海晏站人工观测井与自动监测井水位一致性分析

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　　摘   要：采用多种方法对海晏站人工观测井水位与自动监测井水位进行对比分析，得出了水位一致性较好的结论，为该站自动监测井水位代替人工观测井水位提供了科学依据。
　　关键词：地下水位  一致性  海晏水文站
　　中图分类号：P315                                   文献标识码：A                        文章編号：1674-098X（2019）09（c）-0062-02
　　1  比测目的
　　对比分析海晏站人工观测井与国家地下水监测工程自动监测井水位数据的一致性，如果一致性较好，可停止人工观测，直接利用自动监测井水位进行资料整编工作，不仅可以实现地下水位观测的自动化，而且可以消除由于人为观测经验的差异而带来的水位观测误差和其它原因而出现的差错，提高水位观测资料的准确性和可靠性，还可实现水位数据的远传及自动化处理，对我省水文工作向自动化发展具有一定的意义。
　　2  基本情况
　　海晏县位于青海省东北部，是黄河重要支流─湟水河的发源地[1]，北接祁连县、门源县，东邻大通县、湟中县，南接湟源县、共和县，西邻刚察县。海晏水文站（以下简称海晏站）位于海晏县三角城镇，为国家基本水文站，地下水位采用人工观测，观测时间为每月1日、6日、11日、16日、21日、26日8时[2]。2016年下半年启动国家地下水监测工程项目后，在距人工观测井30m处又打了一口水井，此井比该站人工观测井深35m。2017年10月底安装了自记水位计，用于监测地下水位。
　　3  分析资料选取
　　选取2017年11月1日—2018年4月1日，海晏站自动监测井与人工观测井水位资料，分析数据见表1。
　　2017年11月1日与11月6日，自动监测井受人为抽水影响，水位偏低，故舍弃这两组数据（以下分析时也不考虑这两组数据），自动监测井水位与人工观测井水位最大误差的绝对值为0.04m，平均值为0.00m。另外，只要是测量值都存在误差，人工观测水位受主观因素影响大一点。
　　4  分析方法
　　4.1 用过程线分析
　　以地下水位为纵坐标，时间为横坐标，建立如图1所示海晏站自动监测井水位与人工观测井水位过程线对照图。
　　自动监测井水位和人工观井水位过程线趋势基本一致，且无明显系统偏离。
　　4.2 相关性分析
　　相关系数公式采用：
　　r—相关系数;
　　xi—人工观测井水位;
　　yi—国家地下水自动监测井水位;
　　—人工观测井平均水位;
　　—国家地下水自动监测井平均水位;
　　n—数据量。
　　相关系数是趋于0-1之间的值，相关系数越接近于1，说明相关性越强。通常情况下通过以下取值范围判断变量的相关强度：相关系数0.8-1.0极强相关;0.6-0.8强相关;0.4-0.6中等程度相关;0.2-0.4弱相关;0.0-0.2极弱相关或无相关[3]。
　　经计算，相关系数为0.968，相关性极强。
　　4.3 t检验分析
　　以a=0.05为显著性水平，计算公式为：
　　t检验的主要目的是通过计算人工与自动两组水位数据的t值与t临界值表查询值进行对比，如果∣t∣t>t表则表示两组数据存在明显性差异，如∣t∣<t表表示两组数据无明显性差异[4]。
　　经计算，∣t∣值为0.00，根据自由度与显著性水平a=0.05查表t0.05/2，60=2.00，∣t∣<t0.05/2，60，两组数据无明显性差异。
　　5  结论及建议
　　（1）海晏站人工观测井水位与自动监测井水位一致性较好。
　　（2）人工观测井水位可以停测，地下水位采用自动监测井水位。
　　（3）为了保证仪器的可靠性，建议加强自记水位计的检查和维护工作。
　　（4）仪器出现故障时，即时排除，如果不能及时排除，立即恢复人工观测。
　　参考文献
　　[1] 青海省水利志编委会.青海河流[M].西宁：青海人民出版社，1995.
　　[2] 青海省水利厅.青海省水文水资源勘测局海晏水文站任务书[Z].2010.
　　[3] 曹之桦.水文统计学[M].北京：水利电力出版社，1985.
　　[4] SL 247-2012，水文资料整编规范[S].北京：水利水电出版社，2012.
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