测验技术与规范

一、水文新仪器

(一) 降水测验新仪器

20世纪90年代末，河北省引进了翻斗式自记雨量计。1999年随着永定河水文自测报系统改造项目的实施，廊坊水文局全部更换为20厘米口径的翻斗式雨量计，张家口水文局100多处降水站替换为20厘米口径的翻斗式雨量计。2009年全省400余处自测报系统均采用翻斗式招测雨量计观测降水量，实现了降水信息观测、传输自动化。截至2010年，全省约有700台翻斗式召测雨量计。

(二) 水位测验新仪器

1． 超声波水位计。超声波水位计是根据超声波在水中或空气中的传播速度和时间，测定所经过的距离，从而计算水位的仪器。超声波水位计适用于江河、湖泊、水库、河口、渠道、船闸及各种水工建筑物的水位测量。因此可用作水位数据采集系统和水文自动测报系统的传感器。超声波水位计特别适用于岸边无垂直面且水位变幅不大的水体水位观测，结合遥测设备使用，可实现水位遥测。

1999年后河北省水文系统引进15套超声波水位计，主要用在水库、堰闸以及其他重点水文站。在河道水文站安装的仪器由于多年不过水使用次数少以及基座安装不牢固，使用效果不甚理想，部分处于搁置状态。

2． 电子水尺。电子水尺是一种新型数字式水位传感器，它是利用水的导电性原理设计的，通过测量分布电极的电信号来测量水位。其主要特点是: 误差只取决于电极间距或分辨率，可以控制精度在2毫米或10毫米; 无零点漂移和温度漂移; 不受水质，波浪，杂草等影响; 无机械运动部件，无锈蚀卡死现象; 不需建测井，系统投资小; 可以倾斜安装，适合各种环境安装，安装方便; 水尺表面有刻度，可随时人工标定或校准; 功耗低，稳定性好。

河北省电子水尺最早于2009年在保定都衙水文站安装使用，其后在引黄入冀沿线部分水文站安装使用。

(三) 流量测验新仪器

1． 电波流速仪。电波流速仪采用超声波的多普勒效应测量水面流速，再与过水断面面积相乘，从而计算出河道断面流量。2000年，河北省在永定河水文改造项目中首先引进由南京水文水利自动化研究所研制的LD15－1型电波流速仪，随后各直属局在各工程项目中陆续购置，截至2005年全省共有15台LD15－1型电波流速仪。LD15－1型电波流速仪需要安装在三脚架上，不便于携带和测量。2008以后，河北省各直属局开始陆续购买由运动型雷达升级改造的手持式电波流速仪，便于携带，可手持使用，也可固定在三脚架上，测速范围广，精度高，适应性强，操作简单，是替代浮标测流方式的较好选择。

2． 声学多普勒流量剖面仪－ADCP。ADCP是最先进的流速流量测验仪器，它分为走航式和定点式。ADCP配有4个换能器，换能器与ADCP轴线成一定夹角，每个换能器既是发射器又是接收器。换能器发射的声波能集中于较窄的范围内，也称为声束。换能器发射固定频率的声波，然后接收水中颗粒物散射回来的声波。假定颗粒物的运动速度和水流速度相同，则当颗粒物接近换能器时，换能器接收到的回波频率比发射波的频率高; 当颗粒物背离换能器时，换能器接收到的回波频率比发射波的频率低。假定水体中颗粒物的运动速度与水体流速相同，ADCP通过跟踪颗粒物的运动速度 (称为水跟踪) 所测量的速度是水流相对于ADCP的速度。如果ADCP安装在固定平台上，“水跟踪”测量的流速即为水流的绝对速度; 当ADCP安装在船上时，在“水跟踪”测量的相对速度中扣除船速后即得到水流的绝对速度。

ADCP流量测量原理与传统的转子式流速仪法的不同之处在于: 传统的转子式流速仪法是静态方法，流速仪是固定的，而ADCP是动态方法，在随测船运动的过程中进行测量; 转子式流速仪采样费时，通常不会也不可能将子断面划分的很细，垂线流速的测量点也不可能很多; ADCP采样速率很大，可以将子断面划分的很细 (可称为微断面)，垂线流速测量点也可以很多，相当于多台流速仪同时测量; 传统的转子式流速仪法要求测流断面垂直于河岸，ADCP方法无此项要求，测船的航迹可以是斜线或曲线。将AD-CP与计算机连接，用相应的软件处理测量数据，经计算得到测量流量，构成声学多普勒河流流量测量系统。

石家庄水文局于2005年首次购进走航式和定点式ADCP各1台，其中定点式ADCP安装在岗南水库电站断面上。截至2010年，保定、廊坊、沧州局陆续购进了不同型号的声学多普勒流量剖面仪－ADCP。

(四) 泥沙及蒸发新仪器

泥沙及蒸发仪器仍然采用原有仪器，没有大的变动。石家庄局于2002年在岗南水库建设了蒸发自动观测站，属试验性质，尚未正式开展观测。

二、水文新规范

河北省水文测验一直执行国家颁布的现行有效的水文测验标准和规范。2000～2010年，河北省执行的规范标准均为1985年以后国家下达的水文测验规范标准。在执行过程中，国家水利部又根据实际存在的问题和新技术的推广应用对部分规范进行了修订。2005年后国家颁发的水文测验规范标准有: 《水库水文泥沙观测规范》(SL339－2006)《声学多普勒流量测验规范》(SL337－2006) 《水文测船测验规范》(SL338－2006)《降水量观测规范》(SL21－2006) 《水位观测平台技术标准》(SL384－2007) 《河道演变勘测调查规范》(SL383－2007) 《全球定位系统 (GPS) 测量规范》(GB/T18314－2009) 《水文年鉴汇编刊印规范》(SL460－2009) 《国家三四等水准测量规范》(GB/T12898－2009) 《水文缆道测验规范》(SL443－2009) 《水位观测标准》(GB/T50138－2010)。