水位观测 自记水位计比测规程

ICS93.160

CCSP12

DB63

青海省地方标准

DB63/T2107-2023

水位观测自记水位计比测规程

2023-02-09发布2023-02-10实施

青海省市场监督管理局发布

DB63/T2107—2023

前言

本文件依据GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规则起

草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由青海省水利厅提出并归口。

本文件起草单位：青海省水文水资源测报中心。

本文件主要起草人：王灵军、王双宁、龚文峰、祁统红、包凌云、张亚、高强、马向东、王惠

香、李金宝、赵卫华、邢晓萍、赵斌华、张全忠、王贵云、李俊年、宋明琦、石强、李永霞、鲁佳泰、

路君鹏。

本文件由青海省水利厅监督实施。

II

DB63/T2107—2023

水位观测自记水位计比测规程

1范围

本文件规定了水位观测中自记水位计比测的工作内容、技术方法及设备校测、运维等内容。

本文件适用于河流、湖泊、水库、人工河渠等水域应用自记水位计的比测分析工作。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文

件。

GB/T50138-2010水位观测标准

SL384水位观测平台技术标准

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

水位

自由水面相对于某一基面的高程。

［来源：GB/T50095-2014，2.6.13］

3.2

自记水位计

能自动连续测记水位变化过程的仪器。

［来源：GB/T50095-2014，14.4.2.1］

3.3

比测

建立同一系统中相同要素的物理运动伴随关系数学表达式的观测活动，或对设备状态进行比较的测

试。

［来源：GB/T50095-2014，4.1.15］

3.4

校测

按一定技术要求，对水文测站基本设施的位置高程控制点或水位流量关系等级所进行的校正测量作

业。

［来源：GB/T50095-2014，4.1.14］

3.5

水位计测量误差

1

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水位计测值和水位约定真值的差值。室内试验时，水位约定真值是水位检定试验台提供的准确水位

值；在现场应用试验时，水位约定真值是人工观读水尺或性能更好的水位计测值。水位计测量误差用绝

对误差或以水位测量范围的相对值表示。宜用置信水平为95％的水位测量范围的相对不确定度表示。

［来源：GB/T50095-2014，11.13.21.6］

3.6

绝对误差

测量值与真值之差。

［来源：GB/T50095-2014，4.16.4.1］

3.7

系统误差

在同一条件下，对同一量值进行多次测量时，其数值和符号保持不变，且不随观测次数增加而减少

的那部分误差。

［来源：GB/T50095-2014，4.16.4.4］

3.8

系统不确定度

与系统误差相伴的不确定度。

［来源：GB/T50095-2014，4.16.12.2］

3.9

随机不确定度

某一变量的测量中，误差纯属随机性质的不确定度。

［来源：GB/T50095-2014，4.16.12.1］

3.10

综合不确定度

随机不确定度与系统不确定度的综合。

［来源：GB/T50095-2014，4.16.12.3］

3.11

置信水平(置信概率)

2

对总体参数θ（μ，σ)进行区间估计时，如果对于先给很小的概率α，能找到一个区间(θ1，θ

2)使得θ在此置信区间的概率为1-α的值，即P(θ1＜θ＜θ2)=1-α。

［来源：GB/T50095-2014，4.16.14］

4主要技术内容

4.1自记水位计的选用

4.1.1选用的自记水位计应符合国家现行有关标准的规定，并应符合国家水文质检部门的准入许可要

求。

4.1.2测站应根据水位观测的任务、要求及河流特性、河道地形、河床组成、断面形状或河岸地貌以

及水位变幅、涨落率、泥沙等情况，选择合适的自记水位计。

4.2自记水位计比测分析要求

2

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4.2.1新安装及发生故障重新调式后的自记水位计应与人工水位观测设备进行比测，比测合格后方可

正式使用。

4.2.2比测时可按水位变幅分高、中、低水三个测段分别进行，每段比测次数应在30次以上。

4.2.3时钟设置应以北京标准时间进行设置。

4.2.4水位初始值设置应根据人工观测水位与同时刻自记水位计观测值的差值确定水位初始值;当校

测水位与自记水位系统偏差超出±2cm范围时，应经确认后重新设置水位初始值。

4.2.5采集段次设置可根据水位站的观测任务和报汛要求进行设置，其观测频次不应低于人工观测的

要求。

4.2.6自记水位计宜能测到历年最高和最低水位。

4.3比测分析主要内容

4.3.1对同时刻自记水位计采集水位值与人工观测水位值，按水位观测标准的要求，进行误差统计计

算，并对自记水位计系统误差、综合不确定度进行评价。水位对比观测记载、自记水位计系统误差、综

合不确定度统计应按附录表A.1—表A.2进行填写。

4.3.2绝对误差应按下式进行计算：

AiA.......................................(1)

式中：∆——绝对误差；

Ai——某个量的观测值（采用新仪器或新方法的观测值）；

A——某个量的真值（采用传统仪器或方法的观测值）。

4.3.3系统误差应按下式进行计算：

1

P(AA).....................................(2)

ni

式中：P——系统误差;

n——观测次数。

4.3.4系统不确定度应按下式计算：

N

PP

yii

xi1...................................(3)

yN

X

式中：y——系统不确定度；

Pyi——自动监测水位；

Pi——人工校测水位；

N——校测次数。

4.3.5随机不确定度应按下式计算：

N

P-PX2

yiiy

i1

Xy2

N1...............................(4)

4.3.6综合不确定度应按下式计算：

3

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22

XZXyXy...................................(5)

4.4评定标准

4.4.1置信水平95%的综合不确定度应为3cm,系统误差应为±1cm。

4.4.2在比测合格的水位变幅内，自记水位计可正式使用，比测资料可作为正式资料使用。

4.4.3机械钟的走时误差不应超过表1普通级的规定；石英钟走时误差不应超过表1精密级的规定。

表1自记水位计允许走时误差

单位：min

记录周期日记周记月记季记半年记年记

精密级±0.5±2±4±9±12±15

普通级±5±10----

4.5水位观测的误差控制

4.5.1人工观测水位的误差控制

按GB/T50138-2010第8.1条执行。

4.5.2自记水位计监测水位的误差控制

a)水位传感器的误差可采用下列措施进行控制：

1)安装使用前可采用室内标定的方式进行参数率定；

2)运行期间应按有关规定进行人工校测；

3)水位传感器设置应与人工观测水尺处在同一断面、水位有代表性的地点，且无横比降。

b)水位初始值设置误差可采用下列方法进行控制：

1)对采用人工观测水位进行水位初始值设置的测站，宜选择水位较为平稳、波浪较小等时机

进行人工观测，并采用多次观测的平均值进行初始值设置；

2)对采用设备固定点高程进行初始值设置的测站，应定期校测；

3)对水位初始值误差超出规定范围的水位监测过程，应按设置的时间确定各订正时段后，根

据订正值按时间先后逐时段进行订正。

c)温度、含沙量、含盐度等环境因素变化引起的误差可采用下列方法进行控制：

1)对支持温度、含沙量、含盐度等环境因素设置，并具有自动调整参数的设备，可根据环境

因素变化情况进行设置，以减少因环境因素变化引起的水位监测误差；

2)对不支持温度、含沙量、含盐度等环境因素设置的设备，可采用人工观测水位重新标定参

数，以减少环境因素变化引起的水位监测误差。

d)对时钟引起的误差可采用下列方法进行控制：

1)定期对时；

2)时钟误差超出规定，可采用直线比例法进行订正，应先做时间订正，再做水位订正。

e)对水位波动引起的误差可采用下列方法进行控制：

1)可采用短时段内多次采样的平均值作为水位值；

2)对不支持短时段内多次采样平均值的测站，可对水位过程进行适当平滑、滤波。

f)对水位涨率及含沙量引起的测井水位误差可采用下列方法进行控制：

1)水位测井设计应符合国家现行标准SL384的有关规定；

4

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2)对有条件的测站可通过试验确定水位涨率及含沙量引起的测井水位误差变化规律，据以订

正水位涨率及含沙量引起的水位观测误差。

5水位监测仪器设备校测、运维要求

5.1自记水位计的校测应定期或不定期进行，校测频次可根据仪器稳定程度、水位涨落率和巡测条件

等确定。每次校测时，应记录校测时间、校测水位值、自记水位值、是否重新设置水位初始值等信息，

作为水位资料整编的依据。超出比测合格的水位变幅时及时恢复人工观测。在误差超限时应采用人工观

测结果对其进行校准。人工水位观读设施应按GB/T50138的规定进行校测和运维。

5.2在使用自记水位计过程中，为保证设备的正常运行和资料的质量，应增加对远程监测系统以及服

务器维护，及时对数据卡缴费，以保证上传数据不间断。

5.3比测分析合格的仪器，在批复正式投入使用之后加强日常检查维护保养，定期检查电压、线路等，

每日登陆远程监测系统对比人工水位，每月月初及时下载上月数据，并进行检查、分析，发现不合理情

况及时分析原因并处理。

5.4当自记水位计出现故障或断面出现特殊水情，导致自记水位计不能使用时，应及时恢复人工观测。

5.5运行单位应加强运维体制建设，根据需要建立设施、设备台账，做好日常检查、维护记录。宜配

备维修技术人员和常用备品备件，常见故障应能自行维修。当监测设施、设备发生损毁、被破坏时，及

时修复，并向上级主管部门报备。

5.6水位观测仪器设备、设施使用年限和检修指标应符合附录B的要求。

5

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AA

附录A

（资料性）

水位对比观测记载、误差统计表

表A.1给出了《××站水位对比观测记载表》的格式。

表A.1××站水位对比观测记载表

年月自记仪器型号：

人工观测

水尺零点（或水尺自记水位绝对误差

日时：分水尺备注

固定点)高程读数水位（m）（m）（m）

编号

（m）（m）

表A.2给出了《××站自记水位计系统误差、综合不确定度统计表》的格式。

表A.2××站自记水位计系统误差、综合不确定度统计表

年月自记仪器型号：

系统误差综合不确定度

水位级统计允许值统计允许值

评价评价

分析值（cm）分析值（cm）

高水（z≥***）±1合格或不合格3合格或不合格

中水（***＞z≥***）±13

低水（***＞z≥***）±13

6

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BB

附录B

（规范性）

水位观测仪器设备、设施的使用年限和检修指标

表B.1给出了水位观测仪器设备的使用年限和检修指标。

表B.1水位观测仪器设备使用年限和检修指标

检修定额/

分类名称设备名称使用年限/a检查间隔/月

（%/a）

水尺板1～310

水位人工观测

测针式水位计

设备5～84

悬锤式水位计

传感器1～3

5～10

遥测终端机

自记水位计5

太阳能板5～8

蓄电池2～5

7

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表B.2给出了水位观测设施的使用年限和检修指标。

表B.2水位观测设施使用年限和检修指标

检修定额/

分类名称设备名称使用年限/a检查间隔/月

（%/a）

钢支架及基础10～15

水位自记观测

64

基础设施

钢筋混凝土支架及基础15～20

木质水尺靠桩0.5～2-

钢质或钢筋混凝土水尺（靠桩）5～8

水尺及水尺基

倾斜水尺斜坡6～101～3

础设施

19

木质水尺矮桩1～3

混凝土水尺矮桩5～10

8

DB63/T2107—2023

参考文献

[1]SL195水文巡测规范

[2]GB/T50095水文基本术语和符号标准

[3]SL/T247水文资料整编规范

[4]SL/T784水文应急监测技术导则

[5]林祚顶，朱春龙，余达征，姜永富，等.水文现代化与水文新技术[M].中国水利水电出版社,2008.

[6]朱晓原，张留柱，姚永熙.水文测验实用手册[M].中国水利水电出版社，2013.

[7]刘静.气泡式水位计在塘角站的比测分析.水利水文自动化[A]，2008(2)：35-38.

[8]韩玉冬.SEBA雷达水位计在高里水文站比测分析及应用.治淮2014(5)36-37.

[9]哈春光.桥头水文站雷达记录水位与人工观测水位比测分析.现代农业科技[A]，2017

(18)169-170.

[10]田宇.圪洞水文站雷达水位计比测分析.山西水土保持科技[A]，2018(3)15-17.

[11]陈松.朝阳镇站超声波水位计应用分析.农业与技术[A]，2011(5)96-97.

[12]张甲栋.高滩水文站雷达水位计与人工观测水位比测分析[B].陕西水利，2021(5)84-85.

_________________________________

9

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目次

前言................................................................................II

1范围..............................................................................1

2规范性引用文件....................................................................1

3术语和定义........................................................................1

4主要技术内容......................................................................2

4.1自记水位计的选用..............................................................2

4.2自记水位计比测分析要求........................................................2

4.3比测分析主要内容..............................................................3

4.4评定标准......................................................................4

4.5水位观测的误差控制............................................................4

5水位监测仪器设备校测、运维要求....................................................5

附录A（资料性）水位对比观测记载、误差统计表......................................6

附录B（规范性）水位观测仪器设备、设施的使用年限和检修指标........................7

参考文献.............................................................................9

I

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水位观测自记水位计比测规程

1范围

本文件规定了水位观测中自记水位计比测的工作内容、技术方法及设备校测、运维等内容。

本文件适用于河流、湖泊、水库、人工河渠等水域应用自记水位计的比测分析工作。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文

件。

GB/T50138-2010水位观测标准

SL384水位观测平台技术标准

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

水位