单次流量不确定度评定

兰西水文站1981年8月18日实测的流量，流速仪法，测速垂线数m=20，测速历时不少于100s，二点法，实测流量为329m3/s。试用现行方法和JJF1059—1999《测量不确定度评定与表示》规定的方法评定该次流量的不确定度。

（一）现行方法

1.随机不确定度

（1）不确定度分量。它包括：①流速仪检定不确定度X′c，根据GB50179—93《河流流量测验规范》，取X′c=1.0%；②Ⅰ型不确定度X′e，根据GB50179—93《河流流量测验规范》，取X′e=7.2%；③Ⅱ型不确定度X′p，根据该站试验分析X′p=2.4%；④Ⅲ型不确定度X′m，根据该站试验分析X′m=2.8%；⑤测深不确定度X′d，根据GB50179—93《河流流量测验规范》，取X′d=2.0%；⑥测宽不确定度X′b，根据GB50179—93《河流流量测验规范》，取X′b=2.0%。

（2）总随机不确定度X′Q。计算公式为

将上述不确定度分量代入，得X′Q=3.3%。

2.系统不确定度

（1）不确定度分量。它包括：①测宽系统不确定度X″b，根据GB50179—93《河流流量测验规范》，取X″b=0.5%；②测深系统不确定度X″d，根据GB50179—93《河流流量测验规范》，取X″d=0.5%；③流速仪检定系统不确定度X″c，根据GB50179—93《河流流量测验规范》，取X″c=0.5%。

（2）总系统不确定度X″Q。计算公式为

将不确定度分量代入，得X″Q=0.9%。

3.总不确定度XQ

总不确定度XQ计算公式为

将X′Q，X″Q代入，得XQ=3.4%。

4.已定系统误差

已定系统误差计算公式为

式中：为Ⅲ型误差的已定系统误差；为Ⅱ型误差的已定系统误差。

对于本例，当m=20时，可取=-0.5%；二点法，中水，可取=-0.3%。于是，=-0.8%。

5.测量结果的表示

测量结果表示为

对于本例，Q=329×（1+0.008）=332（m3/s）。总随机不确定度为：X′Q=3.3%；总系统不确定度为：X″Q=0.9%；总不确定度为：XQ=3.4%。

（二）JJF1059—1999《测量不确定度评定与表示》中的方法

因为该法的标准不确定度以标准差表示，而现行方法的不确定度通常以两倍标准差表示，所以在确定该法的标准不确定度分量时，应将现行方法中相应的不确定度分量除以2，相当于已知包含因子k=2的扩展不确定度求标准不确定度。此外，应将现行方法中的系统不确定度作为系统效应产生的标准不确定度对待，与相应的随机效应产生的标准不确定度合成。

1.标准不确定度分量(www.xing528.com)

（1）Ⅰ型标准不确定度u（ve）。其值为

（2）Ⅱ型标准不确定度u（vp）。其值为

（3）Ⅲ型标准不确定度u（Qms）。其值为

（4）测深标准不确定度u（d）。测深标准不确定度包括随机效应引起的不确定度和系统效应引起的不确定度，假定未定系统误差服从正态分布，则随机效应和系统效应引起的不确定度分别为

测深标准不确定度为

经计算，u（d）=1.0%。

（5）测宽标准不确定度u（b）。与分析测深标准不确定度相同，测宽随机效应和系统效应引起的不确定度分别为

测宽标准不确定度为

经计算，u（b）=1.0%。

（6）流速仪检定不确定度u（vc）。与分析测深标准不确定度相同，流速仪检定随机效应和系统效应引起的不确定度分别为

流速仪检定标准不确定度为

经计算，u（vc）=0.6%。

2.合成标准不确定度uc

合成标准不确定度uc计算公式为

经计算，uc=1.7%。

3.扩展不确定度UP

取置信水平P=95%，kP≈2，扩展不确定度为

经计算，UP=3.4%。

4.测量结果的表示

对于本例，测量结果表示为：Q=329（1±0.034）m3/s，P=95%，U95%=3.4%。

由此可见，现行方法的总不确定度和JJF1059—1999《测量不确定度评定与表示》推荐方法的扩展不确定度基本是一致的。下面的计算只列出JJF1059—1999《测量不确定度评定与表示》推荐方法的计算程序。