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1、主講內容主講內容水文水資源計量形勢水文水資源計量形勢計量基本要求計量基本要求水文水資源計量的需求水文水資源計量的需求水文水資源計量的特點水文水資源計量的特點水文水資源計量的難點水文水資源計量的難點解決方案解決方案水利工程補短板 水利行業強監管實用、安全智慧水利六項任務：水利感知網 升級水利信息網 建設智慧水利大腦 研發水利智能應用 構筑網絡安全防線 完善保障體系中華人民共和國水文條例要求：“水文監測所使用的計量器具應當依法經檢定合格。水文監測所使用的計量器具的檢定規程，由國務院水行政主管部門制定，報國務院計量行政主管部門備案。”加強水文計量工作是國家法律法規賦予水文行業的神圣職責。水文計量工作2、是水文工作的重要組成部分，是提高行業管理能力必不可少的重要方面，也是維系水文行業科學發展的重要陣地。因此，加強水文計量工作也是水文行業自身科學發展的需要。水資源監控能力建設已經完成了兩期，建設現狀凸顯了計量的需求和迫切性。水資源費改水資源稅，形勢倒逼水資源監測的計量工作。水文水資源計量具有基礎性、應用性和公益性特點。水文水資源計量根據其作用與地位，可分為科學計量、工程計量和法制計量三類，分別代表水文水資源計量的基礎性、應用性和公益性三個方面。科學計量是指基礎性、探索性、先行性的水文水資源計量科學研究，為水文水資源科學乃至水科學發展提供可靠的測量基礎。工程計量是實用計量，又稱工業計量。例如為降低3、工業生產耗水量的監控性水文計量，它已成為工業節水生產過程控制不可缺少的環節。法制計量是指由政府或授權機構根據法制、技術和行政的需要進行強制管理的一種社會公益事業，其目的主要是保證與貿易結算、環境監測、資源控制、社會管理等有關的測量工作的公正性和可靠性。水文水資源計量是實現水文數據一致性、準確性、溯源性及法制性的基本工作。一致性是指在統一計量單位的基礎上，無論在何時何地采用何種方法，使用何種水文水資源計量器具，以及由何人進行水文水資源測量，只要符合有關水文水資源計量的要求，其測量結果應在給定的區間內一致。準確性是指水文水資源監測參數（要素）測量結果與被測量真值的一致程度。所謂量值的準確性，是在一4、定的測量不確定度或誤差極限或允許誤差范圍內，測量結果的準確性。溯源性是指任何一個水文水資源測量結果或測量標準的值，都能通過一條具有規定不確定度的不間斷的比較鏈，與測量基準聯系起來的特性。法制性是指計量的法律行為，是水文水資源計量必需的法制保障方面的特性。水文水資源測量量值的準確可靠不僅依賴于科學技術手段，還要有相應的法律、法規和行政管理的保障。量值傳遞和溯源體系規劃建設各項水文水資源計量檢定標準裝置，制定合理的水文計量檢定系統表、檢定規程，確定水資源水文計量器具的量值傳遞與溯源線路。量值傳遞是通過對計量器具的檢定或校準,將國家基準所復現的計量單位的量值,通過各等級計量標準傳遞到工作計量器具,以5、保證被測對象量值的準確和一致。量值溯源的原則是全部測量設備必須是可溯源的。在量值溯源時，必須按照國家計量檢定規程或有關規定的技術方法進行。水文量值傳遞與溯源的方式用行業計量標準進行逐級傳遞。即把受檢計量器具送到具有高一等級計量標準的計量技術機構進行檢定。這種量值傳遞方式比較費時、費錢，有時檢定好的計量器具經過運輸后，受到震動、撞擊、潮濕或溫度的影響，喪失了原有的準確度。而且它只對送檢的計量器具進行檢定，而對其使用時的操作方法、操作人員的技術水平、輔助設備及環境條件等均沒有考核；對于該計量器具兩次周期檢定之間缺乏必要的技術考核，因此很難確保用該計量器具在日常測試中量值的可靠。盡管有這么多的缺點，6、但到目前為止，它還是量值傳遞的主要方式。水文計量器具量值溯源體系是通過對水文監測要素和主要計量工作器具的分類，建立不同監測參數的檢定標準裝置和相應的計量檢定規程，確定計量器具的量值溯源路線。水文計量檢定裝置與基礎設施，水文行業的計量檢定標準裝置是根據水文監測要素進行分類建設，主要有水位計、流速儀、流量計、降水儀器、蒸發器、測沙儀器、墑情監測儀器等檢定標準裝置。水文計量檢定標準裝置由計量檢定裝置及其基礎設施組成。水文計量的需求水文監測的是水文要素，主要是是水位、流速、流量、降水、蒸發、含沙量、墑情等，因此水文計量就是對水文要素的監測計量。水資源計量的需求水資源監測的是水量，因此水資源計量就是對水7、量監測的計量。水資源計量分成管道流量監測儀器類和渠道（河道）流量檢測類。另外還有建筑法測流、泵站效率曲線測流法和以電折水測流法等。泵站效率曲線測流法和以電折水測流法都必須對其水泵用電與流量關系推算出水量。水文計量的特點水文計量主要是水文監測要素監測器具的量值溯源，計量檢定。從水文要素來看主要是水位計、流速儀、流量計、降水儀器、蒸發器、測沙儀器、墑情監測儀器等，這些儀器基本上都能直接測出相關的水文要素數值，所以對這些監測儀器的量值溯源和計量檢定基本上可以解決監測儀器的計量需求。水資源計量的特點管道流量監測儀器主要有超聲波流量計，電磁流量計和冷水表。這些儀器現在基本上已經是計量設備，需按照計量設備8、要求進行檢定即可。渠道（河道）測流一般采用水位/流量法，流速儀法。建筑法測流采用標準堰槽測流可以通過水位監測推算流量。閘門過閘流量需要監測閘位、閘前后水位通過閘位/水頭/流量關系推算出水量。泵站效率曲線測流法和以電折水測流法都必須對其水泵用電與流量關系推算出水量。水文計量的難點現在的水文儀器基本都不是計量設備，計量工作只能從零開始。從計量的機構隊伍，標準規程，檢定設備等都必須統籌規劃，逐步建設。有關領導和相關部門都非常重視并且正在緊鑼密鼓地開展。從目前水文計量器具量值溯源體系來看，現在只有供常規單一的水文儀器溯源，例如水位，降雨，測流，蒸發，含沙量和墑情。對現代綜合性水文儀器無法直接提供溯源，9、只能提供溯源傳遞，例如ADCP，雷達表面測速等。水資源計量的難點由于水資源監測的特點，除了管道流量的監測已經列入計量設備之外，其他水量的監測都存在計量的要求和問題。渠道（河道）測流一般采用水位/流量法，流速儀法。水位/流量法不僅僅對水位計設備計量，還要對測點的水位流量關系率定的計量，如果光是前者準確后者不準是沒有用的。流速儀法采用的ADCP、超聲波流速儀、雷達表面流速儀都必須對其進行測點現場的率定的計量。閘門過閘流量需要監測閘位、閘前后水位及閘位/水頭/流量關系率定的計量。泵站效率曲線測流法和以電折水測流法都必須對其水泵用電與流量關系率定，這和泵站水頭相關，與地下水的埋深相關。水文計量解決方案10、針對水文計量溯源檢定的難點，需要建設計量溯源檢定標準裝置，這不是一朝一夕能夠解決的。現在還無法對現代綜合性水文儀器直接提供溯源的情況下，只能提供間接溯源，現場比測檢定。ADCP測試現場的比測和率定。走航ADCP或水平ADCP在測試點（斷面）通過轉子流速儀進行流速流量的比測和率定，轉子式流速儀通過水槽流速標準數值的溯源檢定已成為流速標準數值，由它作為溯源數值對ADCP測流檢定，使之完成溯源傳遞計量設備。水文計量解決方案超聲波流速儀的測試現場的比測和率定可以比照ADCP的方式進行，也可以采用完成溯源傳遞的ADPC對其溯源傳遞計量設備。雷達表面測速儀器因為其監測的是表面流速，也應采用轉子流速儀或采用11、完成溯源傳遞的ADPC對其表面流速流量與斷面流速流量溯源檢定計量。要注意的是當表面流速比較低時，風速風向對流速的監測會造成較大誤差，有的甚至無法監測。因此應該避免此類情況的出現。水資源計量解決方案在對渠道（河道）斷面流速流量時，ADCP、超聲波流速儀或雷達表面測流儀測流速流量的計量，方法與水文計量方案相同。但是雷達表面測流儀在低流速被風影響時應該有補救措施，因為水資源對流量的監測需要是7*24小時不間斷監測。采用水位/流量關系推算流量，首先要保證測點滿足單一水位/流量關系（自由出流，順直河道，斷面和流態穩定）。在此基礎上采用轉子流速儀或溯源傳遞計量后的ADCP對改斷面的水位/流量關系進行率定，12、以保證其關系是穩定可靠并具有應有的精度。通過計量設備水位計對水位監測和水位/流量關系推流，完成該斷面的流量監測的計量。水資源計量解決方案采用閘門過閘流量推算的方式時，閘位計和水位計都應是計量設備，采用轉子流速儀或計量設備ADCP對該閘位/水頭/流量關系進行率定以保證其關系是穩定可靠并具有應有的精度。通過計量設備水位計、閘位計對水位、閘位監測和閘位/水頭/流量關系完成該過閘流量監測的計量。采用泵站效率曲線測流法和以電折水測流法也應該通過計量設備計電表和水頭（泵前/后水位差）或埋深，泵站效率曲線測流法采用采用轉子流速儀或計量設備ADCP對該泵站電量/水頭/流量關系進行率定，以電折水測流法采用管道流13、量計對該地下水井的水泵電量/埋深/流量關系進行率定，以保證其關系是穩定可靠并具有應有的精度。通過電量推算出相關對應的流量。實際水文水資源監測中計量設備安裝使用過程中，也會對監測精度產生影響，使得計量設備不能真正起到應有的計量要求。A）H-ADCP安裝位置不妥，無法全時間段測流；安裝位置不妥，無法全時間段測流；B）采用沒有溯源檢定過的設備進行監測或比測率定；采用沒有溯源檢定過的設備進行監測或比測率定；C）采用水位采用水位/流量關系推算流量時，監測點不具備測點滿足單一水流量關系推算流量時，監測點不具備測點滿足單一水位位/流量關系的條件；流量關系的條件；D）管道測流時，沒有保證滿管流水，出現管內大量氣泡影響測流；管道測流時，沒有保證滿管流水，出現管內大量氣泡影響測流；E）管道流量計安裝時沒有保證管道的穩態，安裝位置不正確；管道流量計安裝時沒有保證管道的穩態，安裝位置不正確；F）雷達表面測流在小流量時，受風影響無法測流；雷達表面測流在小流量時，受風影響無法測流；