1、主讲内容主讲内容水文水资源计量形势水文水资源计量形势计量基本要求计量基本要求水文水资源计量的需求水文水资源计量的需求水文水资源计量的特点水文水资源计量的特点水文水资源计量的难点水文水资源计量的难点解决方案解决方案水利工程补短板 水利行业强监管实用、安全智慧水利六项任务：水利感知网 升级水利信息网 建设智慧水利大脑 研发水利智能应用 构筑网络安全防线 完善保障体系中华人民共和国水文条例要求：“水文监测所使用的计量器具应当依法经检定合格。水文监测所使用的计量器具的检定规程，由国务院水行政主管部门制定，报国务院计量行政主管部门备案。”加强水文计量工作是国家法律法规赋予水文行业的神圣职责。水文计量工作2、是水文工作的重要组成部分，是提高行业管理能力必不可少的重要方面，也是维系水文行业科学发展的重要阵地。因此，加强水文计量工作也是水文行业自身科学发展的需要。水资源监控能力建设已经完成了两期，建设现状凸显了计量的需求和迫切性。水资源费改水资源税，形势倒逼水资源监测的计量工作。水文水资源计量具有基础性、应用性和公益性特点。水文水资源计量根据其作用与地位，可分为科学计量、工程计量和法制计量三类，分别代表水文水资源计量的基础性、应用性和公益性三个方面。科学计量是指基础性、探索性、先行性的水文水资源计量科学研究，为水文水资源科学乃至水科学发展提供可靠的测量基础。工程计量是实用计量，又称工业计量。例如为降低3、工业生产耗水量的监控性水文计量，它已成为工业节水生产过程控制不可缺少的环节。法制计量是指由政府或授权机构根据法制、技术和行政的需要进行强制管理的一种社会公益事业，其目的主要是保证与贸易结算、环境监测、资源控制、社会管理等有关的测量工作的公正性和可靠性。水文水资源计量是实现水文数据一致性、准确性、溯源性及法制性的基本工作。一致性是指在统一计量单位的基础上，无论在何时何地采用何种方法，使用何种水文水资源计量器具，以及由何人进行水文水资源测量，只要符合有关水文水资源计量的要求，其测量结果应在给定的区间内一致。准确性是指水文水资源监测参数（要素）测量结果与被测量真值的一致程度。所谓量值的准确性，是在一4、定的测量不确定度或误差极限或允许误差范围内，测量结果的准确性。溯源性是指任何一个水文水资源测量结果或测量标准的值，都能通过一条具有规定不确定度的不间断的比较链，与测量基准联系起来的特性。法制性是指计量的法律行为，是水文水资源计量必需的法制保障方面的特性。水文水资源测量量值的准确可靠不仅依赖于科学技术手段，还要有相应的法律、法规和行政管理的保障。量值传递和溯源体系规划建设各项水文水资源计量检定标准装置，制定合理的水文计量检定系统表、检定规程，确定水资源水文计量器具的量值传递与溯源线路。量值传递是通过对计量器具的检定或校准,将国家基准所复现的计量单位的量值,通过各等级计量标准传递到工作计量器具,以5、保证被测对象量值的准确和一致。量值溯源的原则是全部测量设备必须是可溯源的。在量值溯源时，必须按照国家计量检定规程或有关规定的技术方法进行。水文量值传递与溯源的方式用行业计量标准进行逐级传递。即把受检计量器具送到具有高一等级计量标准的计量技术机构进行检定。这种量值传递方式比较费时、费钱，有时检定好的计量器具经过运输后，受到震动、撞击、潮湿或温度的影响，丧失了原有的准确度。而且它只对送检的计量器具进行检定，而对其使用时的操作方法、操作人员的技术水平、辅助设备及环境条件等均没有考核；对于该计量器具两次周期检定之间缺乏必要的技术考核，因此很难确保用该计量器具在日常测试中量值的可靠。尽管有这么多的缺点，6、但到目前为止，它还是量值传递的主要方式。水文计量器具量值溯源体系是通过对水文监测要素和主要计量工作器具的分类，建立不同监测参数的检定标准装置和相应的计量检定规程，确定计量器具的量值溯源路线。水文计量检定装置与基础设施，水文行业的计量检定标准装置是根据水文监测要素进行分类建设，主要有水位计、流速仪、流量计、降水仪器、蒸发器、测沙仪器、墒情监测仪器等检定标准装置。水文计量检定标准装置由计量检定装置及其基础设施组成。水文计量的需求水文监测的是水文要素，主要是是水位、流速、流量、降水、蒸发、含沙量、墒情等，因此水文计量就是对水文要素的监测计量。水资源计量的需求水资源监测的是水量，因此水资源计量就是对水7、量监测的计量。水资源计量分成管道流量监测仪器类和渠道（河道）流量检测类。另外还有建筑法测流、泵站效率曲线测流法和以电折水测流法等。泵站效率曲线测流法和以电折水测流法都必须对其水泵用电与流量关系推算出水量。水文计量的特点水文计量主要是水文监测要素监测器具的量值溯源，计量检定。从水文要素来看主要是水位计、流速仪、流量计、降水仪器、蒸发器、测沙仪器、墒情监测仪器等，这些仪器基本上都能直接测出相关的水文要素数值，所以对这些监测仪器的量值溯源和计量检定基本上可以解决监测仪器的计量需求。水资源计量的特点管道流量监测仪器主要有超声波流量计，电磁流量计和冷水表。这些仪器现在基本上已经是计量设备，需按照计量设备8、要求进行检定即可。渠道（河道）测流一般采用水位/流量法，流速仪法。建筑法测流采用标准堰槽测流可以通过水位监测推算流量。闸门过闸流量需要监测闸位、闸前后水位通过闸位/水头/流量关系推算出水量。泵站效率曲线测流法和以电折水测流法都必须对其水泵用电与流量关系推算出水量。水文计量的难点现在的水文仪器基本都不是计量设备，计量工作只能从零开始。从计量的机构队伍，标准规程，检定设备等都必须统筹规划，逐步建设。有关领导和相关部门都非常重视并且正在紧锣密鼓地开展。从目前水文计量器具量值溯源体系来看，现在只有供常规单一的水文仪器溯源，例如水位，降雨，测流，蒸发，含沙量和墒情。对现代综合性水文仪器无法直接提供溯源，9、只能提供溯源传递，例如ADCP，雷达表面测速等。水资源计量的难点由于水资源监测的特点，除了管道流量的监测已经列入计量设备之外，其他水量的监测都存在计量的要求和问题。渠道（河道）测流一般采用水位/流量法，流速仪法。水位/流量法不仅仅对水位计设备计量，还要对测点的水位流量关系率定的计量，如果光是前者准确后者不准是没有用的。流速仪法采用的ADCP、超声波流速仪、雷达表面流速仪都必须对其进行测点现场的率定的计量。闸门过闸流量需要监测闸位、闸前后水位及闸位/水头/流量关系率定的计量。泵站效率曲线测流法和以电折水测流法都必须对其水泵用电与流量关系率定，这和泵站水头相关，与地下水的埋深相关。水文计量解决方案10、针对水文计量溯源检定的难点，需要建设计量溯源检定标准装置，这不是一朝一夕能够解决的。现在还无法对现代综合性水文仪器直接提供溯源的情况下，只能提供间接溯源，现场比测检定。ADCP测试现场的比测和率定。走航ADCP或水平ADCP在测试点（断面）通过转子流速仪进行流速流量的比测和率定，转子式流速仪通过水槽流速标准数值的溯源检定已成为流速标准数值，由它作为溯源数值对ADCP测流检定，使之完成溯源传递计量设备。水文计量解决方案超声波流速仪的测试现场的比测和率定可以比照ADCP的方式进行，也可以采用完成溯源传递的ADPC对其溯源传递计量设备。雷达表面测速仪器因为其监测的是表面流速，也应采用转子流速仪或采用11、完成溯源传递的ADPC对其表面流速流量与断面流速流量溯源检定计量。要注意的是当表面流速比较低时，风速风向对流速的监测会造成较大误差，有的甚至无法监测。因此应该避免此类情况的出现。水资源计量解决方案在对渠道（河道）断面流速流量时，ADCP、超声波流速仪或雷达表面测流仪测流速流量的计量，方法与水文计量方案相同。但是雷达表面测流仪在低流速被风影响时应该有补救措施，因为水资源对流量的监测需要是7*24小时不间断监测。采用水位/流量关系推算流量，首先要保证测点满足单一水位/流量关系（自由出流，顺直河道，断面和流态稳定）。在此基础上采用转子流速仪或溯源传递计量后的ADCP对改断面的水位/流量关系进行率定，12、以保证其关系是稳定可靠并具有应有的精度。通过计量设备水位计对水位监测和水位/流量关系推流，完成该断面的流量监测的计量。水资源计量解决方案采用闸门过闸流量推算的方式时，闸位计和水位计都应是计量设备，采用转子流速仪或计量设备ADCP对该闸位/水头/流量关系进行率定以保证其关系是稳定可靠并具有应有的精度。通过计量设备水位计、闸位计对水位、闸位监测和闸位/水头/流量关系完成该过闸流量监测的计量。采用泵站效率曲线测流法和以电折水测流法也应该通过计量设备计电表和水头（泵前/后水位差）或埋深，泵站效率曲线测流法采用采用转子流速仪或计量设备ADCP对该泵站电量/水头/流量关系进行率定，以电折水测流法采用管道流13、量计对该地下水井的水泵电量/埋深/流量关系进行率定，以保证其关系是稳定可靠并具有应有的精度。通过电量推算出相关对应的流量。实际水文水资源监测中计量设备安装使用过程中，也会对监测精度产生影响，使得计量设备不能真正起到应有的计量要求。A）H-ADCP安装位置不妥，无法全时间段测流；安装位置不妥，无法全时间段测流；B）采用没有溯源检定过的设备进行监测或比测率定；采用没有溯源检定过的设备进行监测或比测率定；C）采用水位采用水位/流量关系推算流量时，监测点不具备测点满足单一水流量关系推算流量时，监测点不具备测点满足单一水位位/流量关系的条件；流量关系的条件；D）管道测流时，没有保证满管流水，出现管内大量气泡影响测流；管道测流时，没有保证满管流水，出现管内大量气泡影响测流；E）管道流量计安装时没有保证管道的稳态，安装位置不正确；管道流量计安装时没有保证管道的稳态，安装位置不正确；F）雷达表面测流在小流量时，受风影响无法测流；雷达表面测流在小流量时，受风影响无法测流；