密云水庫張家墳水文站遙測水位誤差分析

崔文超 王金璽

北京市密云水庫管理處 北京 101514

水位是水文站最基本的水文觀測項目，是繪制洪水過程以及推求來水量的重要依據。作為密云水庫白河流域的入庫站，張家墳水文站的水位資料對水庫的防汛調度和水資源管理也具有重要的意義。

1 張家墳水文站概況

張家墳水文站位于海河流域潮白河水系白河上，是國家基本水文站。控制流域面積8506平方公里，占密云水庫控制流域面積（15788平方公里）的54%，多年平均徑流量4．189億立方米，控制斷面以上河長217千米。1998年7月6日實測最高水位18 5．36米，最大流量2600立方米每秒。

2 張家墳水位觀測現狀

張家墳水文站設立了3個水尺斷面，分別是基本水尺斷面、比降水尺斷面、纜道測流斷面。經過長期的數據對比基本水尺斷面的水位直接可代表張家墳水文站的水位。

3 張家墳水位遙測概況

張家墳水文站自記水位井2009年修建于基本水尺斷面附近。北京市水文總站于2014年3月安裝水文自動化遙測系統，安裝后開始試運行。遙測系統采用WFH2型浮子式水位計，并通過衛星跟CDMA雙通道無線手段進行數據傳輸。

4 張家墳水文站遙測水位與人工觀測水位對比分析

按照《水位觀測標準》分析對比觀測收集的資料包括低、中、高水位級遙測與人工觀測的同時間水位資料，最好是連續觀測的資料；選取的時段為2018年7月16日極端天氣導致河水暴漲的觀測資料來進行對比。如表1-表3。

表1

分析時采取摘錄同時間的遙測水位與人工觀測水位值，計算遙測水位與人工水位的絕對誤差。按測驗上劃分的水位級分別計算低、中、高水位級的誤差，其誤差目前主要是按水位觀測標準（規范）上的第七章水位觀測的不確定度來進行計算其誤差。按照規范要求主要統計以下兩個指標：

置信水平95%的綜合不確定度：

表2

表3

系統誤差：系統誤差的統計值等于絕對誤差的算術平均值，因此系統誤差的統計可以采用以下公式。

――第i次遙測水位

――第i次人工觀測水位

――比測次數

比測水位誤差分析結果如表4：

表4 誤差分析統計表

5 結語

按照《水位觀測標準》（GBJ138-90）對遙測水位比測誤差控制規定，置信水平95%的綜合不確定度不超過3厘米，系統誤差不超過1厘米。從誤差分析統計表中可以看出，對比分析的低、中、高水位級張家墳水文站的比測誤差都在規范規定的誤差控制范圍內。

根據以上分析，張家墳水文站在184．27米水位以下時，如有水尺損壞或有缺測、漏測等情況出現時，水位可直接使用遙測水位進行數據插補。同時密云水庫也可以直接調取遙測水位數據，對入庫水量進行估算；并且通過遙測數據的快速處理和預測，對水庫的防汛調度也具有重要意義。