誤差理論與水文測驗誤差分析

1、第三章第三章流量測驗流量測驗第六講一、動船法測流一、動船法測流（一）動船法測流的基本原理動船法測流是流速儀置于水下某一深度（例如1m）并固定在測船上，測船沿著預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間采集測點數(shù)據(jù)（包括起點距、水深和流速的數(shù)據(jù)）。在橫渡時，測船應盡可能在斷面線上。在測船橫渡的過程中，回聲測深儀記錄橫斷面的幾何形狀，連續(xù)運轉的流速儀測出水流與船的合成速度。在斷面線采集到大約30～4

2、0個觀測點的資料，據(jù)此可以推算流量。在橫斷面上的每一觀測點記錄的流速是矢量，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，測量vv和?則?sinvvv?（3—58）第二種，測量bv和?則?tgvvb?第三種，測量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測點到岸上固定標志的距離；處的流速，經(jīng)

3、對比分析計算，統(tǒng)計了648個點次的資料，認為該站vK是穩(wěn)定的，平均為0.85。世界許多大河，包括美國100個河流斷面（水深大于3m）的試驗表明，在水下1.2m處平均流速改正系數(shù)約為0.90。（三）動船法測流精度及適用范圍影響動船法測流精度的因素，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過程中的實施情況。1測船橫渡的過程中是否能保持在預定的斷面線上，是影響測流精度的關鍵。在整個橫渡的過程中，要始終保持在斷面線上是困難的，

4、但應使測船偏離斷面的次數(shù)盡可能減少，偏離的程度盡可能小。如測船偏向上游，測得的速度就偏小，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計算水流速度?sinvvv?。由于計算時用?的正弦函數(shù)，故應盡量避免小角度，因為小角度比大角度引起流速的誤差為大。最理想的角度為45左右，即測船的航速最好與當時的流速大致相等。由于測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，應連續(xù)往返施測數(shù)次，取其算

5、術平均值，以此來減少測量的誤差。動船法測流具有簡單、快速和高精度等特點，而且受天然條件的影響較少，還能比常規(guī)測流法測得更大的流速。因此，適用于：大江河的流量測驗；在沒有固定測站設備的邊遠站及洪水泛濫期間，測站設施被淹沒或毀壞的情況下，人們不易到達的地方；不穩(wěn)定流的河口地區(qū)，可測取連續(xù)的流量過程資料；便于巡測或水資源調查、水利查勘工作中的流量測驗。國際標準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，并將它作為一種測流的重要方

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

7、下面將纜道積寬法測流原理及有關問題加以介紹。（一）纜道積寬法測流的基本原理1積寬法測定斷面平均流速流速儀安置在水下某一固定深度，由纜道沿斷面方向輸送儀器作勻速的航行，同時記錄儀器從一岸到另一岸所需的時間和流速信號。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測速歷時（秒）；v——瞬時流速（ms）。由于流速儀是沿斷面河寬B連續(xù)累積沿途各點的瞬時流速，故積v又可表