摘要:水文测验工作内容十分繁杂,且容易受到多方面的影响因素,对测试结果造成误差。为了制定科学合理的管理计划,必须要做到水文测验的有效控制,尽量避免误差,保障水文测试结果的精确性。当前,人们对水资源的保护意识越来越高,水文测试也是环保工作的重要环节,本文针对水文测试误差及其解决办法进行分析。
关键词:水文测验;误差类型;解决方法
引言
资源检测是现代社会资源综合利用的主要分析环节,在能源深度开发,循环应用中发挥着不可替代的作用。随着社会资源开发结构的逐步优化,资源检测的方式也正在不断更新。为了进一步提升社会资源检验的准确度,确保资源开发的效度,就必须结合实践工作环节,做好资源检测中常见的误差问题解析,这也是构建新型资源利用结构的基础条件。
1水文测验的主要内容及特征
通过长期对水文测验实践的了解可知,水文测验是对系统地收集和整理水文类型资料的各种工作的总称。应用水文测验工作可以取得各种类型的水文要素数据,然后通过分析、计算、综合整理等工作,可以为下一步水资源的整体运行现状进行评价,并对其科学合理化的开发运用、为工程建设的规划、设计、施工、管理运行、防汛防旱等建设性活动提供可靠的水文数据参考,例如,包括水电站在内的水利设施、河道的日常清理以及航运运行状况等。其中,具体内容主要包括:以获取各类信息为主要目的的水文网站的建立;以获取各类水文测验数据整理并分析为主的技术标准的制定;以获取更为精准的数据参数为前提的设备仪器的研究以及包括蓄水量、分洪、滞洪在内的水文调查工作,涵盖各种涉及有关水资源运行的各类信息数据,使其形成了相对完整的参考数据有机整体,为水文工程建设以及推动水资源可持续循环利用发展打下了坚实的数据基础,为社会发展做出了重要的贡献。
2水文测验误差类型
2.1人为造成的误差
2.1.1技术方面造成的误差
由于不同的技术高度和不同的水文测试精度,导致流量、沉积物含量和冲击能力等在多次水文测试中的误差。例如,区域流量泥沙浓度分析与区域流量泥沙浓度分析,在人工和数字化程序之间存在误差。
2.1.2计算方面造成的误差
水文测验的工作比较复杂,对技术人员的技术素质要求很高。技术人员首先要对河流流动的基本规律进行勘察了解,结合多方面的因素进行计算,才能得到相对准确的结果,如果技术人员对检测区域的水文信息掌握不完整,则会导致计算时存在误差。另外,也会因为检测选择的计算方式不同,导致结果不一样。
2.2自然性误差
2.2.1地理因素造成的误差
我国各式各样的河流遍布各地,水文测验结果受到各方面地理方面因素的误差,比较常见的有长江的水文测验结果,不同于黄河水分测验结果,黄河下游水文测验结果与其上游测验结果又有区别,这些差别是地理因素的影响造成的。
2.2.2气候因素造成的误差
一方面,同一河流在夏季和冬季的测量结果会不同,这是测验结果季节性影响的反映。另一方面,气候的变化会影响到河流沉积物含量,也会造成测量结果的差异。
3水文测验误差的解决方法
3.1寻求自然规律,规避自然性检测误差
水文测验是社会资源开发与保护协调同步的实践形式,为了有效规避自然环境因素带来的检测误差,要求实践人员必须对水文检验的内容进行详细的了解,有效规避误差。例如:检验人员对A地区进行自然环境检验分析时,结合A地区四季温度、降水量、海拔高度、以及河流流速等相关条件进行分析。最后,确定该区域水文测验的检验标准为1.9±0.33。案例中水文测验人员,能够将水文测验工作,作为一项地理综合分析内容,实行测验的结果分析,自然也就能够得到准确的资源探究结果,从而有效的规避了自然水体分析的客观性条件产生的制约,是现代地理环境监测中水文测验自然性误差处理的有效方式。
3.2流量误差处理措施
3.2.1水文缆道测流法误差防治措施
首先,要想克服由于流速脉动而引起的误差,需要在实际测量过程中保证每一个测点测速的时间不低于100s;在存在较为明显的测速干扰因素时,可以将测速时间控制在50s;如测速时间控制确实有困难,还可以缩减至20s。通过合理控制每一个测点的测速时间,能够有效控制因脉动流速引起的误差。针对由于测速垂线不足而导致的误差,可以注意控制测点的分布,保证垂线上的测点间距不小于水文缆道直径,同时在畅流期测水深的时候,需要保证水文缆道不露出水面。要想避免中低水测验引起的误差,需要在测验过程中注重对垂线的加固,同时保证垂线的分布均匀,所有的测速垂线应该尽可能地固定,以减少误差。为避免测深测宽误差而引起的测流误差,在测流时最好选择枯水期进行,以保证测深垂线的固定。由于在采用水文缆道测流法进行测量时,始终存在一个悬索偏角。所谓的悬索偏角就是指的悬索在水流的作用之下与铅垂线之间所产生的夹角,如图1所示,其中的就是悬索偏角,而悬索偏角的存在也会对测流的精度造成影响,所以要想控制悬索偏角所导致的测流误差,必须要对于悬索偏角加以改正。偏角改正主要包括干绳改正、湿绳改正和缆道位移及抬升改正三个部分。如果悬索偏角的值大于10°,悬索支点与水面的高差同所测得水深的比值如果不超过表1中对应的数值,则可以对于湿绳的长度加以改正;而如果比值超过了表1中对应的数值,除了需要对于湿绳长度加以改正外,还需要对干绳长度加以改正。而如果悬索偏角的值不超过10°但大于10°,且干绳长度超过了水深的1%―2%。如果悬索偏角不超过5°,则可以对干绳和缆道位移及抬升加以改正。从而减少由于悬索偏角而导致的测流误差。此外,在应用水文缆道测流法时,还需要注重对水文缆道本身故障的控制以减少测流误差。
图1悬索偏角示意图
表1
3.2.2超声波法测流误差控制措施
要想有效地控制超声波法测流误差,首先必须要依据测流的具体要求选择合适精度等级的超声波流量计;对于精度要求较高的水文测验项目,
可使用精度等级高的流量计,而对于精度要求较低的水文测验项目,则可以采用精度等级相对较低的流量计,从而减少因仪器选择不当而引起的误差。其次,还需要注重对流量计的维修和保养,必须要定期对于探头进行清理,以避免由于仪器损耗老化而引起的误差。最后,为避免瞬时流量波动大所导致的误差,需要注重对探头位置的调整,以提高信号的强度,确保信号强度稳定。如果流体本身的波动就较大,可以重新选择位置放置流量计,以减小误差。而为了避免温度对超声波法测流精度的影响,可以采用声速误差补偿的方式。当水温在0℃―50℃时,可以采用如式(1)所示的拟合公式对于声速进行拟合;当水温在50℃―100℃时,可以采用如式(2)所示的拟合公式对声速进行拟合,然后再将拟合得到的超声波速度用于计算之中,即可提高测流结果的准确度,减小误差。
C=-0.03956t2+4.671t+1407(1)
C=-0.01975t2+2.959t+1444(2)
结语
综上所述,水文测验对水资源的合理利用与长远建设有重要的意义,开展有效的水文测验工作对资源的合理使用及优化配置非常重要,同时误差在一定范围内是普遍存在的,应通过降低人为操作失误、选择正确的计算公式及测量方法,使测量误差降低到最低,进一步提升水文测量的准确度。
参考文献:
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论文作者:李志民
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/25
标签:水文论文; 误差论文; 测验论文; 偏角论文; 垂线论文; 精度论文; 工作论文; 《基层建设》2019年第3期论文;