阿依古麗·孟古別克
(新疆阿勒泰水文勘測(cè)局,新疆 阿勒泰 836500)
從遙測(cè)水位計(jì)探頭下方采用水準(zhǔn)儀從引據(jù)水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行高程的測(cè)定,水面與探頭以及水面高程之間的距離為探頭高程,本次阿勒泰地區(qū)水文站水位計(jì)探頭高程與人工觀測(cè)水尺的零點(diǎn)高程同步進(jìn)行校測(cè),從而保證人工水尺與遙測(cè)水位計(jì)探頭高程的標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一[1-5]。
按照《水位觀測(cè)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50138—2010)和測(cè)站任務(wù)書(shū)要求對(duì)人工水位計(jì)和遙測(cè)水位計(jì)之間的精度進(jìn)行對(duì)比觀測(cè),按照汛期漲水情況進(jìn)行對(duì)比觀測(cè)次數(shù)的加密,其中平水時(shí)段按照水位變幅加密2~4次,洪水期按照水位變幅加密4~6次。
按照《水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》(GB/T 41368—2022)的要求,對(duì)于遙測(cè)水位計(jì)的傳感器分辨率而言,當(dāng)其分辨率為1.0 cm時(shí),95%的觀測(cè)數(shù)據(jù)點(diǎn)在20 m量程下的誤差允許值要低于全程量的0.3%,遙測(cè)水位計(jì)可滿足水位對(duì)比觀測(cè)的要求,此外在進(jìn)行遙測(cè)水位計(jì)和人工水位計(jì)比測(cè)時(shí),在規(guī)定時(shí)間和規(guī)定條件下水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)的完成率按照數(shù)據(jù)收集暢通率和完成率進(jìn)行衡量,其暢通率和完成率應(yīng)分別高于95%和99%。
對(duì)選取的阿勒泰地區(qū)2處水文站按照《測(cè)驗(yàn)任務(wù)書(shū)》分為5個(gè)時(shí)段進(jìn)行同步對(duì)比觀測(cè),按照實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)的方式對(duì)比人工水位和遙測(cè)水位之間的誤差,在同步對(duì)比觀測(cè)中對(duì)人工水尺零點(diǎn)高程和探頭高程進(jìn)行測(cè)定,并對(duì)探頭橫桿的受力進(jìn)行穩(wěn)定性分析,實(shí)測(cè)斷面風(fēng)速通過(guò)風(fēng)速儀進(jìn)行測(cè)定,對(duì)遙測(cè)水位計(jì)接收設(shè)備進(jìn)行定期檢查[6-9]。
(1)探頭高程測(cè)定。按照水文四等水準(zhǔn)測(cè)量要求采用水準(zhǔn)儀從水邊引高程至校測(cè)水準(zhǔn)點(diǎn),對(duì)多次水位觀測(cè)值采用間接法進(jìn)行測(cè)算,對(duì)不同對(duì)比觀測(cè)階段水面高程進(jìn)行反復(fù)測(cè)量,對(duì)遙測(cè)水位計(jì)的探頭高程進(jìn)行測(cè)定和校準(zhǔn)。
(2)探頭橫桿受力穩(wěn)定性分析。通過(guò)對(duì)遙測(cè)水位計(jì)探頭支架和自然條件下的安裝工藝進(jìn)行綜合受力分析,選取的阿勒泰地區(qū)2處水文站遙測(cè)水位計(jì)支架受力和穩(wěn)定性整體均滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求。
(3)外界影響因子分析。為避免水流波浪、溫度等外界影響因子對(duì)遙測(cè)水位計(jì)觀測(cè)的影響,對(duì)同步觀測(cè)水位計(jì)探頭下方是否具有較大波浪、脫流現(xiàn)象進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè),并對(duì)天氣狀況和溫度條件進(jìn)行觀測(cè)。
選取2個(gè)漲水段和3個(gè)平水段對(duì)阿勒泰地區(qū)2處水文站的遙測(cè)水位計(jì)和人工觀測(cè)水位進(jìn)行對(duì)比觀測(cè),并分別對(duì)各站點(diǎn)0.03 m、0.05 m、0.07 m誤差允許百分率進(jìn)行統(tǒng)計(jì),各站點(diǎn)對(duì)比觀測(cè)誤差統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表1所示。
表1 阿勒泰地區(qū)1#、2#測(cè)站不同誤差允許百分率統(tǒng)計(jì)結(jié)果
由表1可見(jiàn),1#水文站0.03 m的誤差允許百分率均值為58.9%,0.05 m的百分率均值為59.6%,0.07 m的百分率為61.6%。2#水文站在0.03 m、0.05 m、0.07 m的百分率均值為60.3%、60.7%、61.4%。按照規(guī)范GB/T 41368—2022滿足誤差允許要求,也符合《感潮水文測(cè)驗(yàn)規(guī)范》(SL 732—2015)中對(duì)水位資料整編的有關(guān)規(guī)定。
在阿勒泰地區(qū)2處水文站遙測(cè)水位計(jì)和人工水位計(jì)誤差對(duì)比分析的基礎(chǔ)上,對(duì)各水文站不同量級(jí)觀測(cè)次數(shù)的系統(tǒng)和隨機(jī)不確定度進(jìn)行計(jì)算,并對(duì)其綜合不確定度進(jìn)行統(tǒng)計(jì),結(jié)果如表2所示。
表2 阿勒泰地區(qū)1#、2#水文站遙測(cè)水位計(jì)和人工觀測(cè)水位不確定度分析結(jié)果
由表2可見(jiàn),各測(cè)站不同觀測(cè)次數(shù)下的系統(tǒng)不確定度和隨機(jī)不確定度均<2%,滿足規(guī)范GB/T 41368—2022對(duì)于比測(cè)分析的不確定指標(biāo)的要求。在各站點(diǎn)系統(tǒng)和隨機(jī)不確定度分析基礎(chǔ)上,對(duì)其綜合不確定度進(jìn)行統(tǒng)計(jì),各站點(diǎn)綜合不確定度在0.018%~0.052%之間,均<2%,滿足規(guī)范要求[10-12]。
(1)阿勒泰地區(qū)2處水文站遙測(cè)水位計(jì)在設(shè)備穩(wěn)定時(shí),可用于斷面水位的自動(dòng)采集,但當(dāng)測(cè)驗(yàn)斷面發(fā)生較為重大變化或者河勢(shì)發(fā)生明顯變化后,不可避免遙測(cè)水位計(jì)探頭出現(xiàn)脫流情況,因此對(duì)于阿勒泰地區(qū)2處水文站河床斷面不穩(wěn)定情況,可采用遙測(cè)水位計(jì)和人工觀測(cè)相結(jié)合的方式進(jìn)行水位觀測(cè),當(dāng)遙測(cè)水位計(jì)出現(xiàn)脫流或者設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)應(yīng)及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)測(cè)。
(2)需定期對(duì)2處水文站遙測(cè)水位計(jì)和人工觀測(cè)水位進(jìn)行比測(cè),當(dāng)比測(cè)精度不能滿足規(guī)范GB/T 41368—2022精度要求時(shí),需立即對(duì)遙測(cè)水位計(jì)進(jìn)行重新調(diào)整,以滿足測(cè)驗(yàn)精度要求。