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1、我国水文测验仪器计量技术管理综析关于水位测量及流速观测仪器的计量需求陆旭（水利部水文仪器及岩土工程仪群质量监督检验测试中心，江苏南京210012）摘夏】本文以国家水文条例为切入点，根据当前我国水资源监测与管理的严峻形势，将我国水文计量技术管理与气象、海洋等相关行业进行对比、分析提出部分水文仪器的计做校准市场需求和存在的各种间题.深入探讨未来加强行业管理的可能性、管理模式与关系等同时也充分阐述开展水文计址工作对当前和未来的意义及重要性.【关键词】水文；仪器；计携；管理；综析【中图分类号】TV123【文献标识码】A【文章编号】随着国家进一步加强对建设一个节水型社会的政策宣传、措施落实的不断深入,水

2、利行业及各地水行政主管部门日益重视并加强了对包括水量、水质在内的水资源综合管理，特别是今年3月国务院颁布的中华人民共和国水文条例正式出台，更极大地促进了各级政府加大对水文事业的关注和投入，同时也使得水文测验技术与产品技术装备市场得到了快速发展，在这样一个政策大环境下，水文行业的标准化、计景、市场准入及质量监督等方面，也必将受到重大而深远的影响。1前言在我国水文行业的明渠水流观测中，水文流最测验主要采用国际经典的“流速一面积法”进行测量，具体技术装备涉及到水文仪器中的两个基本门类仪器，即水位测械仪器和流速测验仪器；相对而言，这两类仪器也恰恰在水文行业中是应用最为广泛，产品结构型式、工作原理等品种

3、划分多，旦生产量与使用量相对较大.是众多水文要素测量中最常用的两类传统性常规仪器。从水文流量测验，转化到水员（清、污水）计鼠，进而作为贸易结算的收费依据，水文行业的水位测量仪器和流速测验仪器，不管是在服务对象、应用性质和社会功能，还是在法规、标准、计量规程等技术支撑等方面，均已经或正在发生着深刻变化-这正是水文行业当前需要关注和探讨的重点。1008-1305（2008）05-0023-052水文条例第十九条的法理性铺垫作为国家一项重要法规，条例在第十九条中分三段进行了正面规定，层次含义各不相同，但彼此又有一定技术关联。如其中第一段规定：“水文监测专用技术装备，必须符合相关测验规范及产品标准。&

4、quot;该条文中就包含了以下一层技术含义。首先是，在我国水文行业的各种测流作业现场，人工观测使用或安装自动运行着许多不同型号、品种的水文监测专用技术装备，即各种水文测验仪器；除了借用其他行业的一些光学测绘、通信计算、电源等通用技术装备外，这里主要指由国家标准水文仪器系列型谱（GB/T13336）所规定的、用于陆地水文中有关江河湖库渠道等各种明渠水流观测的仪器装备。而条例规定.这些仪器装备的配套使用，首先应满足国家及行业有关水文测验规范的要求，特别是关于测流精度方面的规定，其次在仪器装备性能、功能等方面，则必须满足相应的水文仪器产品标准的技术要求。这一点.业内人士均已基本形成共识，这里就不做深

5、析。而第二段规定：“水文监测所使用的计粮器具应当依法经检定合格。"则传递出另一层技术含义。不言而喻，水文仪器与气象仪器、海洋仪器一作者简介：陆翘（1957年一），男,汉族,上海人.故授级商工兼国家匚业产品生产许可证注册高级审亵员.样，是保障国家经济建设与公共安全不可或缺的公益性技术手段，且具有非常明显的行业特点，如多品种、小批量、高要求等；过去在计划经济时期，水文仪器只要经过检测并合格，就可以用于水文现场测量，几乎从未曾被列入过国家的计信器具范畴，原因很简单，因为其观测的水文数据主要为国家及地方各级水行政管理部门使用，似乎与贸易结算无关。但是，随着我国水资源紧缺与水环境污染形势日益加

6、剧，目前无论是工农业用水、污水排放，抑或城市乡村人民生活用水，均广泛涉及到水量计量、贸易结算（收费）和仪器校准问题。至此，部分水文仪器装备的“计量器具"特征初步显现，产品用户对仪器出厂的合格性与计量检定/校准的有效性愈加重视。同时，全国各地的计量行政主管部门，对投入水量计量的仪器所开展的计粮稽查，也越来越频繁并非常严格、认真。水文部门如果再不重视，显然是不行了。因此，条例规定各种水文量水计量器具，均应由国家法定或授权技术机构进行检定或校准，合格后方可以投入实际使用。然而第三段又规定，“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。&qu

7、ot;其表达出的新一层含义为：过去二十多年来，由于我国水文行业的各种仪器产品不属于国家的计量器具范畴，因此相关产品的研制、生产、检测中的品质控制与评价，主要依据于各种水文仪器的产品技术标准。几乎从未有过自己行业的产品检定规程，如今，对所有属于水文量水计最器具，水文行业可以自行组织制定有关产品检定规程，并报国家质检总局备案。如我们今年根据行业工作需要并参照借鉴气象、海洋、交通等行业的经验，通过启动标准编制紧急程序，组织编制起草了有关“专子式流速仪、浮子式水位计、超声波测深仪等产品水利行业的JJG,现正等待上级部门批准发布。3水文行业计工作的综合比照剖析3.1基本技术现状我国水文行业的计鱼工作基础

8、一直比较薄弱，与国家气象、海洋等相关行业相比有较大差距，目前既没有形成统一的行业计量管理系统，也没有一个完整的计量工作体系，在计量标准物质体系、量值传递与溯源体系等方面尚处于空白。这一点，我们可以借用以下几方面的比较进行剖析。3.1.1法律法规1982年8月23日，中华人民共和国海洋环境保护法由第五届全国人民代表大会常务委员会第二十四次会议通过；经过17年的司法实践，于1999年12月25日，经中华人民共和国第九届全国人民代表大会常务委员会第十三次会议修订通过，自2000年1月1日起正式施行。1999年10月31日，中华人民共和国气象法由中华人民共和国第九届全国人民代表大会常务委员会第十二次会

9、议通过，自2000年1月1日起正式施行。2007年3月28日，中华人民共和国水文条例经国务院第172次常务会议通过，以中华人民共和国国务院第496号令公布，自2007年6月1日起施行。从以上法律法规的效力层次上看，气象法和海洋环境保护法均为国家法律，而水文条例只是国务院条例，前后两者不在同一个法律层次上,从发布的时序上看，海洋法、气象法与水文条例的发布时间，各自前后几乎相差了一个年代（10年）左右。3.1.2计量建标在与水文“河流流速”要素测量相近的“风速风向”观测中，气象行业较早就建设有“低速风洞”等气象行业最高计量标准（检定装置）；而对于“海潮流速"观测，海洋行业则也建设有“海流

10、（计）检定水槽”等海洋行业最高计量标准（检定装置）；同样在与水文测验中“河流水位”要素测最相近的“海洋潮位”观测，海洋行业还建设有“潮位（验潮仪）检定台”等海洋行业最高计量标准（检定装置）。水文系统的流速仪检定水槽建设历史可以往前追述40多年，20世纪80年代前后，我国水文系统曾一度拥有过15座检定水槽，当然目前仅保留下】0座水槽仍在运行；而在“十米水位检定台”装置建设方面，至今也已经有20多年历史了。但由于历史原因，水文行业一直没有开展过有关水文要素的行业最高计量标准建设工作。3.1.3计量工作体系在气象和海洋等相关行业，均建有各自的计量检定系统（站）。如设在北京中国气象科学院内的国家气象计

11、量站，其下在各省建有气象仪器（检定）分站；而设在天津的国家海洋计量站，其下也分别在青岛、上海、广州等建有三个计量分站，另外在青岛、杭州及厦门等三个海洋研究所还建有相应的监测或检测中心。由此可见，其行业各自均建有一套比较完整的计量管理体系和量值传递或溯源的工作体系。目前水文行业尚未着手建设水文计量管理系统或工作体系。3.1.4计量检定规程气象、海洋等行业分别针对自己的主要观测仪器，建立了相应的仪器计量检定规程体系，如气象行业至今已组织制定了23项国家计量检定规程；海洋行业至今已组织制定了16项国家计量检定规程和4项部门计量检定规程。另外，交通行业仅2004年一年也组织编制了34项与水文、岩土行业

12、相关的部门产品计量检定规程。2006年，由于水量计量的实际需要，水文行业通过紧急程序组织编制起草了有关转子式流速仪、浮子式水位计等水文专用产品的JJG,但目前仅通过审查报批，尚未获得行业的批准发布。3.2水位、流速参数的溯源（1）我国明渠水流测最中的水位观测，主要通过各种固定水尺和水位测量仪器来进行观测，其测验精度应满足国家标准水位观测规范（GBJ138）的要求；其中仪器的准确度（精度）一般均通过专用的“十米水位检定台”的检（标）定测试，达到产品标准规定的技术要求。因此，目前水文测验中实际水位参数的果值溯源路线主要为：（明渠水位）水位测量仪器一一水位检定台（企业，校准测试）卜米水位检定台（授权

13、产品检测机构，校准测试）/其检定装置上观测水位井水位上下变化量的锢钢尺（包括实际水尺）长度计量标准（省级）长度计最基准（国家或省级），实现水位参数的间接溯源。但当未来作为水量计量仪器使用时，其量值溯源路线则应为：（域水水位）水位计量仪器一一水位计量标准器（企业，检定）一水位计相:工作标准器（行业，检定）一水位计彘标准器（行业最高计锹标准，检定）/其检定装置t观测水位井水位变化的锢钢尺长度计量标准（国家）-一长度计量基准（国家）.实现水位参数的行业内直接溯源。（2）我国明渠水流测锹中的流速观测，主要通过各种流速测量仪器来进行观测，其测验精度应满足国家标准河流流最测验规范（GB50179）的要求；

14、其中仪器的准确度（精度）一般均通过专用的“流速仪检定水槽”的检（标）定测试，达到产品标准规定的技术要求。因此，目前水文测验中实际流速参数的量值溯源路线主要为：（水流速度）一流速测量仪器一一流速仪检定水槽（企业，校准测试）一流速仪检定水槽/标准流速仪（水文系统内省级.校准测试）一一流速仪检定水槽车速检定装置（授权产品检测机构，校准测试）/其车速检定装置上计量轨道距离变化的钢钢轮/计量时间变化的计时器长度/时间计量标准（国家或省级）一一长度/时间计量基准（国家或省级），实现流速参数的间接溯源。但当未来作为水量计量仪器使用时，其量值溯源路线则变为：（水流速度）流速计fit仪器流速计量标准器（企业，检

15、定）流速计挝工作标准器，/标准流速计量仪（水文系统内省级，检定）流速计量标准器（行业最高计量标准，检定）/其车速检定装置上计量轨道距离变化的锢钢轮/计量时间变化的计时器长度/时间计最标准（国家）一一长度/时间计成基准（国家），实现流速参数的行业内直接溯源。3.3水文计体系建设规划与建设3.3.1组织规划我国水文计量体系水文条例第卜九条第三段规定“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。"水利部水文局是负责全国水文行业管理的归1部门，有必要参照气象、海洋等相关行业.规划水文计量体系，组建专门机构，对水文计量工作实施统一管理，其计量体

16、系框架规划应为：国家质检总局国家计量科学院国家水文计量站省级水文计量分站。3.3.2研究建立水文计量工作体系全国水文计量体系的建设与未来水文计量工作开展，离不开一整套专门技术机构与一定的专业工作队伍，其工作系统的组建框架应规划为：国家质检总局计最司水利部计量办水利部水文局计量办一一部级产品检测机构（国家授权）省级校准技术机构。3.3.3国绕水文计量建标开展相关技术活动（1）根据国家计量法及其实施细则的规定，对水文要素中“水位”、“流速"要素建立水文行业最高计量标准-并尽快申请国家计量投权。（2）研究编制水文计量规程体系表，建立健全水文计量规程、规范、制度、计量检定产品目录、标准物质.

17、编制计量规划。（3）积极组织编制水文行业流速仪检定规程、水位计检定规程、水深仪器检定规程、量水堰检定规程、量水槽检定规程等。（4）研究制定水文行业计量管理规定、制度、水文计量检定产品目录等。（5）研究建设有关标准水位计、标准流速仪、标准测深仪、标准水尺及标准堰槽等水文计量标准物质，并不断补充和完善水文标准物质库。（6）研究并提出水文计鼠体系及检定规程体系表，编制体系建设的规划和年度计划。（7）研究组织开展对水文行业采用的各种通用和非通用计量器具的计量校准，开展其他相关行业涉水计量器具的检定、校准等。3.4行业管理机制与技术支撑为解决水资源管理中日益突出的“水计量"矛盾，平抑我国与周边

18、多国间国际界河的水权纠葛，推动我国水文事业的现代化建设，国务院新颁的水文条例于今年6月1日起正式实施。3.4.1行业管理机制水文行业主管部门有必要参照相关行业，独立组建或设置一个能够统领水文行业计量工作的专门技术机构，如国家水文计量站（或办公室），这样可以与国家气象计量站、国家海洋计量站遥相呼应，无缝对接。国家水文计量站理论上应由国科司主管，业务归口在部水文局，并纳入水利部计总办公室管理体系，同时在国家质检总局的计毋授权和计匿监督下开展工作；在国家水文计量站之下，m视条件设若干个水文计量分站，如借助目前水文系统的两级专门技术机构的部分资源，即一个部级产品质检机构（部水文仪器质检中心）及九家省级

19、仪器检定校准机构，以总体形成一套水文行业比较完整的计届工作系统，并实现计量传递与量值溯源的分层管理。3.4.2技术支撑（1）资质性基础支撑。我国气象仪器的产品检测归口挂靠在长春气象仪器研究所的“国家气象仪器产品质量检验测试中心”；而在海洋仪器的产品检测方面，国家认监委正式批准并对由国家海洋标准计量中心年初在天津新组建成立的“国家海洋仪器设备产品质量监督检验中心"进行了检测授权。目前水文行业有一个部级产品质检机构和五家省级仪器检定校准机构，具有国家计量认证（CMA）资质，所出具的检测或校准数据具有法定效力。（2）服务性基础支撑。部级产品质检机构承担部分国家质检总局行政许可产品的授权检测

20、职能，负责全国水文仪器及岩土工程仪器产品质量监督检验测试工作，并负责水文系统九家省级流速仪器检定校准机构的专用校准测试系统的量值传递、资质性审检工作。有专业的水文仪器检测与校准技术人员和多年成熟的水文仪检、校准工作经验；有一支本专业的国家计量认证评审员、行业计量认证内等员及国家注册审查员的基本队伍，有丰富的计量工作基础和经验。各省级水文仪器技术机构有多年开展仪器检定校准工作经验，有一定的水文计量工作理论基础，也有一定的水利行业计量认证内审员及水文专业仪器检定员的技术队伍。（3）技术性基础支撑。目前，部水文仪器产品质检机构是水文行业产品标准化的专业研究机构，拥有一支业务熟、技术能力强的标准化专家

21、队伍。在积极推动水文仪器及岩土仪器产品标准化体系、计量规程体系建设方面，发挥着行业骨干技术力量的作用。目前，由质检中心主要起草、制修订的水文仪器国家、行业标准有50余项，水文产品检定规程（JJG.SL）有三项（已报批），岩土工程仪器方面的国家或行业标准也有近20余项。（4）硬件性基础支撑。部级产品质检机构具备各种水文学环境、岩土力学环境、气候环境、运输环境、电气环境、电磁干扰环境等模拟试验设备与检测能力，可以提供部分国家实验室所具有的实验设备及检测能力，争取按照国家级重点实验室进行建设，并争取通过国家实验室认可。各个省级水文仪器技术机构有一定水文流速、水位检定校准试验设备及长度、时间等计量器具

22、。3.5最高计量标准根据目前水文行业的技术发展现状及现有的试验条件，水利部已经原则同意在原部级产品质检机构的试验手段条件下，按计划分阶段投资建设大型水文计量校准设备，以满足建立水文行业最高计量标准的需要。（1）在原有“十米水位试验台”实验室房屋结构基础上，即将建设一个崭新的、并具有10m量程、40100cm/min水位变率、高分辨力与准确度、可实时自动跟踪记录水位变化、且适用于多种原理水位测量仪器的水位检定试验系统装置（检定台），该装置完成后将作为水文行业开展水位仪器计量检定与校准的大型计量标准器，并尽快申请国家的计量授权，以作为水文行业水位要素的最高计量标准。此外在时间上，争取用两年左右完成

23、该领域的行业计量建标工作。（2）研究拟在新实验环境（预留条形厅）建设一个全新的、并具有0.013.50m/s量程、40m测量稳定段、高准确度、可自动记录计算实时流速变化、且适用于多种原理流速测量仪器的流速检定试验系统装置（检定水槽），该装置完成后将作为水文行业开展流速仪器计量检定与校准的大型计量标准器，并尽快申请国家的计星授权，以作为水文行业流速要素的最高计量标准。理论上计划用三年左右时间完成该领域的行业计量建标工作。3.6未来计技术管理模式（1）行政归口：为向全社会提供科学准确公正的水文数据，确保节约用水和科学调水.合理配置和依法管理我国的水资源，为实现水资源可持续利用提供一定的技术依据和支

24、撑，水利部水文局作为归口部门，对水文计量工作专门机构及技术机构，负有行使规划、建设和行政管理、监督等权限.并且有贵任组织制定本行业有关水文计量工作的政策法规、部门规章、技术规程、管理制度等。其向上主要对水利部负责。（2）计玷技术：水文计质工作专门机构（如国家水文计量站），是水文行业计量工作具体领导和组织实施的技术管理部门，负有制定水文计ffl：工作近远期发展规划、年度工作计划和水文计量管理体系、水文计量实施细则等业务管理权限与实施效果评价权，负有将水文计量标准向国家计量基准进行最值溯源和向下级机构进行稍值传递的技术管理权，并且有责任组织制定本行业有关水文计量工作体系、量值传递及溯源体系、产品检

25、定规程体系、水文标准物质体系等。其向上主要对水利部水文局和水利部计最办公室负责。（3）量值传递：水利部技术机构（部质检中心）是水文行业计量工作的系统运行、具体组织与技术实施的工作机构，负有组织建设或实施水文计量发展规划和工作计划等具体技术操作、进度及质虽控制权，井且有责任具体组织起草有关水文产品检定规程、研制水文标准物质、进行水文特定参数的极值传递及溯源，组织对重要水文产品的检定规程进行宣贯等。其向上主要对水文汁虽工作专门机构及水利部水文局负责。（4）仪器校准：有关省级仪器检定校准机构.是保证水文行业计员工作系统运行、并就水文特定参数进行量值传递及溯源的具体执行机构.负有组织落实水文计量发展规划，执行计量工作计划，开展水文量值传递及溯源活动等具体技术操作权，并有责任按有关产品检定规程开展仪器检定或校准工作，并利