誤差理論與水文測(cè)驗(yàn)誤差分析

1、第三章第三章流量測(cè)驗(yàn)流量測(cè)驗(yàn)第六講一、動(dòng)船法測(cè)流一、動(dòng)船法測(cè)流（一）動(dòng)船法測(cè)流的基本原理動(dòng)船法測(cè)流是流速儀置于水下某一深度（例如1m）并固定在測(cè)船上，測(cè)船沿著預(yù)定的與水流方向基本垂直的橫斷面，由一岸向另一岸不停地橫渡，沿程按一定間距或一定時(shí)間采集測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)（包括起點(diǎn)距、水深和流速的數(shù)據(jù)）。在橫渡時(shí)，測(cè)船應(yīng)盡可能在斷面線上。在測(cè)船橫渡的過程中，回聲測(cè)深儀記錄橫斷面的幾何形狀，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的流速儀測(cè)出水流與船的合成速度。在斷面線采集到大約30～4

2、0個(gè)觀測(cè)點(diǎn)的資料，據(jù)此可以推算流量。在橫斷面上的每一觀測(cè)點(diǎn)記錄的流速是矢量，它代表水流與船的合成速度vv，即水流速度V與測(cè)船航速bv的矢量和。欲求得水流速度v，有三種方法：第一種，測(cè)量vv和?則?sinvvv?（3—58）第二種，測(cè)量bv和?則?tgvvb?第三種，測(cè)量bv和vv則22bvvvv??而iiibtllv1???式中：?——斷面線（航線）與流速儀軸線之間的夾角；1?iill——第i及i1測(cè)點(diǎn)到岸上固定標(biāo)志的距離；處的流速，經(jīng)

3、對(duì)比分析計(jì)算，統(tǒng)計(jì)了648個(gè)點(diǎn)次的資料，認(rèn)為該站vK是穩(wěn)定的，平均為0.85。世界許多大河，包括美國100個(gè)河流斷面（水深大于3m）的試驗(yàn)表明，在水下1.2m處平均流速改正系數(shù)約為0.90。（三）動(dòng)船法測(cè)流精度及適用范圍影響動(dòng)船法測(cè)流精度的因素，除上述改正系數(shù)的可靠性與代表性外，很大程度上取決于野外施測(cè)過程中的實(shí)施情況。1測(cè)船橫渡的過程中是否能保持在預(yù)定的斷面線上，是影響測(cè)流精度的關(guān)鍵。在整個(gè)橫渡的過程中，要始終保持在斷面線上是困難的，

4、但應(yīng)使測(cè)船偏離斷面的次數(shù)盡可能減少，偏離的程度盡可能小。如測(cè)船偏向上游，測(cè)得的速度就偏小，反之偏大。假定由于偏離斷面線累積的偏大或偏小的量大致相等，則偏差將互為抵消。2計(jì)算水流速度?sinvvv?。由于計(jì)算時(shí)用?的正弦函數(shù)，故應(yīng)盡量避免小角度，因?yàn)樾〗嵌缺却蠼嵌纫鹆魉俚恼`差為大。最理想的角度為45左右，即測(cè)船的航速最好與當(dāng)時(shí)的流速大致相等。由于測(cè)船偏離航線及斷面不完全垂直流向等的影響。為了取得一定精度的資料，應(yīng)連續(xù)往返施測(cè)數(shù)次，取其算

5、術(shù)平均值，以此來減少測(cè)量的誤差。動(dòng)船法測(cè)流具有簡單、快速和高精度等特點(diǎn)，而且受天然條件的影響較少，還能比常規(guī)測(cè)流法測(cè)得更大的流速。因此，適用于：大江河的流量測(cè)驗(yàn)；在沒有固定測(cè)站設(shè)備的邊遠(yuǎn)站及洪水泛濫期間，測(cè)站設(shè)施被淹沒或毀壞的情況下，人們不易到達(dá)的地方；不穩(wěn)定流的河口地區(qū)，可測(cè)取連續(xù)的流量過程資料；便于巡測(cè)或水資源調(diào)查、水利查勘工作中的流量測(cè)驗(yàn)。國際標(biāo)準(zhǔn)中建議本法一般用于水面寬大于300米，水深大于2米的河流，并將它作為一種測(cè)流的重要方

6、法加以推薦。二、纜道積寬法測(cè)流二、纜道積寬法測(cè)流纜道積寬法測(cè)流是用纜道輸送流速儀沿?cái)嗝鏅M渡進(jìn)行流速測(cè)量的一種測(cè)流方法。它能縮短測(cè)流歷時(shí)，提高工作效率，而且計(jì)算簡便，因此便于掌握流量變化過程。大多數(shù)測(cè)站試驗(yàn)成果的精度都高于簡測(cè)法與常測(cè)法。在水流變化較大的情況下，采用纜道積寬法測(cè)流，特別有效。因?yàn)樗s短了歷時(shí)，避免了水位變化的影響，從某種意義上講，可以提高測(cè)流精度。纜道積寬法的測(cè)流原理，與動(dòng)船法測(cè)流原理大體相同，在計(jì)算流量的方法上略有不同，

7、下面將纜道積寬法測(cè)流原理及有關(guān)問題加以介紹。（一）纜道積寬法測(cè)流的基本原理1積寬法測(cè)定斷面平均流速流速儀安置在水下某一固定深度，由纜道沿?cái)嗝娣较蜉斔蛢x器作勻速的航行，同時(shí)記錄儀器從一岸到另一岸所需的時(shí)間和流速信號(hào)。假如航速極小，流速儀沿程的平均流速稱積寬流速：??TvdtTv01積式中：積v——積寬流速；T——流速儀從一岸到另一岸相應(yīng)測(cè)速歷時(shí)（秒）；v——瞬時(shí)流速（ms）。由于流速儀是沿?cái)嗝婧訉払連續(xù)累積沿途各點(diǎn)的瞬時(shí)流速，故積v又可表