基层水文测量精度控制措施分析

郭 岩

（济南市水文中心，山东 济南 250014）

当前，随着国家对水利基础设施投入的不断增加，水文测量范围也逐渐扩展。水文测量工作从建国初期简单的水准测量、地形测量和断面测量，扩大到现在的大水文高速发展时代。同时，新型卫星定位测量系统的普及使用也进一步提高了水文测量工作效率。

目前，山东省基层水文站的基础设备大部分已进行了更新，与之配套的水文测量计算制表与水文测量整编软件等都及时进行了调整，新测量设备和整编软件的推广，加快了水文测量信息技术现代化的进程。

1 基层水文测量的基本内容

目前基层水文站常规测量工作一般包括：汛前大断面测量、水尺的校测、测量校核水准点高程等工作。在测量工具的使用上，水准仪包括水准尺使用最多，基本可以完成水文站常规测量业务。全站仪在普通测量工作中不需经常使用，仅在测量中小河流测站中应用。GPS 应用于中小河流项目中较多，该仪器体积小、重量轻、在野外观测时便于携带。当GPS 接收捕获卫星信号后就可以快速测量出距离等数据，同时微处理计算机开始定位计算，计算出测量人员所在地理位置的高度、经纬度、速度、时间等信息并存储。GPS 在后期输出测量数据时，输出的地形数据快速且精度较高，在中小河流项目实际测量应用中，GPS 确实是优质有效的测量设备之一。

2 水文测量精度控制的影响因素

2.1 各种因素对测量精度的影响

水文测量是专业性较强的工作，在测量时会受到外部环境影响而产生误差。具体表现在使用水准仪野外作业时，应密切关注气象的变化。阳光的折射、降雨量的大小与风力、风向等多种因素都会对水准测量造成影响，使水准测量的误差可能增大。水准测量是长期重复性的工作，随着测量工作时间的延长，测量尺垫和水准尺都会发生位置改变现象，在观测时一定要注意不可移动测量工具以减少误差。在用往返测量法进行测量时，对主要测量地区的地理环境应提前分析并规划好工作路线，提前制定好工作计划，以保证在有效的时间内完成往返观测，避免后期计算出现高程误差。同时对水准尺测量人员进行分组，避免长距离过度劳累造成的人为因素误差。如遇外部温度突然上升，烈日照射水准气泡时，要注意气泡会向温度高的方向移动，从而会产生水准仪器水平的误差。如果在温度较高的地区进行测量时，要注意撑伞遮住阳光，减弱温度对测量的影响。在济南柴庄闸测量中，水准仪观测物镜人员和测量计算人员配备最有经验业务骨干，观镜与计算的完美工作配合，可使测量任务符合操作规范要求，保质保量按时完成测量任务。

2.2 测量仪器设备的影响

目前基层人员使用的水准测量仪器结构型号并不统一，测量工作要求的覆盖面又极广。观测设备长时间使用情况下会产生磨损，由于新旧仪器替换时间有差距，所以无法在测量设备上达到设备型号的统一。为保证顺利完成长距离水文测量工作任务，测量人员在每次测量前都需要检查校对水准尺，提前对水准尺的弯曲状况和刻画程度进行检验，水准尺标度要求达到厘米级。同时检查水准仪的三脚架是否稳定结实，校对水准仪物镜、转动各种螺旋与气泡观察窗内的圆水准气泡是否可以居中。检查测量的配套工具，尺垫等材质是否优良。测量仪器的质量保证也是圆满完成工作重要因素之一。

2.3 测量人员专业素质的影响

水文测量精度受人员操作影响较大，因此需定期对专业技术人员进行培训，应从职业道德及专业素养方面全面提高人员素质。作为水利工程数据的基石，水文资料的真实性、有效性，对水利工程建设和防汛抗旱具有至关重要的作用。在实际测量作业中，从事测量工作的专业技术人员，须具有专业的水文测量知识，有长期实践的测量经验。如观测水准仪物境时，有时风力、汽车过桥都会对水准尺产生影响，从而出现估读数据的毫米误差，观镜时要进行有效的科学分析，去掉人为因素影响。所以从事观镜操作的专业人员一般是测量团队中的主要核心，有丰富经验的测量观镜人员现场指导，可随时迅速调平测量仪器，制定符合规范要求的测量路线，现场指出测量重点工作内容。测量工作经验丰富的专业人员在现场发现问题会及时调整，可避免各种误差的产生和影响。

3 控制水文测量精度的措施

3.1 现场作业

目前常用的水准点，按高程精度和等级分为三、四等水准点，水准标尺一般采用双面水准尺黑红双面。在长距离测量中，应注意前后视距差，不要超过2 m。实际长距离测量作业中可事先测量好每一步的厘米数，测量中保持好步伐，以便在测量中每一站后视与前视视距差达到规范要求。水准仪测量员读数时黑红面之差最好不要超过1 mm，遇到外部环境影响产生的地面振动，应暂时停止测量，直至振动消失再开始作业。如无法避免道路上汽车来回行驶产生的振动，应增加路段的重复测量次数。工作休息期间一定要选择坚固可靠的固定地点作为间歇点进行观测，在上面做好标记，歇后进行检测，合格后方进行后续线路的测量。注意每一测段的往测和反测仪器的站数应该是偶数，如果是奇数的话，一定要加入标尺零点改正。在有转向返测时，这时一定要注意标尺，两尺必须互换位置，并重新安装仪器，注意实际操作中返侧的第一尺，测量的水准仪要挪动位置。

3.2 测量仪器

水文测量仪器是操作作业的重要工具，需要定期对仪器进行校准和维护，如果水文测量仪器出现问题，要及时进行更换。要学会使用最新的测量仪器，与时俱进紧跟信息时代发展的步伐。测量工作中影响工作数据精度较大的是读取数据的精准程度。这需要一方面在工作中由有经验的同志传授；另一方面也需要定期对自己工作情况进行总结，学习提炼好的工作方法，逐步提高实际操作技能。

3.3 在线整编

在测量工作结束，测量人员校核有效水文数据后，需进行后期水文资料的汇总分析。当前水文资料整编在线系统已经使用，除了纸质版资料，还需将测量数据录入资料整编在线系统。根据实际工作经验，应先将已录入在线系统的资料进行电子存档，同时应将备份文件档案以时间为轴存储。最后再将纸质水文资料装订、整理之后归档。在新整编工作开展过程中要学会两条腿走路，一方面要保证纸质测量资料在年度上的延续性；另一方面要确保录入数据准确。两部真实有效的测量资料对水文测量信息技术的发展有承上启下的重要作用。