鑑於近年來土砂災害頻傳、水庫淤積嚴重，長期掌握河川含砂濃度變化資料，作為未來規劃及強化相關水利設施之重要參據，已愈顯重要。
由於國內河川含砂濃度目前採人工不定時取樣分析，無法即時掌握主要泥砂運移時機，且颱洪期間觀測作業困難並具有危險性。雖然河川含砂濃度觀測資料至為重要，但由於人力成本高，美國地質調查局（United States Geological Survey, USGS）亦逐年減少人工採樣作業，積極評估以自動化觀測設備替代。因此，水利署自2006年起推動時域反射法（Time Domain Reflectometry, TDR）泥砂觀測技術的發展與研發工作。
時域反射法技術，類似雷達設備，系統包含TDR主機（訊號發射器與接收器）、傳輸纜線及自製感測器等設備（如圖1），可發射並接收於傳輸線內之電磁波，其觀測原理主要係根據電磁波在不同介質下，有不同傳遞速度之特性，並透過理論分析及計算電磁波於水中感測器之走時，藉以推估河川水中含砂濃度。此一技術自2006年開始研究測試，內容包含感測器開發、訊號分析及濃度率定方法，至2010年進一步完成量測精度改善，其階段性成果證實TDR方法相對於傳統人工採樣，具有即時性、自動化及節省作業人力之優點，相較於其他自動化觀測技術，另有經濟、高維護性、高濃度觀測、不受粒徑大小影響等重要特性。相關成果已於國際期刊發表，為國際間首先提出利用TDR技術有效量測河川及水庫含砂濃度者。此外，2011~2012年期間則進一步完成現場量測實務問題改善，大幅提昇現場實務量測可應用性，現階段含砂濃度觀測範圍已可達1,000 ppm以上，對於重要的中、高濃度含砂資料能有效掌握。
由於發展自動化即時的河川泥砂觀測技術已為重要趨勢，本署仍將持續精進發展TDR觀測技術，目前於全台各地區已建置五座觀測示範站，透過天然觀測場址之大量觀測成果回饋，調整觀測設備及適當之載具，藉此提昇觀測穩定性及準確度，使本技術更趨成熟，所研發技術目前已成功應用於水庫泥砂異重流觀測，圖2展示石門水庫於蘇力颱風期間的觀測成果，藉此高時間與空間解析度的觀測輔助水庫蓄清排渾之操作，以增進石門水庫的永續經營。