水位自記井內外水位差產生原因及解決辦法

張連翔，葉劍鋒，李炳華

（1.佳木斯水文局，黑龍江佳木斯 154002;2.哈爾濱水文局，哈爾濱 150010）

1 引言

目前，在有條件的水文站已使用水位觀測井進行河流水位觀測記錄。在河流上安裝、使用自記水位計，不但在建井工程上存在許多困難，而且建井后，還存在一個觀測井內外水位誤差問題。觀測井水位的跟隨性、觀測井水位與河流水位的一致性及觀測井的靜水性直接關系到自記水位記錄的精度和質量。

如果要得到準確的河流水位，在認真研究水位觀測井的設計方案時，還必須解決河流水位與觀測井內水位保持同步或觀測井內外水位差始終保持在允許范圍內。分析和探討產生觀測井內外水位差的影響因素，如何進行控制和補償，是測站面臨需要認真解決的問題。

2 引起水位觀測井內外水位差的原因

2.1 觀測井與連通管漏水

觀測井與連通管必須嚴密連接、止水，使河流的水只能從連通管進入觀測井內。如果觀測井建在河道內，由于建筑物的壅水，在觀測井周圍會形成相對較陡的水力坡降，如果觀測井漏水，這時的觀測井井內水位即成為上下游水位之間的某個水位，使觀測井內水位與河流水位不同步而產生誤差。

2.2 連通管進水口的影響

即使在穩定流的情況下，如果進水口與河床（槽）不齊平或與河床（槽）壁形成直角，在河流與觀測井之間就會產生水位差。進水口不光滑或存在其它障礙物，都會在進水口形成一個不確定的附加水頭，同時反映在觀測井的水位變化上，即使進水口設計的很合理，由于“凈水孔口誤差”的影響，也會產生微小的誤差，這種誤差是在水位通過進水口時的流線彎曲造成的。

2.3 觀測井滯后影響

由于河流的水位漲落影響而使進出觀測井水量較多時，連通管內水頭損失會使觀測井與河流之間產生水位差。在設計水位觀測井和進水管時，必須考慮滯后量影響的問題。滯后量可按下式計算：

式中：ΔZ為滯后量;c為流量系數;g為重力加速度;Aw為測井橫截面積，m2;Ap為進水管橫截面積，m2;為水位變率，m/s（在設計計算觀測井滯后量時取觀測井中實際水位變率）。

2.4 泥沙的影響

對于多沙河流，在水位上漲時進入觀測井的水流會挾帶懸移質泥沙，這些泥沙沉淀在井內，長時間沉積量過大，會給水位觀測精度帶來一定的誤差。

3 解決辦法

進水管及觀測井必須密封不漏水，進水管口應高于河底0.1～0.3 m，觀測井進水口應高于測井底部0.3～0.5 m，封凍地區進水管必須低于冰凍線，按式（1）計算滯后量。定期檢查觀測井泥沙淤積情況，及時排除淤積泥沙。

[1]水利部長江水利委員會水文局.GBJ138-90水位觀測標準[S].北京：中國計劃出版社，1991.