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关于水文测验中误差的思考

文档作者：吉呈祥文档来源：新疆哈密水文勘测局		点击数：	更新时间： 2024年07月06日
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2017年第5期(总第140期)
钰；夏与芋钍
ENERGY AND ENERGY CONSERVA丁10N 2017年5月
关于水文测验中误差的思考
吉呈祥
(新疆哈密水文勘测局，新疆哈密849000)
摘要： 阐述水文测验中误差分析的相关术语，分析水文测验中的误差理论，探讨水文测验中误差的来源和控制方法
研究，以期对相关工作有所借鉴。
关键词：水文测验；误差问题；思考
中图分类号：P332 文献标识码： A 文章编号： 2095—0802一(2017)05—0097—02
Thoughts on Errors in Hydrological Test
， JI Chengxiang ．
(Hami Hydrographic Survey Bureau of Xinjiang，Hami 849000，Xinjiang，China)
Abstract：This paper elaborated the related terms of error analysis in hydrological test，analyzed the elTor theory in hydrological
test，and discussed the source of errors in hydrological te．st and the control method，hoping to provide reference for the related work．
Key words：hydrology test；error problem；thinking
0引言
为了达到高效利用水资源的目的，中国水利部门
大力支持水文测验工作，由此可见，这项工作意义重
大。开展水文测验工作时，信息搜集和整理离不开测
量，但是现阶段受中国经济发展水平和科技水平的制
约，导致水文测验工作不可避免地存在或大或小的误
差。误差不可能完全消除，但可以通过有效手段减小
误差，从而促进中国水利行业发展。
1水文测验中误差分析的相关术语
进行误差分析时，必须了解以下几个基本术语：
a)量值。指某个特定量值的大小，通常是某个数
与测量单位相乘，量的表现形式就是量值。一般而言，
所有能测量的量均是数值及计量单位共同组成的，如7
m、7 cm、20 S、16 g等。量的数值为数，量值表述中
和单位进行相乘的数属于量值组成部分，上述例子中
提到的7、20、16等都属于数值，不包括计量单位，所
以不是量值。有一些量是不可以由某个数与测量单位
相乘的，这个时候可以参照事先约定好的参考标尺，
或参考测量的程序，或用它们都参照的方式进行表示【11；
b)测量。操作的目的是确定量值，操作能够自动
进行。有时计量等同于测量，计量活动是一种可靠的
活动，水文水资源计量或水文水资源测量包括观测雨
量、流量、地下水、分析水质、观测蒸发量、墒情等
活动；
c)真值。这个值是与给出的特定量定义相同，只
有利用相当完善的测量才能够得到量的真值。一般情
收稿日期：2016—11-22
作者简介：吉呈祥，1972年生，男，山西曲沃人，2001年毕业于新
疆大学水文水资源专业，工程师。
况下，如测量人员对某一个量的测量不够完善是得不
到真值的，某个量的真值实际上是理想的概念，是它
在被测量时自身具有的实际大小，根据其本性，真值
其实并不确定。与给出的特定量定义相同，可能会有
多个，不确定度评定之中，会把被测量之值当成真值；
d)约定真值。在实际工作中，有时约定真值与指
定值、参考值、约定值、最佳的估计值等定义相同。
有一些值它们是给定目的的，具有一定的不确定度，
被赋予了特定的量。在这种意义上，使用参考值时，
不应当将它和参考条件中使用的参考值混淆起来。为
了明确约定真值，经常会用到某一个数量多次的测量
结果。约定真值能够无限靠近真值，有些情况下，能
够替代真值。实际测量时，约定真值可以是以下几种：
(a)被测量的实际值；㈣计量标准复现的量值；(c)已经被
修正的算术平均值回。
2水文测验中的误差理论
之所以会出现误差理论是因为在计量人员开展计
量工作时难免会出现误差，所以产生了误差理论这个
概念。然而，各个领域的工作性质是不同的，所以不
同领域使用的误差理论也有某种差异，相关人员就能
够利用误差理论分析这个概念。某些形势下，工作人
员往往会把误差的绝对值和这种情况混淆，实际上，
两者是不同的概念，所以，为了避免产生误差，相关
人员应当加强相应管理。
测量过程中，真值和实际测量值两者存在差异，
无法完全说明存在真实的测量值，因而又产生了一个
概念，即不确定度，误差是与之不同的概念，测量数
值时，假如两者混淆，会影响最终结果【3]。
为了应对这个问题，测量单位大量引入测量仪器，
这一状况由此得到了一定程度地改善。考虑到误差不
·97·
万方数据
2017年第5期缸；夏占芋钍2017年5月
可能完全避免，想要无限接近实际效果，应当尽最大
努力减小误差。通常测量仪器中，都会有一个数值，
这个数值是允许的最大误差，在这个范围中测量的数
值都符合相关标准，其中又涉及到许多相近的定义，
如系统误差、随机误差等，工作人员只有明确这些概
念，才能确保测量结果的有效性【4]。
a)随机误差。在测量过程中，会产生随机误差，
即便在重复的情况下，测量结果也会表现出差异，整合
这些结果，随机误差就是最终算出的平均差，其实无限
测量仅仅是理想的一种状态，测量过程中，测量人员的
测算次数是有限的。随机测量会呈现出随机性，与影响
量的关系密切，以往水文测量工作中，经常使用的概念
是偶然测量，但是随机测量已经取代了偶然测量；
b)考虑到系统误差及原因是无法完全获知的，因
而对系统误差的补偿都是有限度的，通常是利用修正
值补偿系统误差。当测量得到的结果用代数和及修正
值进行相加后，它的系统误差的模会小于修正之前，
但不会是0。系统效应指已经识别的效应，其来源是影
响量。修正测量结果时可以使用系统误差，修正值指
反符号的值，用在跟测量结果相加上，用来补偿其中
的系统误差值。但是系统误差自身有一定的不确定度，
所以这种补偿是不完全的。这些内容，在原有的一些
书里被称作未知的系统误差，不过，它已经不属于误
差的概念了，而是属于已经计算出的系统误差的不确
定度[51。
通过上面的分析，能够区分出随机误差和系统误
差两者的不同。根据随机误差的定义，随机误差并非
不确定度，它并非分散的区间。不过，在复现性状况
下或重复性状况下，得到的某些测量结果呈现的随机
误差分量具有分散性，这属于不确定度。这种分散性
不应当称之为误差的分散性，应当称之为测验结果的
分散性。表述测量结果是否可靠时，不应继续使用测
量误差。测量误差和不确定度两者的概念不同，不能
互相替代，它们各有各的价值和用处【q。
3水文测验中误差的来源和控制方法研究
3．1水文观测误差研究和应对措施
a)风浪、回流、雍水造成的误差。对于这种误差，
可以运用以下方法缩小误差：相关人员实地勘察被测
流域的特殊阶段，设置水尺时，最好避免跌水、回水、
漂浮物等造成的影响；把水尺桩制成菱形或流线形，
能够在某种程度上降低急湍对它的冲击，并且减轻雍
水与晃动对测验结果造成的误差；降低风浪对水尺的
影响；
b)工作人员直接读取水尺时造成的人为误差。这
种误差产生的原因通常是测验人员的失误，进行水文
测验时，测验人员必须保证工作严谨。观测水位时，
测验人员应当蹲下身体，确保视线与水面尽量接近，
尽可能降低视觉误差；开展水文测验工作时，考虑到
风浪的影响，获取观测数据时，最好取大于三次波峰
·98·
和波谷读书的平均值。最关键的是，测验人员进行数
据记录和观测时，应当具有强烈的责任心，始终保持
高度的工作热情，谨慎负责地展开测量工作阴。
3．2流量观测误差研究和应对措施
测验流量时，使用频率最高的方法是利用常规流
速仪。使用常规流速仪产生误差的原因包括测流断面
铺设的垂线数量较少、测量设备的影响、计算断面面
积方法不当、水流紊流和回流影响等。因为引起流量测
验误差的原因很多，所以缩小误差的方法也很多。如常
规流速仪在出厂前应当经过严格地质检，另外，在测验
时，应当注意不同的水流及输沙特性状况下对水文情况
的测验，从而提升流量测验的可靠性；尽可能降低断面
面积测验造成的影响，测验工作中，对水位的观测不精
确、河床的变化都会影响断面面积流量的计算，因而，
在实际操作过程中，必须控制好测验环境。
4结语
中国存在各种各样的与水文测验相关的规范，为
了达到与国内外计量方面的要求及技术规定相符合，
相关部门应当根据水文实际，对测验的精度重新修订。
水文测验人员开展水文测验工作时，必须搜集和整理
数据信息，这一过程必然会受到误差的影响，应当仔
细分析影响误差的原因，研究降低误差的措施，进而
提高水文测验工作的精确性和时效性，保证水资源管
理工作能够顺利进行。
参考文献：
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金田，2013(4)：329．
(责任编辑：季鑫)
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地下水污染
由于矿体、矿化地层及其它自然因素引起地下水
某些组分富集或贫化的形象，称为“矿化”或“异常”，不
应视为污染。地下水污染是由于人为因素造成地下水
质恶化的现象。地下水污染的原因主要有：工业废水向
地下直接排放，受污染的地表水侵入到地下含水层中，
人畜粪便或因过量使用农药而受污染的水渗入地下
等。污染的结果是使地下水中的有害成分如酚、Cr、Hg、
As、放射性物质、细茵、有机物等的含量增高。污染的地
下水对人体健康和工农业生产都有危害。

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