水文 测量量
Hydrology
地表水与地下水的水位、流速、流量、水压及孔隙水压力的观测与换算。
01
领域导读
水文观测的核心是水位、流速、流量与地下水状态。水位是直接测量量,流量多由水位—流量关系反演,因此基准面、断面与率定关系比传感器本身更关键。
水文数据的时间尺度从分钟到年:洪峰过程要求高采样率,水资源评价更关注总量与趋势,两类目标对设备、布设与供电的要求并不相同。
这个领域回答什么
- 地表水:水位、流速、流量、水温
- 地下水:地下水位、孔隙水压力
- 水工:水压、潮位
- 配套:降雨、蒸发、断面形态
工程要点水位需明确基准面与零点;流量通常不直接测量,由水位经率定曲线反演,率定关系需定期复测。
02
按要素看本领域
本领域有 23 个测量量已归入要素族。纵向看是"这个行业测什么",横向看是"同一个量在不同介质里差在哪"。
03
水文的基础测量量(显示120 / 1584)
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| 测量量 | 符号 | 单位 | 典型量程 | 典型精度 |
|---|---|---|---|---|
| 水位 Water Level | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式) | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 流速 Flow Velocity | v | m/s | 0.02 ~ 10 m/s | ±1% ~ ±5%(ADCP) |
| 流量 Discharge | Q | m³/s | 0.001 ~ 数万 m³/s | ±5% ~ ±15%(率定曲线) |
| 水温 Water Temperature | Tw | ℃ | −2 ~ +50 ℃ | ±0.1 ~ ±0.3 ℃ |
| 地下水位 Groundwater Level | h_gw | m | 0 ~ 100 m | ±0.05% ~ ±0.1% FS |
| 孔隙水压力 Pore Water Pressure | u | kPa | 0 ~ 1000 kPa | ±0.1% ~ ±0.5% FS(振弦式) |
| 土壤水势 Soil Water Potential | ψ | kPa / pF | 0 ~ −1500 kPa | ±2 ~ ±10 kPa(张力计范围有限) |
| 水压 Water Pressure | p | kPa / bar | 0 ~ 2500 kPa | ±0.25% ~ ±0.5% FS |
| 潮位 Tide Level | h_t | m | −3 ~ +10 m | ±1 ~ ±10 mm |
| 水深 Water Depth | h | m | 0 ~ 100 m | ±1 cm ~ ±0.1% FS |
| 冲刷深度 Scour Depth | ds | m | 0 ~ 20 m | ±0.1 ~ ±0.5 m |
| 库容 Reservoir Capacity | V | 万 m³ | 0 ~ 10⁵ 万 m³ | 取决于地形与水位 |
| 闸门开度 Gate Opening | h | m 或 % | 0 ~ 10 m / 0 ~ 100% | ±1% ~ ±2% |
| 渗流量 Seepage Flow | Qs | L·s⁻¹ | 0 ~ 100 L·s⁻¹ | ±5% ~ ±10% |
| 地下水温度 Groundwater Temperature | T_gw | ℃ | 0 ~ 60 ℃ | ±0.1 ~ ±0.3 ℃ |
| 地下水流量(涌水量) Groundwater Discharge | Q_gw | m³·d⁻¹ 或 L·s⁻¹ | 0.01 ~ 10 000 m³·d⁻¹ | ±5% ~ ±15% |
| 地下水变化 Groundwater Level Change | Δh | m·d⁻¹ 或 m·a⁻¹ | -5 ~ +5 m·d⁻¹(事件期) | ±1 cm(取决于水位计) |
| 含沙量 Suspended Sediment Concentration | C_s | kg·m⁻³ 或 g·L⁻¹ | 0 ~ 500 kg·m⁻³(黄河级可更高) | ±5% ~ ±15%(取样法) |
| 输沙率 Sediment Transport Rate | Q_s | kg·s⁻¹ 或 t·d⁻¹ | 0 ~ 数万 kg·s⁻¹ | ±15% ~ ±30%(含取样与流量误差) |
| 推移质输沙率 Bedload Transport Rate | Qb | kg/(m·s) | 0 ~ 数十 kg/(m·s) | ±20% ~ ±50%(采样法) |
| 水锤压力 Water Hammer Pressure | ΔP | MPa | 常规运行压力 0.2~2.5 MPa;水锤峰值可达运行压力的 2~5 倍 | ±0.5% FS(动态压力传感器) |
| 漏水位置 Leak Location | L | m / 编号 | 定位精度 0.5 ~ 5 m(分段) | ±1 m(分段定位) |
| 浸水状态 Immersion State | S | — | 无 / 浅 / 深 / 持续 四态 | 状态判对率 ≥95% |
| 回波强度 Echo Intensity | I_e | dB | 0 ~ 100 dB | ±3 dB |
| 河道水位 Water Level in River Channels | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下洪水期水位流量变幅大,量程按百年一遇设计,低水期误差占比高。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 水库水位 Water Level in Reservoirs | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下库水位变幅相对小但精度要求高(调度依据),需双传感器冗余。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 灌区水位 Water Level in Irrigation Districts | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下渠道淤积与杂草改变过水断面,闸门操作引起水位扰动,计量需定期率定。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 山洪小流域水位 Water Level in Flash Flood Catchments | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下预警阈值按本地暴雨频率分析,上报频率高(10 分钟级),需双模通信。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 生态流量水位 Water Level in Ecological Flow | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下低水期流量监测精度最关键,需覆盖最小生态流量区间。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 城市水文水位 Water Level in Urban Hydrology | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下雨量与积水深度是关键,要求分钟级上报与高可靠性。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 感潮河段水位 Water Level in Tidal Rivers | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下潮位顶托使水位流量关系复杂,盐水入侵改变水质。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 城市内涝点水位 Water Level in Urban Flooding Points | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下积水深度与上涨速率是关键,要求分钟级上报与低功耗。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 冰川融水河水位 Water Level in Glacial-Fed Rivers | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下气温-径流联动,冰川湖水位是关键预警指标。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 水文巡测水位 Water Level in Hydrological Patrol Surveys | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下以巡测为主,流速面积法精测,测点覆盖主泓与岸边。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 闸堰流量水位 Water Level in Sluice and Weir Flow | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下闸门开度、上下游水位与流量系数是关键,部分开启工况误差大。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 水库放水预警水位 Water Level in Reservoir Release Warning | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下坝下水位与流量是关键,预警阈值按下游风险分级。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 跨境河流水位 Water Level in Transboundary Rivers | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下国界断面同步观测为主,数据协议与共享规范优先。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 堰塞湖水位 Water Level in Barrier Lakes | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下水位上涨速率与坝体状态是关键,应急处置期加密。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 冰期测验水位 Water Level in Ice-Stage Flow Measurement | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下冰盖下流速水深测量是关键,冰上作业安全优先。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 水文地质水位 Water Level in Hydrogeology | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下分层水位与水质是关键,成井与洗井质量决定数据。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 水库淤积水位 Water Level in Reservoir Sedimentation | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下悬沙浓度、淤积断面与排沙量是关键,汛期加密。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 加密雨量网水位 Water Level in Dense Rain Gauge Networks | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下分钟级雨量与站点密度是关键,面雨量计算优先。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 河流凌汛水位 Water Level in River Ice Runs | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下冰厚、水位与气温是关键,凌汛期加密。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 洪水预警水位 Water Level in Flood Warning | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下雨量、水位与流量是关键,预警阈值分级。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 地下水位水位 Water Level in Groundwater Levels | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下分层水位与开采量是关键,规范成井。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 泉流量水位 Water Level in Spring Discharge | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下泉流量、水温与水质是关键,堰测为主。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 湖泊水位水位 Water Level in Lake Levels | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下湖泊水位与风浪影响是关键,基准稳定。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 最小下泄流量水位 Water Level in Minimum Release Flow | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下泄流量、下游水位与生态流量目标是关键。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 枯水期水文水位 Water Level in Low-Flow Hydrology | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下基流、地下水位与蒸发是关键,枯季加密。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 推移质输沙水位 Water Level in Bedload Transport | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下推移质输沙率、流量与粒径是关键,汛期加密。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 断面测量水位 Water Level in Cross-Section Surveys | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下断面地形、糙率与水位流量关系是关键。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 流速剖面水位 Water Level in Velocity Profiles | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下流速剖面、水深与流量是关键,断面约束。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 回水影响水位 Water Level in Backwater Effects | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下上下游水位与流量是关键,回水修正。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 河流含沙量水位 Water Level in River Sediment Load | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下含沙量、流量与雨量是关键,汛期加密。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 盐水楔水位 Water Level in Salt Wedges | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下盐度剖面、潮位与流速是关键,潮周期监测。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 水跃观测水位 Water Level in Hydraulic Jumps | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下上下游水位、流速与消能是关键,泄洪期重点。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 生态流量水位 Water Level in Ecological Flow | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下流量、水位与生态目标是关键,调度期重点。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 入库流量水位 Water Level in Reservoir Inflow | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下入库流量、库水位与雨量是关键,汛期加密。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 闸门泄流水位 Water Level in Gate Discharge | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下开度、上下游水位与流量是关键,率定校验。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 堰流水位 Water Level in Weir Flow | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下堰上水头、流量与淹没条件是关键,率定校验。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 含水层补给水位 Water Level in Aquifer Recharge | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下水位、降水与开采量是关键,长期序列。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 咸潮入侵水位 Water Level in Saltwater Intrusion | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下盐度、潮位与上游流量是关键,枯季重点。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 水量平衡水位 Water Level in Water Balance | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下降水、径流、蒸散与蓄变量是关键,长期序列。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 基流水位 Water Level in Baseflow | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下退水曲线、基流指数与枯季流量是关键。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 蒸散发水位 Water Level in Evapotranspiration | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下蒸散量、辐射与土壤水是关键,生长季重点。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 产沙量水位 Water Level in Sediment Yield | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下含沙量、流量与降雨是关键,侵蚀事件。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 洪水频率水位 Water Level in Flood Frequency | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下年最大流量与频率曲线是关键,长序列。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 枯水保证率水位 Water Level in Low-Flow Yield | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下枯季流量与保证率是关键,枯季监测。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 库容复核水位 Water Level in Reservoir Capacity | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下水深测量、淤积量与库容是关键,周期复核。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 泥沙输移水位 Water Level in Sediment Transport | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下含沙量、流速与输沙率是关键,汛期加密。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 水位流量关系水位 Water Level in Rating Curves | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下水位、流量与断面稳定性是关键,率定校验。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 分流比水位 Water Level in Diversion Ratios | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下分流流量、总流量与分配是关键。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 水位过程线水位 Water Level in Hydrographs | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下水位时序、雨量与洪水过程是关键,汛期。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 湖面蒸发水位 Water Level in Lake Evaporation | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下蒸发量、辐射与水温是关键,夏季重点。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 冰盖观测水位 Water Level in Ice Cover | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下冰厚、冰面积与温度是关键,封冻期。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 弯道水流水位 Water Level in River Meanders | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下流速分布、冲刷与岸坡是关键,汛期。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 浅滩水位 Water Level in Shoals | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下水深、淤积与流速是关键。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 山洪沟水位 Water Level in Torrents | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下水位、雨量与流速是关键,暴雨期加密。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 流域产流水位 Water Level in Watershed Runoff | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下雨量、土壤水与径流是关键,暴雨事件。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 地下水流向水位 Water Level in Groundwater Flow | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下水头、流向与污染是关键,长期观测。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 下渗观测水位 Water Level in Infiltration | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下入渗率、土壤水与雨强是关键。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 拦沙坝水位 Water Level in Check Dams | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下坝前水位、淤积与来沙是关键。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 沟道水位 Water Level in Gullies | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下沟头、沟床与雨量是关键,暴雨后。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 河槽容量水位 Water Level in Channel Capacity | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下断面、糙率与水位是关键,周期测量。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 潮流水位 Water Level in Tidal Currents | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下流速、潮位与季节是关键,潮周期。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 冰塞水位 Water Level in Ice Jams | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下冰情、水位与流速是关键,开河期。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 浮冰水位 Water Level in Ice Floes | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下浮冰密度、漂移与风是关键,流冰期。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 水准点水位 Water Level in Benchmarks | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下高程、复测与基准是关键。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 深泓线水位 Water Level in Thalweg | H | m | 0 ~ 40 m(雷达/超声)/0 ~ 100 m(压力式)该场景下水深、断面与冲刷是关键。 | ±2 ~ ±10 mm(雷达)/±0.1% FS(压力式) |
| 河道流速 Flow Velocity in River Channels | v | m/s | 0.02 ~ 10 m/s该场景下洪水期水位流量变幅大,量程按百年一遇设计,低水期误差占比高。 | ±1% ~ ±5%(ADCP) |
| 水库流速 Flow Velocity in Reservoirs | v | m/s | 0.02 ~ 10 m/s该场景下库水位变幅相对小但精度要求高(调度依据),需双传感器冗余。 | ±1% ~ ±5%(ADCP) |
| 灌区流速 Flow Velocity in Irrigation Districts | v | m/s | 0.02 ~ 10 m/s该场景下渠道淤积与杂草改变过水断面,闸门操作引起水位扰动,计量需定期率定。 | ±1% ~ ±5%(ADCP) |
| 山洪小流域流速 Flow Velocity in Flash Flood Catchments | v | m/s | 0.02 ~ 10 m/s该场景下预警阈值按本地暴雨频率分析,上报频率高(10 分钟级),需双模通信。 | ±1% ~ ±5%(ADCP) |
| 生态流量流速 Flow Velocity in Ecological Flow | v | m/s | 0.02 ~ 10 m/s该场景下低水期流量监测精度最关键,需覆盖最小生态流量区间。 | ±1% ~ ±5%(ADCP) |
| 城市水文流速 Flow Velocity in Urban Hydrology | v | m/s | 0.02 ~ 10 m/s该场景下雨量与积水深度是关键,要求分钟级上报与高可靠性。 | ±1% ~ ±5%(ADCP) |
| 感潮河段流速 Flow Velocity in Tidal Rivers | v | m/s | 0.02 ~ 10 m/s该场景下潮位顶托使水位流量关系复杂,盐水入侵改变水质。 | ±1% ~ ±5%(ADCP) |
| 城市内涝点流速 Flow Velocity in Urban Flooding Points | v | m/s | 0.02 ~ 10 m/s该场景下积水深度与上涨速率是关键,要求分钟级上报与低功耗。 | ±1% ~ ±5%(ADCP) |
| 冰川融水河流速 Flow Velocity in Glacial-Fed Rivers | v | m/s | 0.02 ~ 10 m/s该场景下气温-径流联动,冰川湖水位是关键预警指标。 | ±1% ~ ±5%(ADCP) |
| 水文巡测流速 Flow Velocity in Hydrological Patrol Surveys | v | m/s | 0.02 ~ 10 m/s该场景下以巡测为主,流速面积法精测,测点覆盖主泓与岸边。 | ±1% ~ ±5%(ADCP) |
| 闸堰流量流速 Flow Velocity in Sluice and Weir Flow | v | m/s | 0.02 ~ 10 m/s该场景下闸门开度、上下游水位与流量系数是关键,部分开启工况误差大。 | ±1% ~ ±5%(ADCP) |
| 水库放水预警流速 Flow Velocity in Reservoir Release Warning | v | m/s | 0.02 ~ 10 m/s该场景下坝下水位与流量是关键,预警阈值按下游风险分级。 | ±1% ~ ±5%(ADCP) |
| 跨境河流流速 Flow Velocity in Transboundary Rivers | v | m/s | 0.02 ~ 10 m/s该场景下国界断面同步观测为主,数据协议与共享规范优先。 | ±1% ~ ±5%(ADCP) |
| 堰塞湖流速 Flow Velocity in Barrier Lakes | v | m/s | 0.02 ~ 10 m/s该场景下水位上涨速率与坝体状态是关键,应急处置期加密。 | ±1% ~ ±5%(ADCP) |
| 冰期测验流速 Flow Velocity in Ice-Stage Flow Measurement | v | m/s | 0.02 ~ 10 m/s该场景下冰盖下流速水深测量是关键,冰上作业安全优先。 | ±1% ~ ±5%(ADCP) |
| 水文地质流速 Flow Velocity in Hydrogeology | v | m/s | 0.02 ~ 10 m/s该场景下分层水位与水质是关键,成井与洗井质量决定数据。 | ±1% ~ ±5%(ADCP) |
| 水库淤积流速 Flow Velocity in Reservoir Sedimentation | v | m/s | 0.02 ~ 10 m/s该场景下悬沙浓度、淤积断面与排沙量是关键,汛期加密。 | ±1% ~ ±5%(ADCP) |
| 加密雨量网流速 Flow Velocity in Dense Rain Gauge Networks | v | m/s | 0.02 ~ 10 m/s该场景下分钟级雨量与站点密度是关键,面雨量计算优先。 | ±1% ~ ±5%(ADCP) |
| 河流凌汛流速 Flow Velocity in River Ice Runs | v | m/s | 0.02 ~ 10 m/s该场景下冰厚、水位与气温是关键,凌汛期加密。 | ±1% ~ ±5%(ADCP) |
| 洪水预警流速 Flow Velocity in Flood Warning | v | m/s | 0.02 ~ 10 m/s该场景下雨量、水位与流量是关键,预警阈值分级。 | ±1% ~ ±5%(ADCP) |
| 地下水位流速 Flow Velocity in Groundwater Levels | v | m/s | 0.02 ~ 10 m/s该场景下分层水位与开采量是关键,规范成井。 | ±1% ~ ±5%(ADCP) |
| 泉流量流速 Flow Velocity in Spring Discharge | v | m/s | 0.02 ~ 10 m/s该场景下泉流量、水温与水质是关键,堰测为主。 | ±1% ~ ±5%(ADCP) |
| 湖泊水位流速 Flow Velocity in Lake Levels | v | m/s | 0.02 ~ 10 m/s该场景下湖泊水位与风浪影响是关键,基准稳定。 | ±1% ~ ±5%(ADCP) |
| 最小下泄流量流速 Flow Velocity in Minimum Release Flow | v | m/s | 0.02 ~ 10 m/s该场景下泄流量、下游水位与生态流量目标是关键。 | ±1% ~ ±5%(ADCP) |
| 枯水期水文流速 Flow Velocity in Low-Flow Hydrology | v | m/s | 0.02 ~ 10 m/s该场景下基流、地下水位与蒸发是关键,枯季加密。 | ±1% ~ ±5%(ADCP) |
| 推移质输沙流速 Flow Velocity in Bedload Transport | v | m/s | 0.02 ~ 10 m/s该场景下推移质输沙率、流量与粒径是关键,汛期加密。 | ±1% ~ ±5%(ADCP) |
| 断面测量流速 Flow Velocity in Cross-Section Surveys | v | m/s | 0.02 ~ 10 m/s该场景下断面地形、糙率与水位流量关系是关键。 | ±1% ~ ±5%(ADCP) |
| 流速剖面流速 Flow Velocity in Velocity Profiles | v | m/s | 0.02 ~ 10 m/s该场景下流速剖面、水深与流量是关键,断面约束。 | ±1% ~ ±5%(ADCP) |
| 回水影响流速 Flow Velocity in Backwater Effects | v | m/s | 0.02 ~ 10 m/s该场景下上下游水位与流量是关键,回水修正。 | ±1% ~ ±5%(ADCP) |
| 河流含沙量流速 Flow Velocity in River Sediment Load | v | m/s | 0.02 ~ 10 m/s该场景下含沙量、流量与雨量是关键,汛期加密。 | ±1% ~ ±5%(ADCP) |
| 盐水楔流速 Flow Velocity in Salt Wedges | v | m/s | 0.02 ~ 10 m/s该场景下盐度剖面、潮位与流速是关键,潮周期监测。 | ±1% ~ ±5%(ADCP) |
04
默认技术链路
| 环节 | 典型对象 |
|---|---|
| 测量技术 | 雷达水位计 · 超声水位计 · 压力式水位计 · ADCP 声学多普勒流速剖面仪 · 气泡式水位计 |
| 输出信号 | 4–20 mA 电流环 · RS485 · 脉冲输出 |
| 物理接口 | RS485 · SDI-12 |
| 通信协议 | Modbus RTU · SDI-12 · MQTT |
| 常用标准 | ISO-18320 · GB-T-50138 · SL-247 |
这是该领域最常见的链路组合,不代表唯一方案;具体项目应按量程、介质、供电与维护条件重新选择。
05
部署要点与常见坑
部署要点
- 明确水位基准面(绝对/相对)与零点,并记录换算关系。
- 雷达/超声水位计安装在校正过的断面,避开气泡、漂浮物与波浪集中区。
- 压力式水位计必须做大气压补偿,并防止泥沙淤积堵孔。
- 流速仪/ADCP 测量需记录断面、水深与测线布置。
- 流量率定曲线至少覆盖枯、平、丰三个水位段,并定期复测。
常见坑
- 水位零点漂移未被发现,导致流量出现系统性偏差。
- 压力式水位计未做气压补偿,读数随天气变化。
- 雷达水位计在强降雨、结露时失锁,数据被当作真实水位。
- 用单次流速测点代表全断面。
- 率定曲线外推用于超出实测范围的高水位。
06
常见问题
水位和流量是什么关系?
流量通常由水位经率定曲线换算,曲线来自实测流速面积法;不是固定的物理换算。
为什么同一水位对应不同流量?
断面冲淤、回水、植被与下游控制改变率定关系,洪水涨落过程还存在绳套效应。
雷达水位计能测地下水位吗?
不能。地下水位需要压力式、浮子式或钢尺水位计,且必须隔离大气压。
潮位为什么单独列?
潮位受潮汐周期与天文因素影响,评价方法与河道水位不同,需统一基准面。
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该领域的技术对比
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相关模型
水位流量率定曲线
Stage-Discharge Rating Curve
描述水位与流量关系的(分段)幂函数,需由实测流量比测率定。
产流模型
Runoff Generation Model
由降雨扣除损失(截留、入渗、填洼)得到净雨与径流,常用 SCS-CN 或蓄满产流。
水量平衡模型
Water Balance Model
对某一单元(流域、农田、水库)的输入输出与蓄量变化做闭合核算。
洪水位趋势模型
Flood Level Trend Model
基于水位涨率、上游来水与降雨输入的水位短期趋势外推,用于预警窗口判断。
SCS 径流曲线数法
SCS Curve Number Method
由美国水土保持局(SCS,今 NRCS)提出的经验降雨-径流关系,用一个曲线数 CN 综合流域下垫面特征,估算一次降雨的径流深。
马斯京根洪水演算
Muskingum Routing
河道洪水演算的经典方法,用槽蓄方程把上游入流过程演算为下游出流过程,广泛用于洪水预报。
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标准与依据
| 标准 | 覆盖内容 |
|---|---|
| ISO 18320 | 明渠水位测量 |
| GB/T 50138 | 水位观测标准 |
| SL 247 | 水文资料整编规范 |
标准给的是方法与限值,不等于现场判据;使用前请核对版本与适用范围。
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相关阈值
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本领域常见误区
“雷达水位计不接触水,所以不受水质影响”
为什么不对泡沫、水草、漂浮物、强降雨和水面剧烈波动会改变回波;安装处的栏杆、护坡会产生多路径。
应该怎么说安装位置避开栏杆与直壁,加装静水井或滤波;用压力式/视频水尺做交叉校验。
“水位涨了,流量按比例涨”
为什么不对流量由水位经率定曲线反演,曲线随断面冲淤、闸门调度、回水与植被变化而改变。
应该怎么说定期复测率定曲线(尤其洪水后);重要站点配 ADCP 做走航比测。
“压力式水位计直接读到的就是水深”
为什么不对压力式测的是总压(水压 + 大气压),必须做大气压补偿或用通气管平衡,否则天气变化会带来十几厘米的"假水位"。
应该怎么说使用带通气管的绝压/表压方案,或加装气压计做实时补偿。
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本领域的派生量
这些量不直接测量,而是由本领域的实测值算出来。公式与假设错了,数据再准也没用。
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