本发明公开了一种管道内分布式水温测量装置,包括光源、耦合器、OTDR和若干温度传感器;光源用于发射光信号;耦合器用于接收并传输光信号;温度传感器分布于管道内,温度传感器为带间隙的光纤结构,光纤结构中传输的光信号,经平面间隙时,间隙中的水温变化改变传输光的光强,光强的变化用于检测水温变化;OTDR用于探测所述温度传感器随温度变化反射的不同光强,同时形成距离与光强关系曲线图,反映水温的变化情况。本发明在水中用光纤传输光信号避开了电子设备在水下的高要求的防水处理;光纤体积很小,在小尺寸的管道中(如地暖水管道)也能应用,不会影响管内液体流速。