布哈河口水文站氣泡式自記水位計比測分析

鄭雁莉++呂海金

摘 要：布哈河位于青海湖盆地西隅，是青海湖盆地最大的河流，占入湖徑流量的49%，隨著水文改革深入和新技術的引進，新儀器的應用已成為水文事業(yè)發(fā)展刻不容緩的重要問題。經過對OTT CBS氣泡式自記水位計在布哈河口水文站觀測數(shù)據(jù)進行整理、計算和分析，掌握該儀器特點和差異性，是否適應該地區(qū)的氣候條件和周邊環(huán)境，有利于今后對儀器的維護、保養(yǎng)，同時也為今后水文信息自動化建設提供參考與依據(jù)。

關鍵詞：水文站 水位計 比測分析

中圖分類號：P33 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）03（b）-0048-02

隨著水文改革深入和新技術的引進，新儀器的應用已成為水文事業(yè)發(fā)展刻不容緩的重要問題，該文通過對OTT CBS氣泡式水位計內部結構、工作原理及氣泡式水位計水位與人工同步觀測資料進行整理、計算、分析，并與不同水位變化情況下人工觀測資料進行數(shù)據(jù)對比分析，查找影響原因，掌握自記水位計特點和差異性，是否適應該地區(qū)的氣候條件和周邊環(huán)境，有利于今后對儀器的維護、保養(yǎng)，為今后收集到高質量的水位資料作保證，同時也為今后水文信息自動化建設提供參考與依據(jù)。

1 基本情況

1.1 布哈河及布哈河口水文站

布哈河位于青海湖盆地西隅，是青海湖盆地最大的河流，占入湖徑流量的49%，發(fā)源于天峻縣疏勒南山的崗格爾雪合力冰峰，源頭海拔4 350 m，從源頭到河口落差1 090 m，集水面積14 484 km2，河道長286 km。

布哈河口水文站于1957年5月由青海省水利水電局設立，位于青海省剛察縣泉吉鄉(xiāng)立新村，地理位置為東經99°44′，北緯37°02′，流域面積為14 337 km2，控制河長272.2 km，至河口距離14 km，屬國家重要水文站，省級報汛站。

1.2 OTT CBS氣泡式水位計

OTT CBS氣泡式水位計具有高量程、高精度的特點，特別適用于流動水體、大中小河流、水庫或者水體污染嚴重和腐蝕性強的工業(yè)廢水等場合。

2 比測資料分析

因布哈河口站1～4月及11～12月受冰情影響，氣泡式水位計觀測的水位無代表性，選取資料時只選取2016年5～10月氣泡式自記水位計和人工同步觀測的有效水位資料共177組數(shù)據(jù)，其中包含了高中低各級水位數(shù)據(jù)。在選取觀測資料期間，布哈河實測水溫范圍是0 ℃～16.4 ℃，符合儀器使用規(guī)定的水溫范圍，并且外部環(huán)境也基本符合儀器使用要求。

2.1 統(tǒng)計分析

通過對177組水位數(shù)據(jù)整理分析，169次合格，合格率為95.5﹪（氣泡式自記水位計觀測水位與人工觀測水位相差不大于2 cm為比測合格）。在此次選取的比測數(shù)據(jù)中，根據(jù)該站水位級劃分情況，將各個水位級所選取的樣本數(shù)量、合格率和最大比測誤差進行統(tǒng)計。各水位級氣泡式自記水位計與人工觀測數(shù)據(jù)誤差統(tǒng)計分析表（如表1）。

由統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以看出，高、中水位級存在誤差，最大誤差為4 cm，但合格率很高，低水過程中，儀器性能相當穩(wěn)定，與人工觀測所存在的誤差符號規(guī)范要求。

2.2 不確定度計算

根據(jù)《水位觀測標準》GB/T 50138-2010 E.0.6規(guī)定，采用自動監(jiān)測設備監(jiān)測水位時，需要計算其系統(tǒng)不確定度、隨機不確定度、綜合不確定度。根據(jù)《水位觀測標準》GB/T 50138-2010 6.2.3規(guī)定，一般水文站的置信水平95%的綜合不確定度應為3 cm，系統(tǒng)誤差應為±1 cm，經計算系統(tǒng)不確定度為0.0 cm，隨機不確定度為2.5 cm，綜合不確定度為2.5 cm，符合規(guī)范要求。

2.3 相關性分析

以同一時刻人工觀測水位為縱坐標，氣泡式自記水位計觀測水位為橫坐標建立相關分析圖（如圖1）。

由布哈河口站氣泡式自記水位計與人工觀測水位相關圖可以看出關系線的R2=0.999 7。說明該站氣泡式自記水位計和人工觀測水位相關性非常好。（如圖1）

3 結語

（1）從統(tǒng)計分析中可以看出，氣泡式自記水位計所監(jiān)測水位可以替代人工觀測。

（2）今后應對氣泡式自記水位計的觀測數(shù)據(jù)及時進行整理、計算和分析，掌握觀測中存在的問題和該站特性及氣候條件對儀器的影響，發(fā)現(xiàn)問題，及時解決，查找原因，繼續(xù)收集分析水文資料，使先進儀器設備在水文工作中發(fā)揮更大作用，為水文測驗方式改革提供參考依據(jù)。

參考文獻

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[3] 青海省水文水資源勘測局.布哈河口水文站2016年氣泡式自記水位計比測分析報告[R].西寧：青海省水文水資源勘測局，2016.