水文测验中流速测量精度提升的措施研究

水文测验中流速测量精度提升的措施研究

张碧峰

黑龙江省水文水资源中心齐齐哈尔分中心 黑龙江 齐齐哈尔 161000

摘要：在实际的水资源管理工作中，水文测验经测量所得数据信息在真实性与有效性方面的表现发挥着较为可观的决定性作用，需要切实地确保和提升测量精度，以便为具体的水资源管理实践提供数据性的有力支持。而在水文测验工作中，流速测量属于较为重要的有机组成部分，一般情况下多采用测船和流速仪两种工具进行测量。考虑到测量误差对于流速测量精度而言影响较大，应当由误差预防的角度出发，探索如何有效地确保和提升测量精度。为此，应当首先明确水文测验工作内容及其流速测量工作现状，然后才可以为后续相应地结合可能出现的测量误差采取必要措施予以预防的实践过程提供理论性的指导。

关键词：水文测验；流速测量；测量精度；精度提升

水文测验工作所得数据信息在水资源管理中发挥的作用较为可观，需要科学地确保其测量精度，以便为所得数据信息的真实性与有效性提供坚实的保障。而流速测量在水文测验中属于核心测量内容之一，同时受测量方式影响难免会在测量精度方面遭遇一定的问题，主要以测量误差的形式得到体现。因此，在确保和提升流速测量精度表现的过程中，应当从实际采用的测量方式出发，把握预防潜在测量误差的思路与方式，以便确保所得信息数据可以服务于后续的水资源管理工作。

1、水文测验工作的内容

水文测验工作大致可以划分为四个环节，分别是原始数据信息收集环节、水质取样化验环节、数据信息初步整理环节以及数据信息整合分析环节。首先是原始数据信息收集环节，主要在各水文测验站点进行，借助多种手段针对所在地区水域的水温、水质、水位、流速、流量、降水量、蒸发量、泥沙含量、土壤含水量以及地下水状况等要素进行原始水文数据信息记录采集。[1]其次是水质取样化验环节，在相关技术标准的支撑下规范地针对采集所得水样进行理化分析，明确其中的化学成分状况。再次是数据信息初步整理环节，针对原始水文数据信息以及经化验所得成果进行初步的甄别去伪，探讨化验成果的真实性。最后是数据信息整合分析环节，主要将相关数据信息进行整合，分析后续水资源管理工作的进行方向。

2、水文测验中流速测量工作的现状

当前，水文测验中的流速测量工作受制于部分影响要素，并未实现足够准确的测量数据，需要明确地把握其中问题并予以解决。具体而言，问题主要体现在水文测验站点分布较为分散，部分站点难以应用常规方式，灾后水文测验可能受到阻碍等方面。

2.1水文测验站点分布较为分散

受到幅员辽阔的土地面积影响，实际设置的水文站点数量较多，同时分布状况较为分散。不仅如此，还应考虑到中小型水域的水文监测项目仍然处于增多建设的状态，水文测验中的流速测量难免需要面对越发严峻的工作压力。而当前，很多地市在水文测验工作人员和设备方面存在一定的缺口，难以应对逐步增长的流速测量工作压力，以致于实际的流速测量工作的测量精度难以得到有效的保障。

2.2部分站点难以应用常规方式

在进行水文测验中的流速测量工作时，水文站点所在水域周边的自然条件对于实际的测量过程和测量精度而言同样影响较大。[2]当前，很多地市大多使用水文缆道或是测船进行流速测量，受实际的地形条件、河流形态以及水情等要素影响较大。举例而言，位于大型水域的水文站点实际的断面过宽，难以通过常规的水文缆道或是测船进行流速测量，也就难以确保实际的测量精度。

2.3灾后水文测验可能受到阻碍

当所在水域出现汛情灾情，水文测验所需的设施设备有可能在灾害中受损或是在水流冲击下遗失。与此同时，还有可能出现水面漂浮物过多的状况，也就难以使用流速测量设备实际入水测量流速。在洪水灾害结束之后，流速测量工作需要恢复与重建，期间的水文测验与流速测量工作均会陷入停滞，也就会带来流速测量数据信息短时间缺失的问题状况。

3、水文测验中流速测量的误差及精度提升措施

在提升水文测验中流速测量的精度时，针对流速测量中可能出现的误差进行认识和预防可以实现的一定的提升效果，需要保持跟进并切实地采取必要措施进行预防。具体而言，一方面需要认识到水文测验中流速测量的误差及其分类，另一方面可以采取预防测船测流法中可能出现的误差，在超声波法测流法中从严防控误差等有效实践措施，更加科学地确保和提升水文测验中流速测量工作的测量精度。

3.1水文测验中流速测量的误差

在水文测验中的流速测量工作中，测量误差问题较为常见，对最终的测量精度影响较大，需要深入地进行把握和认识其成因，以便为确保和提升测量精度的实践过程提供理论性的参考。[3]一般而言，流速测量中的测量误差大多由两个方面的要素引发。首先是测量人员的操作能力。在实际的流速测量工作中，测量人员误读误录以及计算错误均是测量误差出现的诱因。考虑到这一类测量误差是测量人员人为操作所致，可以从操作意识和操作能力两个角度出发帮助测量人员实现能力提升。其次是系统误差或是偶发误差，前者是指由实际测量条件引发的规律性误差问题，而后者则是指相对随机的误差。对此，可以考虑从测量流程标准化出发，确保各项测量流程之间的衔接性，以便帮助测量人员尽早发现可能出现的测量误差。

3.2水文测验中流速测量的精度提升措施

3.2.1预防测船测流法中可能出现的误差

在测船测流法下，可以采取下述方法规避可能出现的测量误差，以便确保和提升实际的测量精度。[4]一是应当高度重视测船及其仪器设备的保养维护，在实际进行流速测量之前进行调校和确认，经确认状态正常后方可用于测量流速。二是从严把控施测方法，提供标准化的测速垂线点位选取流程参考，帮助测量人员更加科学地选取点位进行流速测量，预防点位选取适当可能引发的测量误差问题。三是应当恰切把控流速测量时机，预防紊流可能带来的测量误差，提升实际的测量精度。

3.2.2在超声波法测流法中从严防控误差

为求预防超声波测流法中的测量误差问题，一是可以结合流速测量需求科学地选择超声波流量计，确保流量计的精度等级可以满足实际的测量需求。针对精度需求较高的流速测量项目应优选高精度等级的流量计，反之则可适当降低对于流量计的精度等级要求，通过流量计合理选择提升实际的测量精度。二是可以常态化地跟进超声波流量计的保养维修状态，定期针对流量计探头进行检查和清理，以防流量计元器件老损带来不必要的测量误差，有效地确保和提升实际的流速测量精度，为后续的水资源管理工作提供真实有效的数据信息。

4、结语

总而言之，水文测验中的流速测量实际的测量精度较为关键，可以直接决定测量成果的真实性与有效性表现，需要引起足够的关注和重视，以便确保流速测量工作可以充分发挥其效用。在此过程中，较为常用的流速测量方式主要包含测船测流法以及测速仪测流法两种形式，在实际的测量过程中难免在多方面影响要素的作用下出现测量误差，为实际的测量精度带来较为不利的影响。因而在确保和提升测量精度时应当高度重视误差问题，通过预防误差的形式提升实际的测量精度。

参考文献：

[1]李忱,王志毅,张越.雷达技术在水文测验上的应用[J].水利信息化,2020(04):42-48.

[2]李雅鸿,李献忠.电波流速仪在流量测验中的应用[J].河南水利与南水北调,2019,48(04):36-37.

[3]邓锴,张兆伟,俞建林等.声学多普勒流速剖面仪(ADCP)国内外进展[J].海洋信息,2019,34(04):8-11.

[4]冯书仓.浅析走航式ADCP在流量测验中的误差来源及精度分析[J].地下水,2019,41(01):176-177+195.