浅析水文测量误差的成因及对策

雷晓荣

摘要：水文测量简单讲是指水文要素的观测，通过收集水文要素数据，为后期水利资源评估、工程项目建设、防汛抗旱等工作提供依据。水文测量中会产生一定的误差，且误差值无法避免，只能通过管控的方式分析误差源头，减少干扰因素对误差的结果。

关键词：水文测量；误差原因；控制对策

引言

测量误差是普遍存在的，无论是在哪个行业的测量工作都会产生误差，这是受设备人员环境等因素影响的必然结果。水文测量任务繁重，测量内容涉及多个方面，在测量过程中无法保证绝对的测量精度，受测量偏差值的影响必然会导致水文测量误差出现。根据以往工作经验可以得出，水文测量过程中误差是可以积累的，若忽视微小偏差带来的影响，则会导致系统性的误差累积，必然影响整体测量任务。因此，在水文测量过程中需要采取各种方法手段来削弱误差，对系统性测量带来的影响，如在水文测量工作开展过程中，应结合水文测量工作的需求，选用合适的测量方法；通过校验仪器设备，减少仪器设备带来的影响，以保证所获取数据的精准性。

1 测量误差所产生的原因

1.1设备误差

水文测量过程中会使用专业仪器设备，如测量仪器、水准仪以及流速仪等，此类仪器设备在设计精度无法达到绝对的理论值，并且在使用过程中会产生一些碰撞、磨损、老化，长期使用会使得水文测量仪器设备失去精准度，因此在实际应用过程对测量值会产生一定的影响［1］。

1.2环境误差

水文测量工作大都在室外进行，在测量过程中室外环境所处的温度、湿度、风力、大气折射、能见度等因素属于不可控的因素，这些因素变化对测量结果都会产生一定的影响。例如，在测量过程中，可以发现不同地区湖面与河流测量中，水波波动会引发大气中的折射效应，受折射光的影响导致水准仪内部液体温度升高，不同的观测数值所造成的测试结果也是有一定的差异性，虽然在测量过程中可采取遮光等措施，来降低光线折射带来的影响，但无法做到完全消除，因此在测量过程中，环境因素所产生的误差是无法避免的［2］。

1.3方法误差

方法误差产生的主要原因是测量方法与当前测量要求之间不匹配，所造成的一些误差。如在水文测量过程中，特定区域内水体的流量、水位属于瞬时值，会随着时间的变化而变化，而水文测量过程中，对特定时间段河流的流量测定，所获取的是该时间段内数值之间的平均值和综合值，所获取的观测数值也是在特定时段内的，因此在测量对比过程中，需要充分考虑水文测量区域的实际情况以及所用的方法。

1.4模型误差

水文测量过程中需要使用数学模型或传统模型，对水文特点逐渐概化，如在河流流量计算过程中，其各自一条测深垂线之间所存在的不规则河床在对其进行计算时，往往会将其简化为直线，会导致测量出现误差。

1.5人员误差

水文测量工作的开展主要依靠技术人员的实践操作，技术人员的专业能力水平是存在差异性的，不同人员的测量数值会有一定的区别，如在水文仪器使用过程中，不同的操作人员在读数数值上的偏差值是有一定差异性的，这是影响水文测量精度的一个原因。另外，同一技术人员在操作过程中，会受到一些偶然性因素影响测量数值的获取，这些偶然因素是随机性的，不是在一个范围之内无法计算其规律，其获取的数值结果也是存在一定差异性的。以投掷硬币实验举例，人们在硬币投掷试验过程中，通过大量试验数据只能验证出证明出现正反率的概率接近1/2，从此实验可以表明，人员在水文测量过程中，所获取的数值只是一个近似值，而不是一个绝对值［3］。

2 水文测量误差的对策分析

2.1测量前的准备工作

在准备阶段应对当前水文测量工作的大体需求有所了解，能够根据测量区域的具体情况来选用合适的测量方法，通过测量前的技术准备工作，完成信息系统、计算机网络、测量工具、测量方法的基础物质条件的准备，确保各项仪器设备的性能处于最佳状态。

2.2注重环境因素的管控

水文测量仪器属于高精度仪器设备，在水文测量过程中，不同的环境地区所使用的仪器要求是不同的。如在干旱以及工作时间较长的区域，在水文测量过程中要注重温度以及光线变化对水文测量仪器使用的影响；在降水较为丰沛，空气潮湿的区域应考虑空气湿度对测量仪器精度带来的影响。在测量过程中，技术人员可对测量仪器设备进行适当改装加装遮阳、防尘、保护罩等方式，减少测量过程中环境因素对测量精度带来的影响。此外，不同河流的水文环境是有一定区别的，在测量过程中技术人员应充分考虑水流流域距离长、河床宽阔、植被稀疏等因素，能够结合具体环境展开测量工作，以保证所获取数据的准确性。

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2.3定期校正与调整专用测量设备
  水文测量仪器设备的精准度直接影响测量结果，对于水文测量仪器设备使用应建立完善相应的保养机制。首先，工作人员应定期对水文测量仪器设备进行保养与调效工作，消除水平测量仪器中的数据偏差，以不断提升仪器设备的精准度。如在调整与校准过程中，可使用激光校准等仪器设备进行测绘校准。其次，按照技术规范的要求操作仪器设备，延长水文测量仪器设备的使用寿命，减少人员操作不当所造成的损坏问题。其三，在仪器设备运输过程中，要做好防护措施，配备相应的减震箱体，避免设备在运输过程中产生碰撞，或设车辆运输振动带来的影响，导致仪器设备失精等问题出现［4］。

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2.4重视测量方法的选用

在测量过程中目前常用数学模型，通过信息技术手段来减少一些干扰因素，对整个测量实现简化处理，提高测量的准确率。测量方法的选用仍需要根据测量对象测量环境测量的具体要求，建设相应的数学模型，严禁出现以偏概全、一概而论的现象，在测量过程中通过多次测量的方式获取中间值，提高准确率。对于水文测量的方法选择仍然是基于概率统计的原理，消除不符合值以及偶然误差带来的影响，来获取最可靠的测量结果［5］。

2.5重视测量人员综合素质培养

第一，在测量之前水文测量工作人员，需要对当前测量方案进行针对性学习，通过技术培训的方式，使技术人员能够掌握水文测量过程中的难点以及误差以产生的因素，通过规范自身操作行为的方式来减少误差。第二，通过日常教育的方式，不断提升水文测量工作人员的责任意识，并结合相应的奖惩机制，提高水文测量工作人员的工作积极性，使其在实践操作过程中能够保持职业技术规范要求。第三，在水文测量过程中，应确保同一数据的获取，由同一水文测量人员进行，严禁出现多个人员交叉作业的行为。第四，做好细节性的管理，水文测量工作人员应提前做好测量的技术准备，减少偶然因素的产生，以保障整体测量结果的准确性。

结语

总体而言，在水文测量过程中，无论采取何种方法以及管控措施无法出现完美的零误差情况，只能通过技术防控、人员管控尽可能地消除或减少误差产生的因素，通过减少误差范围，提高观测成果的精度和可信度。本文针对水文测量产生的影响因素，结合测量准备、环境因素管控、仪器设备调效、测量方法选择以及测量人员综合素养提升等方面进行简要阐述，希望对提升水文测量的精确度有所帮助。

参考文献：

［1］杨庆．水文测验的常见问题与完善措施研究［Ｊ］．科技风．2019（26）：206.

［2］卢向飞，胡辉华，王媛媛．电磁波测距三角高程测量在水文测量中的应用［Ｊ］．低碳世界．2019.9（08）：90-91.

［3］黄琦，胡艳娇，田长涛．水文流量测验水深测量误差实例分析［Ｊ］．科技创新与应用．2019（21）：54-55.

［4］杨绍林．水文测量误差的成因及对策分析［J］．智能城市，2018，4(21):33－34．

［5］马合木提·买买提卡尔.水文测量中易出现的误差及解决措施[J].能源

与节能，2017（1）：96-97.

［6］王苏玉，杨瑞娟．水文测量误差成因分析及对策［J］．中华建设，2016(10):106－107．

作者简介：

雷晓荣，1971.08.01，女，汉族，陕西长安人，大专。主要研究方向：水文勘测工作。