ايستگاههاي آبسنجي متعددي بر روي رودخانه ارس نصب گرديده است كه از قديمي‌ترين آنها مي‌توان به كاراكالا (در خاك تركيه) و كرادونلي (در خاك آذربايجان) بر روي رودخانه ارس اشاره نمود. در ايران هم ايستگاههاي قزل ونك (خزانگاه) و خداآفرين (قيزقلعه‌سي) نخستين ايستگاههاي منصوبه بوده‌اند. با توجه به عدم دسترسی به داده‌های ایستگاه‌های واقع در کشورهای خارجی و نیز عدم کفایت ایستگاه‌های موجود برای اهداف طرح، پروژه احداث ایستگاه‌های هیدرومتری در ورودی و خروجی سد خدا آفرین در سال 1385 تعریف گردیده است.

سد خداآفرين كه ساختگاه آن در محدوده مرز ايران و كشور آذربايجان قرار گرفته، توسط شركت هيدروپروجكت باكو (به عنوان مولف طرح) مورد مطالعه و طراحي قرار گرفته و نهايتاً عمليات اجرايي آن از سال 1379 شروع شد. ساختگاه سد در مختصات جغرافيايي ́ 56 و ْ 46 طول شرقي و ́ 08 و ْ 39 عرض شمالي واقع شده و در 260 كيلومتري شهر تبريز و 196 كيلومتري پائين دست سد ارس واقع گرديده است. هدف اصلي طرح، ذخيره‌سازي آب و كنترل سيلاب رودخانه ارس به منظور مصارف آبياري و توليد برق مي‌باشد.

با توجه به عدم دسترسی به داده‌های ایستگاه‌های هیدرومتری واقع در کشورهای ترکیه و آذربایجان، بهره‌برداری بهینه از سد و نیز مشخص شدن مقدار آبدهی هریک از شاخه‌های ورودی تنها با احداث ایستگاه در ورودی و خروجی این سد امکان‌پذیر می‌بود. یکی از ویژگی‌هایی که سبب احداث ایستگاه هم در خروجی و هم در ورودی این سد می‌باشد، ورود یکی از شاخه‌های از کشور آذربایجان به‌طور مستقیم به مخزن سد می‌باشد. همچنین می‌توان برای کنترل مقادیر اندازه‌گیری شده خروجی آب از سازه‌های سد و نیز بررسی‌های بیشتر از داده‌های ایستگاه خروجی استفاده نمود.

ساختگاه‌ایستگاه‌های هیدرومتری در ابتدا بر اساس نقشه‌های موجود و در گام بعدی با بازدید میدانی تعیین می‌گردد. با انجام عملیات نقشه‌برداری نقشه‌های با مقیاس بزرگ‌(1:2000) تهیه می‌گردد و بر اساس سیلاب‌های با دوره‌بازگشت‌های مختلف مشخصات هیدرولیکی جریان محاسبه شده و محل نصب تجهیزات ایستگاه تعیین می‌گردد. علاوه بر موارد ذکر شده هيدروديناميك جريان از لحاظ رسوبگذاري و رسوب‌برداري، اثرات تأسيسات و ابنيه بر هيدروليك رودخانه، اثرات مسيل‌ها بر مقطع كنترل، زمين‌شناسي و پايداري بستر و... مورد بررسي قرار می‌گیرد.

یکی از ویژگی‌های بارز این طرح، احداث ایستگاه‌های هیدرومتری بر روی رودخانه ارس است که یک رودخانه مرزی می‌باشد.همچنین این رودخانه با حدود متوسط 130 مترمکعب بر ثانیه و با سیلاب دو ساله بیش از 600 مترمکعب بر ثانیه از رودخانه‌های بزرگ کشور محسوب می‌شود.