GB/T 50138-2010 《水位观测标准》是中国水位观测工作的核心技术依据,由中国住房和城乡建设部与国家质量监督检验检疫总局联合发布,水利部长江水利委员会水文局起草,2010年12月1日起实施,取代原GBJ 138-901).本标准适用于河流、湖泊、水库、人工河渠、海岸和感潮河段的水位观测2).
本标准仅涉及水位观测,不涵盖流量、泥沙、降水等项目。本文按规范章节整理为七步操作指南,并将核心操作提炼为可直接执行的流程.
【强制】站址选择
建站前须实地查勘,站址应满足以下条件3):
【强制】地形测量与大断面测量
站址确定后,应形成以下测量成果:
【强制】测站考证
每个水位站应建立考证资料,包括:
【强制】撤销与断面迁移
水位站撤销或断面迁移时,应:
【强制】基面确定
基面是水位高程的起算面。站内所有高程测量成果应统一使用同一基面4)。应在考证资料中注明基面关系及换算参数.
【强制】水准点设置
水准点分两类:
设置要求:
【强制】水尺零高测验
水尺零点高程是水位观测的基准,必须定期校测:
【强制】水尺断面布设
【强制】人工观测设备
水尺三种形式:
水尺必须满足以下技术要求:
【强制】自动监测设备
基本技术参数不得低于以下要求:
| 参数 | 要求 | 性质 |
|---|---|---|
| 工作温度 | -20°C 至 +50°C | 强制 |
| 相对湿度 | ≤95% | 强制 |
| 分辨率 | 0.1 cm 或 1.0 cm | 强制 |
| 最小适应水位变率 | ≥40 cm/min | 强制 |
| 特殊要求水位变率 | ≥100 cm/min | 特殊场地强制 |
| 记录/显示精度 | 精确至1cm(潮位站或高精度站更严) | 强制 |
| 测量误差 | 按标准中表4.2.4执行 | 强制 |
安装必须遵守以下规定:
本步骤按实际工作顺序编写,可作为日常操作的标准作业程序.
1. 观测前准备(开工前5分钟)
2. 水尺状态检查(1分钟)
3. 精细读数与记录(2分钟)
4. 计算实际高程(1分钟)
根据公式计算绝对水位高程: \begin{equation} H = z_0 + h \end{equation} 其中:$H$ 为水位高程(m);$z_0$ 为当前水尺最新核定零点高程(m);$h$ 为水尺读数(m).
5. 数据复核与签认(1分钟)
本步骤适用于每周/每旬的定期校准,或暴雨洪峰前后的追加校测.
1. 设备检查与参数设置(投运前)
投运前应设置的参数:
2. 同步人工观测
在自动水位计定时存储(或瞬时传送)的相同时间点,严格按照第四步方法,手动观测一次人工水尺,计算出人工水位绝对高程.
3. 提取自记数据
读取水位计显示屏上的当前高程,或从采集终端提取与人工观测同一分钟内的自记水位数值.
4. 计算比测误差(1分钟)
$$\Delta = H_{自记} - H_{人工}$$
若 $\Delta \leq \pm 1 \text{ cm}$(部分高精度站为 $\pm 2 \text{ cm}$),则运行正常.
5. 超限排查与维护
若误差超标,先排物理干扰再调仪器:
若确认为传感器漂移,通过仪器面板将基准值修正为当前人工水位,并在记录本上详细注明修改原因及前后误差值.
6. 年度维护计划
应按每年3次全面检查执行5):
| 检查时段 | 重点内容 |
|---|---|
| 汛前检查(3–4月) | 设备全面检修、传感器校准、通信测试、备份设备检查 |
| 汛中检查(6–7月) | 运行状态核查、数据比对、应急供电测试 |
| 汛后检查(10–11月) | 设备维护保养、数据分析评估、年度总结 |
【强制】逐时水位计算
【强制】水位订正
需订正的情况:
【强制】异常值处理
【强制】误差控制措施
【强制】不确定度评定
自动监测设备的测量不确定度应按附录E.0.6的方法进行评定6),包括:
实施本标准需配合以下标准使用7):