河道流速仪法测验垂线流速分布参数1/n对Ⅱ型误差的影响

　　1 1/n值与B型误差的关系

　　n型误差是指用有限测点的流速，来推求垂线平均流速所造成的平均流速的误差，它是系统误差与随机误差的综合。其系统误差主要由平均流速的计算方法所造成;随机误差则由垂线上水流脉动的影响所至。而垂线流速分布形式体现了流速分布形状，这种形状与平均流速计算方法共同造就了n型误差;流速分布的形式体现了水流脉动的强度以及脉动的变化规律。天然河道上的流速分布是多样化的，但常见的是指数分布和对数分布。为了便于共同使用数据，《河流流量测验规范》要求将垂线流速分布形式以指数分布公式:从=v}丫”适线概化，将决定流速分布形式参数1/n引入到11型误差的分析中，参数1/n值则成为了n型误差表中的主要因子。

　　2 1/n值对n型随机误差的影响

　　由指数公式从=v皿X丫n可知，1/n值决定了流速分布的形状。当1/n值变小时，流速分布变得陡峭，即流速梯度dv/dy变小，切应力小，紊动强度弱，则水流脉动小，测点流速较稳定，测点流速的抽样随机误差也就减小;另一方面，流速分布陡峭，由仪器定位误差造成的测点流速误差也小，总的趋势是1/n值小，且型随机误差(随机不确定度)也小。反之1/n值变大。流速分布趋于平缓，流速梯度dv/dy大，脉动影响大，测点抽样误差也大，仪器定位误差造成的抽样误差也大。由此造成的n型随机不确定度XP也大。1/n值对n型随机误差影响的这种趋势，也可从《河流流量测验规范》附表4. 3}'〕中明显地看出。因水流脉动的复杂性，在理论上仍不能推求1/n值与XP值的量值关系，仍需依据实验数据估计，故这里只能就趋势作判断，以便在使用且型不确度XP表时起参考作用。

　　3 1/n值对n型系统误差us的影响

　　1/n值对11型系统误差us的影响可以说是由1/n值决定的流速分布形状与垂线平均流速计算方法共同产生的垂线平均流速的误差。计算垂线平均流速的方法[Cz7通常采用:算术平均法(一、二、三点法)和概化的面积法(五点法)，而垂线平均流速的真值是:“由流速分布曲线、水面线和Y轴所包围的面积与水深之比值”。显然，算术平均法只与矩形面积、水深的比值相等;概化的面积法只与三角形、梯形、或矩形面积与水深比值相等。但河流流速分布曲线不可能产生这些形状，故造成了计算规则的误差。断面上的垂线流速分布形式是复杂多变的，只有耗费大量的人力和物力在垂线上施测较多的点据，才能基本了解垂线流速分布形式，这只有在误差实验站才能实现。因为在建立n型误差表时，已经将流速分布形式概化成叽= V}丫n并参与了11型误差的分析，故以指数分布形式来分析1/n值与u。的关系是可行的。为了排除随机误差地干扰，先假定叽~v品XY”上任一点流速都是稳定的，不受脉动的影响。则有: