流水力资源的动态变化情况，同时全面收集监测数据。但是，水文流量测验目前极易受到诸多因素的影响，导致测量结果不准确，不符合实际情况。因此，深入研究水文流量测验，做好测量误差控制，具有重要意义。

关键词：水文;流量测验;误差

中图分类号：P332 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2021）06-0097-03

Error Analysis of Hydrological Discharge Measurement

QI Kaibin

（Xinxiang Hydrology and Water Resources Survey Bureau，Xinxiang Henan 453000）

Abstract： Hydrological discharge measurement plays an important role in promoting the development of China's national economy， its main content is to scientifically monitor the dynamic changes of river hydraulic resources in various regions， and at the same time comprehensively collect monitoring data. However， the hydrological discharge measurement is currently extremely susceptible to many factors， resulting in inaccurate measurement results that do not conform to the actual situation. Therefore， it is of great significance to study the hydrological discharge measurement in depth and to control the measurement error.

Keywords： hydrology;discharge measurement;error

在我国经济社会发展过程中，流域水资源数据具有重要的作用，它也是水文数据的主要组成部分之一[1-2]。影响流量资料质量的因素繁多[3-6]，不仅包括测验方面的因素，也包括数据加工处理方法等方面的因素。随着技术水平的不断进步和资料整编方式的广泛应用，流量资料处理精度不断提升。当前，人们要重视水文流量测验，加强测量误差的控制。

1 水文测验误差对断面流量、面积及流速的影响

对经济社会发展来说，流域水资源数据是一项十分重要的基础数据。其中，流量资料是水文数据不可或缺的内容，其精度对涉水工程设计效果及运行质量有较大的影响[7-9]。但是，影响流量资料质量的因素繁多，不仅包括测验因素，也包括数据加工处理方法等方面的因素。随着信息化技术的发展，信息化资料整编模式得到广泛应用，流量资料处理精度也得到明显提升。目前，流量资料误差的主要影响因素为水文流量测验误差。河道流量计算公式为：

[Q=A×V]                                （1）

式中，[Q]为河道流量;[A]为河道断面面积;[V]为河道断面平均流速。

由式（1）可知，导致水文流量测验误差的主要因素为面积误差和流速误差。

在进行水文流量测验时，人们需要按照相关顺序，测量各测点水深与测深垂线间距，进而合理计算各个水流断面的面积，通過相加得到最终的断面总面积。通常，水文测验断面的测深垂线间距保持不变，人们可以不记录其误差。水深观测期间，测深杆进入水中后，迎面水存在壅水情况。如果单单通过迎水面观读水深，就会导致观读值大于正常值。背水面因为测深杆阻水形成涡流，如果通过背水面进行观读，就会导致观读值小于正常值。因此，人们需要采取正确的测量方法，通过侧面读取测深杆在水面位置的刻度值，并且对均值进行多次测量，保证其接近真值[10-11]。

读数误差会导致水深发生变化，进而导致水流断面面积发生变化，两者呈正相关关系。使用测深杆悬挂流速仪对断面流速进行测量的过程中，流速仪入水深度由完成测量的水深值决定，按照相应的比例系数和计算深度值，人们从水面向下合理放置流速仪，因此水深观读误差会导致流速仪入水深度产生误差。同时，断面垂线上，深度不一的水流速度分布形式各不相同，因此又形成了流速测量误差。面积误差和流速误差共同组成了流量计算误差。水文流量测验实物图如图1所示。

2 水文测验误差的常见类型

2.1 系统误差

导致系统误差的因素较多，例如，测验方法制定是否合理、测验仪器精度是否准确、测验仪器是否满足测验要求、操作是否规范合理等[12-14]。上述因素的共性便是反复性强，易多次出现，并且具有一定的规律性。因此，水文测验人员可以采取多次试验对比、仪器定期检测、加大培训力度等方式，减少误差发生风险。

2.2 偶然误差

偶然误差主要是指水尺读取过程中形成的误差和回流、风浪等导致的误差[15-17]。水文测验具有一定的复杂性，内容繁多，包括水位、流沙含量等因素，它们对水文测验的有效性产生较大的影响。水文测验极易受到自然因素的影响，所以难以保证结果的准确性。如果在极端天气进行水文测验，就要保证观测值精确至厘米级。人们需要保证视线和水平面平行，减少折光造成的误差。

2.3 模型误差

现如今，我国水污染依然比较严重，因此水处理技术的要求不断提高。水文测验人员不仅需要全面掌握设备操作方法，还需要提高信息化技术的利用水平，如超声波技术等，保证水文测验的精准性。随着信息化技术的飞速发展，水文报告已从传统模式转化为信息化、数字化模式，所以人们需要深入学习，优化水文测验的数学模型，不断降低模型误差，提高系统存储量，保证测算的准确性[18-19]。

3 水文测验误差的有效控制措施

3.1 进一步提高水文测验的精准性

当前，人们需要加强对互联网技术的应用，为水文测验结果的准确性提供技术保障，同时及时反馈和分析水文测验误差问题，将其作为典型案例，不断积累经验，为日后工作的开展提供数据参考，保证水文区域差异性、水体差异性两者的动态平衡。水文测验人员需要不断提高专业能力，强化责任意识，提高工作的主动性。首先，要选择有利的气象条件进行水文测验，尽量避免在风浪中进行测量，尤其是深水作业过程中需要注意气象、周边环境对测量的影响。其次，要选择精度较高的仪器设备进行测量，提高水文测验的准确性。最后，要对测验仪器进行定期维护和检查，确保其始终处于正常运行状态，并及时更换老化和故障严重的仪器，避免影响水文测验，减少误差。

3.2 强化水文站网的服务功能

一般来说，水文测验的周期较长，所以人们需要全面监控水文要素，分析其变化情况，采取有效的处理措施，做好全面分析和计算，详细记录最终得到的数据，有效预防问题。因此，各地政府要提高对水文站建设的重视度，加大资金支持力度;建立专门的培训机制，保证工作人员能够全面掌握先进的水文测验技术;优化和完善基础设施，引入高性能的先进设备，不断提高水文测验水平[20-21]。

3.3 强化专业人才队伍建设，不断提高工作人员的综合素质

人才队伍建设主要包括两个方面，一是管理人才队伍的建设，二是水文测验专业人才队伍的建设。在这一过程中，要加大水文站改革力度，不断优化和完善管理模式。首先，要定期组织工作人员参与专业技能培训活动，不断提高工作质量和工作效率，做好个人素质教育，强化其责任意识，使工作人员不断积累经验，提高专业操作能力，进而不断丰富工作模式，为水文测验工作的顺利进行奠定扎实基础。其次，要建立完善的水文应急监测机制，为防洪抗险提供人才保障。最后，以完善组织机构为基础，深入了解各个水文站设备管理情况，科学制定应急预案，强化人才队伍建设。

3.4 定期检查相关仪器和设备，做好保养工作

在进行水文测验前，工作人员首先需要对仪器、设备等进行全面检查，确保其处于正常使用状态，有效防止误差问题的出现。其次，要对其功能进行全面检查，确保其满足规定标准要求，如果存在问题，就要及时进行解决。最后，要合理调整仪器与设备，测验前对其进行校正，保证刻度的准确性。除此之外，人们需要定期对仪器与设备进行维护和保养，及时更换老旧设备[22]。

3.5 提高水文流量监测水平，减少人类活动的影响

水电站日常运行阶段，人们需要保证配套设施发挥其作用，如城市拦河枢纽。但是，人类活动可能会影响水文要素变化规律，为了降低其造成的影响，管理部门需要充分掌握当地涉水工程相关情况，严密监控水位变化情况，全面分析水文要素变化后的水文流量变化规律。人们要结合原始数据，详细分析变化后的数据，对两者进行对比，然后进行总结。另外，人们需要充分了解水文测验工作现状，详细分析水电站活动及人类活动对水文测验造成的影响，根据所处位置，深入考虑流域内的环境因素，合理划分流域断面结构，加大法律法规宣传力度，提高水文流量监测水平。

4 水道断面测量误差分析

4.1 水深测量

水深测量是水文站测量工作的主要内容之一，具有重要意义。目前，水文站多使用浮子式水位计监测法，数据会出现偏差，主要原因为浮子式水位计竖井前存在壅水，并且竖井进水孔被杂物堵塞，除此之外，浮子式编码传感器、悬索的稳定性也是影响測定结果准确性的重要因素。为了有效提高测量数据的精准性，减少偏差，水文站可以不再使用浮子式水位计，而是选用雷达式水位计。工作人员要严格遵守相关程序和标准进行操作，有效解决浮子式水位计引起的测量误差。

4.2 水面宽度测量

为了有效控制误差，汛期来临前，水文站通常会采取措施纠正测深、测速垂线等参数，确保其设置的合理性。为了进一步降低水面宽度测量误差，人们需要使用全站仪全面监测大断面和测流垂线，明确误差的影响因素，如汛期水位、测量时间等[22]，不断提高监测精度。水面宽度测量实物图如图2所示。

5 结语

水文流量数据是十分重要的基础数据，但是受诸多因素的影响，水文流量测验容易出现较大的误差。因此，人们需要切实掌握和合理使用水文流量测验方法，不断提高自身技能和设备操作水平，有效提高水文测验的准确性，为经济社会发展贡献力量。

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