本发明公开了一种潜流交换通量测量方法及装置，首先在河床上制造确定的垂向交换速度，配合人工热源在潜流带内制造周期性的温度变化，记录不同时刻不同河床深度的温度，进而对热运移方程进行参数反演得到准确的河床水沙混合物热特征；再基于已知的河床水沙混合物热特征，再次通过参数反演得到自由流动状态下河床区域准确的交换速度，进而得到潜流交换通量。本发明可以准确地测量出河床水沙混合物的热特征，从而大幅度提高潜流交换通量测量结果地准确性。此外，本发明使用人工热源人为制造周期性的温度变化，摆脱了传统温度示踪方法对昼夜温差变化的依赖，从而显著缩短了单次测量时间，并可测量潜流交换通量在一段时间内的变化趋势。本发明结构简单、便捷，在河流生态水文学野外实验领域应用前景十分广阔。