水文纜道與船測測流誤差的控制措施探究

王德峰　于國卿

摘要：城市化與工業(yè)化進(jìn)一步推進(jìn)，人民的生活品質(zhì)也有了顯著的提升，人們更加重視對自然環(huán)境、水環(huán)境的保護(hù)，水文資源管理的重要性日益突顯。水文監(jiān)測相關(guān)數(shù)據(jù)逐步成為水利工程、水文規(guī)劃活動(dòng)開展重要的數(shù)據(jù)參考。所以我們必須重視水文監(jiān)測工作，保障數(shù)據(jù)監(jiān)測準(zhǔn)確性，對此我們需要對水文纜道與船測測流誤差及其相應(yīng)的控制措施展開深入的研究。

關(guān)鍵詞：水文纜道；船測；測流誤差；控制措施

水文監(jiān)測數(shù)據(jù)必須準(zhǔn)確、可靠，否則會(huì)對水資源管理及其重大事件決策的正確性形成極大的影響，所以必須嚴(yán)格控制檢測誤差，提高水文監(jiān)測數(shù)據(jù)的精確度是當(dāng)前監(jiān)測人員需要攻克的難題。接下來本文對水文纜道和船測測流誤差進(jìn)行分析，進(jìn)而論述了多項(xiàng)誤差控制的有效措施。

一、概述水文纜道和船測測流

水文纜道以及船測測流屬于一種全新的測流方式，這種測流方法是滿足我國國情，特別是在測量天然河床斷面面積及其流速時(shí)，該測量方式的優(yōu)越性非常明顯。該測量技術(shù)具備復(fù)雜的空間動(dòng)態(tài)變化空間，比如，纜道彈跳、流速變動(dòng)、機(jī)械運(yùn)動(dòng)慣性等均會(huì)給流速流量工作形成較大的影響，其自身同樣是隨機(jī)變量，建立數(shù)學(xué)模型的過程中需要充分參考這些變量，進(jìn)而編制成一定的程序，并將其輸入計(jì)算機(jī)中，可以有效的提高該測量的測流精度。

近年來，水文測流方式主要是纜道測流，該技術(shù)已經(jīng)逐漸成熟，并且形成了一定的標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)于纜道的架設(shè)，已經(jīng)從過去的多樣化架設(shè)轉(zhuǎn)變?yōu)槔瞄_口油輪的假設(shè)方式，這種方式相對省力；關(guān)于水文絞車，已經(jīng)由以往的手搖以及皮帶帶動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榛钫{(diào)速以及直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)進(jìn)而升級為交流變頻調(diào)速配套運(yùn)用的普通交流異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)絞車；關(guān)于纜道信號，也由以往的直流有線、交流無線、交流有線等升級為纜道綜合信號傳輸方式；而行車控制也已經(jīng)由過去的滑差調(diào)速、手動(dòng)調(diào)速轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷骺煽毓枵{(diào)速；流速測算已經(jīng)由以往的音響、電鈴計(jì)數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)楫?dāng)前的整算流量成果報(bào)表進(jìn)行計(jì)數(shù)，這些都反映了這些年測流技術(shù)的發(fā)展。

二、誤差控制

（一）控制測深誤差

1.選擇合理的測驗(yàn)斷面。在測速活動(dòng)開始之前，需要提前檢測附近環(huán)境，一般而言，在進(jìn)行斷面選擇時(shí)，需要選擇相對平整的位置。假如測驗(yàn)的地段環(huán)境相對惡劣，可以選擇加大鉛魚底襯托盤，由此可以很好的消減因?yàn)殂U魚進(jìn)到了軟質(zhì)地質(zhì)從而形成的誤差。但是假如底襯托盤有所增大，則需要關(guān)注托盤的大小，一旦底襯托盤過大會(huì)是偏離角增大，怎會(huì)形成新的誤差。

2.降低鉛魚入水后速度。針對當(dāng)前情況來說，啟用的起重電機(jī)一般都是自動(dòng)調(diào)頻，因此操作人員可以人為的降低鉛魚入水速率，由此可以消減鉛魚入水太快觸碰水平面而造成相應(yīng)的反彈力，由此可以降低水深測驗(yàn)誤差。

3.校正懸索位移。在測量流量時(shí)，假如偏離角比參考數(shù)值高，則必須認(rèn)真校正懸索的位移，由此可以將因偏離角太大形成的誤差進(jìn)行有效的控制。

4.校正測探計(jì)數(shù)器。按照相關(guān)規(guī)定，在運(yùn)用計(jì)數(shù)器及其相關(guān)裝置的過程中，預(yù)先需要對相關(guān)裝置進(jìn)行校正。提早更換反映遲鈍的計(jì)數(shù)設(shè)備，進(jìn)而防止因計(jì)數(shù)裝置失效而導(dǎo)致測量誤差。

5.對鋼絲繩索纏繞層數(shù)進(jìn)行控制。假如將要探測的測站所處位置水位較淺，只需要在滾筒上纏繞一層鋼絲繩就可以了。假如該測站的水位相對較深，可將探深傳感裝置防止在繩索可以接觸的位置，利用相互之間的摩擦來帶動(dòng)計(jì)數(shù)器，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)測探的目的。

（二）控制測距誤差

在使用測距相關(guān)裝置之前，都必須對其進(jìn)行專業(yè)的校正以及排查。比如，需要及時(shí)調(diào)整纜道主繩高度、檢查工作索合格與否等，由此控制測量誤差。

（三）控制測速誤差

1.控制偽信號誤差。在進(jìn)行測探時(shí)，偽信號也是形成誤差的重要原因之一。為了盡可能的消除偽信號的干擾，必須保障纜道中主繩保持較好的絕緣效果。在必要的情況下，可以搭建副索架，有效的固定主繩，與此同時(shí)確保信號的輸出效果。在測試時(shí)，流速儀將全部沒入水中，所以必須將其包裹完整，此外還應(yīng)當(dāng)對水的電導(dǎo)率實(shí)施測量，由此可以排除偽信號以及水所形成的干擾。

2.Ⅰ型誤差控制。為了對Ⅰ型誤差進(jìn)行有效的調(diào)控，應(yīng)當(dāng)修改測試需要的參數(shù)單點(diǎn)流速，將其改為150s，此外需要進(jìn)行多次測量進(jìn)而求取平均值。由此可以對水流所形成的影響進(jìn)行科學(xué)的分析，從而對Ⅰ型誤差進(jìn)行更加有效的控制。

3.Ⅱ型誤差控制。為了對Ⅱ型誤差進(jìn)行更加有效的控制，一旦纜道偏度角過大，必須及時(shí)的調(diào)整纜道的干、濕繩。

4.Ⅲ型誤差控制。在檢測開始之前，需要按照水文纜道測驗(yàn)規(guī)定切實(shí)檢查相關(guān)工作細(xì)節(jié)，同時(shí)認(rèn)真分析深垂線和測速線，由此將可以有效的消除Ⅲ型誤差。

5.鉛魚懸吊形成的誤差控制。為將此種誤差消除，將一般的懸吊改為一字懸吊，一旦以上方式無法實(shí)行，可使鉛魚頭部稍微高于尾部一些，由此一旦尾部沒入水中則可以受到一個(gè)相對較小的浮力，能夠使鉛魚保持一定的平衡，由此可以降低誤差。結(jié)束語：結(jié)合目前社會(huì)發(fā)展情況分析，纜道測流已經(jīng)得到了較為廣泛的應(yīng)用。當(dāng)前水文探測工作者需要解決的一項(xiàng)重要問題是如何提高測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。根據(jù)上文對誤差的形成及其控制措施的分析，我們可以了解水文纜道和船測誤差可以得到有效的控制，我們可以不斷的進(jìn)行研究，盡可能的提升測探數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度，推動(dòng)水文事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。