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1试验目的
为满足青海湖流域生态监测体系建设项目水文水资源监测工作的需要，布哈河口水文站引进了NIMBUS型气泡水位计。为了能够更好地在工作中使用该仪器，顺利完成巡测任务，必须在正式使用该仪器前熟练掌握仪器的结构、性能和工作原理，熟练掌握配套软件的操作规程、测试检修调整方法。
按照要求，在布哈河口水文站对该仪器进行试验。试验目的：①验证气泡水位计记录数据的稳定性、准确性。②仪器存储数据的数量及数据在仪器内的最长存储时间。③电池耗电量及其最长工作时间。④其他外部因素对仪器的影响。通过本次试验，总结NIMBUS型气泡水位计在今后使用过程中需要注意的事项，及时发现问题、分析问题产生的原因并提出解决问题的方法，为今后正式开展的水资源监测工作积累经验，做最充分的技术准备。
2试验场地基本情况
本次试验在布哈河口水文站进行，布哈河口水文站始建于1957年5月，位于青海省刚察县泉吉乡立新村，地理座标为东经：99°44′，北纬：37°02′，系国家级重要水文站、省级报汛站。该站观测项目有：水位、流量、泥沙、降水、蒸发、水温、岸温、比降、冰情等。
3试验所用仪器简介
3.1 NIMBUS型气泡水位计应用范围
试验所用气泡水位计为NIMBUS型气泡水位计，可广泛应用于潮湿区，地下水，细长、平坦的斜坡（湿地），堤坝、桥、水坝的入口和水闸，岩基，有可能结冰或淤塞的验潮井，短期测量，干燥地区（水库，旱谷）等等。
3.2 NIMBUS型气泡水位计主要性能特点
NIMBUS型气泡水位计具有如下主要性能特点：用户可以简单经济的在现场安装测管和气室，有防雷、防震功能，在水下没有电子部件，低功耗，压缩泵无需维护，自动零点校正，可与其他外部设备共同执行监测任务等性能特点。
3.3 NIMBUS型气泡水位计主要技术指标
3.4 NIMBUS型气泡水位计工作原理
气泡水位计仪器内部的活塞泵能够产生压缩空气，流经专用线以设定好的间隔进入气泡室，在气泡室里，气泡均匀地冒出来进入地下水中。
根据气泡室孔上地下水的液位（h）测量管内等同于大气压的流体静压（g）被建立起来。
假设液体的密度保持不变，则测量液位和测量管内的空气压力之间就存在着一种线性关系。
大气压力和测量管内的压力可以通过传感器卡上的绝对压力测量室同时进行测量。利用两次信号差异可以算出液位。
这种测量方法可以防止测量室可能发生的零点漂移，从而确保测量结果的准确。
4试验情况
本次在两种环境即静水中和河水中对NIMBUS型气泡水位计进行实验。静水中试验主要是为了验证仪器记录数据的稳定性，河水中试验的同时进行人工观测水位，两者进行对比，验证仪器的准确性。在验证仪器记录数据稳定性和准确性的同时，随时测量并记录电池的工作电压。同时观测波浪、含沙量、漂浮物等其他外部环境因素对仪器的影响。
5误差分析及结论
5.1仪器在静水中试验误差分析
NIMBUS型气泡水位计在静水中工作时记录的数据比较稳定，虽然有个别数据与上下记录的数据存在偏差，但偏差在-0.01m～+0.01m之间。
5.2仪器在河水中试验误差分析
在河水中试验时，把仪器每次入水时基本水尺的水位设置为气泡水位计的假定高程，同时采用人工每半个小时与气泡水位计同步观测水位的方法。由于儀器假定高程范围是-99.99～+99.99m，在设置水位时，只能设置后四位数，例如3524.27m就设置为24.27m。由于版面所限，只能摘录数据进行误差分析。在进行误差分析时，以人工观测水位作为真值。
5.3误差产生的原因
误差产生的原因归纳为如下几点：①气泡水位计在水中探头位置不固定产生的误差。②波浪影响人工观测水位产生的误差。③人工观测员视线与水面不平行，折光影响产生的误差。④时钟不准产生的误差。⑤仪器观测与人工观测不同步产生的误差。⑥气泡水位计数据记录的分辨率是mm级与人工观测水位记录数据的分辨率是cm级不同产生的误差。
5.4通过对试验数据分析得出结论
通过对试验数据分析，可以得出如下结论：在仪器工作正常、电池供电电压正常、波浪较小、含沙量较小、无漂浮物影响的情况下，NIMBUS型气泡水位计在河水中工作时，气泡式水位计记录的数据和人工同步观测的水位数据比较接近，相对误差较小。5月29日是在刮大风、波浪较大的情况下进行的试验，仪器记录数据与人工观测的数据有一定偏差，但偏差在-0.02m～+0.02m之间。
6今后使用过程中应注意的问题
仪器使用过程中，必须注意以下几个问题：①必须保证气泡水位计的探头在最低水位以下，并保证探头位置固定。②要保护好气管免受损坏，必须保证气管不漏气。③保证气室尖嘴方向与水流方向一致，即保证顺流。④软件应用参数设置方面：Station/Device Type—设备类型选择NIMBUS；Protocol type—协议类型选择OTT Protocal 2（Secetive）。⑤仪器正常工作后，如需换电池或中间断电，则需重新设置Set date/time（pc time）选项，使仪器内部时间与计算机时间同步。
为满足青海湖流域生态监测体系建设项目水文水资源监测工作的需要，布哈河口水文站引进了NIMBUS型气泡水位计。为了能够更好地在工作中使用该仪器，顺利完成巡测任务，必须在正式使用该仪器前熟练掌握仪器的结构、性能和工作原理，熟练掌握配套软件的操作规程、测试检修调整方法。
按照要求，在布哈河口水文站对该仪器进行试验。试验目的：①验证气泡水位计记录数据的稳定性、准确性。②仪器存储数据的数量及数据在仪器内的最长存储时间。③电池耗电量及其最长工作时间。④其他外部因素对仪器的影响。通过本次试验，总结NIMBUS型气泡水位计在今后使用过程中需要注意的事项，及时发现问题、分析问题产生的原因并提出解决问题的方法，为今后正式开展的水资源监测工作积累经验，做最充分的技术准备。
2试验场地基本情况
本次试验在布哈河口水文站进行，布哈河口水文站始建于1957年5月，位于青海省刚察县泉吉乡立新村，地理座标为东经：99°44′，北纬：37°02′，系国家级重要水文站、省级报汛站。该站观测项目有：水位、流量、泥沙、降水、蒸发、水温、岸温、比降、冰情等。
3试验所用仪器简介
3.1 NIMBUS型气泡水位计应用范围
试验所用气泡水位计为NIMBUS型气泡水位计，可广泛应用于潮湿区，地下水，细长、平坦的斜坡（湿地），堤坝、桥、水坝的入口和水闸，岩基，有可能结冰或淤塞的验潮井，短期测量，干燥地区（水库，旱谷）等等。
3.2 NIMBUS型气泡水位计主要性能特点
NIMBUS型气泡水位计具有如下主要性能特点：用户可以简单经济的在现场安装测管和气室，有防雷、防震功能，在水下没有电子部件，低功耗，压缩泵无需维护，自动零点校正，可与其他外部设备共同执行监测任务等性能特点。
3.3 NIMBUS型气泡水位计主要技术指标
3.4 NIMBUS型气泡水位计工作原理
气泡水位计仪器内部的活塞泵能够产生压缩空气，流经专用线以设定好的间隔进入气泡室，在气泡室里，气泡均匀地冒出来进入地下水中。
根据气泡室孔上地下水的液位（h）测量管内等同于大气压的流体静压（g）被建立起来。
假设液体的密度保持不变，则测量液位和测量管内的空气压力之间就存在着一种线性关系。
大气压力和测量管内的压力可以通过传感器卡上的绝对压力测量室同时进行测量。利用两次信号差异可以算出液位。
这种测量方法可以防止测量室可能发生的零点漂移，从而确保测量结果的准确。
4试验情况
本次在两种环境即静水中和河水中对NIMBUS型气泡水位计进行实验。静水中试验主要是为了验证仪器记录数据的稳定性，河水中试验的同时进行人工观测水位，两者进行对比，验证仪器的准确性。在验证仪器记录数据稳定性和准确性的同时，随时测量并记录电池的工作电压。同时观测波浪、含沙量、漂浮物等其他外部环境因素对仪器的影响。
5误差分析及结论
5.1仪器在静水中试验误差分析
NIMBUS型气泡水位计在静水中工作时记录的数据比较稳定，虽然有个别数据与上下记录的数据存在偏差，但偏差在-0.01m～+0.01m之间。
5.2仪器在河水中试验误差分析
在河水中试验时，把仪器每次入水时基本水尺的水位设置为气泡水位计的假定高程，同时采用人工每半个小时与气泡水位计同步观测水位的方法。由于儀器假定高程范围是-99.99～+99.99m，在设置水位时，只能设置后四位数，例如3524.27m就设置为24.27m。由于版面所限，只能摘录数据进行误差分析。在进行误差分析时，以人工观测水位作为真值。
5.3误差产生的原因
误差产生的原因归纳为如下几点：①气泡水位计在水中探头位置不固定产生的误差。②波浪影响人工观测水位产生的误差。③人工观测员视线与水面不平行，折光影响产生的误差。④时钟不准产生的误差。⑤仪器观测与人工观测不同步产生的误差。⑥气泡水位计数据记录的分辨率是mm级与人工观测水位记录数据的分辨率是cm级不同产生的误差。
5.4通过对试验数据分析得出结论
通过对试验数据分析，可以得出如下结论：在仪器工作正常、电池供电电压正常、波浪较小、含沙量较小、无漂浮物影响的情况下，NIMBUS型气泡水位计在河水中工作时，气泡式水位计记录的数据和人工同步观测的水位数据比较接近，相对误差较小。5月29日是在刮大风、波浪较大的情况下进行的试验，仪器记录数据与人工观测的数据有一定偏差，但偏差在-0.02m～+0.02m之间。
6今后使用过程中应注意的问题
仪器使用过程中，必须注意以下几个问题：①必须保证气泡水位计的探头在最低水位以下，并保证探头位置固定。②要保护好气管免受损坏，必须保证气管不漏气。③保证气室尖嘴方向与水流方向一致，即保证顺流。④软件应用参数设置方面：Station/Device Type—设备类型选择NIMBUS；Protocol type—协议类型选择OTT Protocal 2（Secetive）。⑤仪器正常工作后，如需换电池或中间断电，则需重新设置Set date/time（pc time）选项，使仪器内部时间与计算机时间同步。