自记水位计与校核水尺的比测结果：水文测验误差分析

自记水位计在正式使用前，应与校核水尺进行一段时期的比测，比测合格后，方可正式使用。

（一）比测目的

GBJ138—90《水位观测标准》规定，测站选用的自记水位计在室内检定保证率为95%的条件下，其测量精度应满足：水位量程ΔZ≤10m时，综合误差为2cm；水位量程10m＜ΔZ≤15m时，综合误差为0.2%ΔZ；水位量程ΔZ＞15m时，综合误差为3cm。上述标准是自记水位计作为一种产品出厂时的允许误差，同时也是测站选用自记水位计的标准。厂家的测定是在实验室条件下完成的。

一台被选用的自记水位计设置在测站上使用，要经过站址查勘、自记井和进水管设计和施工、仪器安装调试等阶段。实际运行时，还要受到水流、泥沙和环境等因素影响。所以，自记水位计出厂时的允许误差还不能代替实际记录水位的精度。为了检验自记水位计的实际精度，就必须与常规的水位观测设备——校核水尺进行比测。

GBJ138—90《水位观测标准》规定，对比观测应满足：置信概率95%的综合不确定度不超过3cm，系统误差不超过1cm；日记水位计机械钟的时间误差不超过±3min，石英钟时间误差不超过±0.5min。

（二）比测方法

设自记水位计与校核水尺在某一段水位变幅内对比观测n次，水位分别为Zai，Zi，i=1，2，…，n。对比观测标准差为

系统误差为(www.xing528.com)

通常，n=30。按以往规定，置信水平P=95%的不确定度等于2倍标准差，所以按上述规定，比测偏差的允许标准差为sa（ΔZc）=（2～3）/2=1～1.5cm。当s（ΔZc）≤sa（ΔZc）=1～1.5cm，εc≤1cm时，可以正式使用自记水位计。

另一方面，由于对比偏差为

对比偏差的方差为

若认为自记水位计与校核水尺标准差相等，则有

该式可用来计算自记水位计误差标准差。

上述比测方法是水文测验常用方法，实际是野外整体检定的一种方法。但是，作为比测基准的校核水尺只是常用的观测设备，不见得是准确的设备，因为人工观读水位仅读至1cm，稍有风浪，读数误差就会较大，而且自记水位计测井与校核水尺往往不在同一地点。如果比测结果超过允许误差，将误差来源完全归于自记水位计本身也是不真实的。所以，一旦出现比测结果超过允许误差的情况，要全面查找原因，慎重对待，不应轻易否定自记水位计的应用。