河流泥沙测验方法

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1、河流泥沙测验方法河流中的泥沙，按其运动形式可分三类：悬移质泥沙浮于水中并随之运动；推移质泥沙受水流冲击沿河底移动或滚动；河床质泥沙则相对静止而停留在河床上。三者没有严格的界线，随水流条件的变化而相互转化。一般情况，河流中泥沙以悬移质为主。描述河流中悬移质的情况，常用的两个定量指标是含沙量和输沙率。单位体积内所含干沙的质量，称为含沙量，用Cs表示，单位为kg/m3。单位时间流过河流某断面的干沙质量，称为输沙率，以Qs表示，单位为kg/s。断面输沙率是通过断面上含沙量测验配合断面流量测量来推求的。（一）含沙量的测量

2、含沙量测验，一般需要采样器从水流中采取水样。我国目前使用较多的采样器有横式采样器和瓶式采样器。不论用何种方式取得的水样，都要经过量积、沉淀、过滤、烘干、称重等手续，才能得出一定体积浑水中的干沙重量。水样的含沙量可按式计算：式中：Cs---水样含沙量，g/L或kg/m3；Ws---水样中的干沙重量，g或kg；V---水样体积，L或m3；（二）输沙率测验输沙率测验是由含沙量测定与流量测验两部分工作组成的。为了测出含沙量在断面上的变化情况，由于断面内各点含沙量不同，因此输沙率测验和流量测验相似，需在断面上布置适当数量

3、的取样垂线，通过测定各垂线测点流速及含沙量，计算垂线平均流速及垂线平均含沙量，然后计算部分流量及部分输沙率。对于取样垂线的数目，当河宽大于50m时，取样垂线不少于5条；水面宽小于50m时，取样垂线不应少于3条。垂线上测点的分布，视水深大小以及要求的精度而不同。（三）悬移质输沙量的计算人们从不断的实践中发现，当断面比较稳定、主流摆动不大时，断面平均含沙量（简称断沙）与断面某一垂线或某一测点的含沙量（简称单沙）之间有稳定关系。通过多次实测资料的分析，建立其相关关系。这样经常性的泥沙取样工作可只在此选定的垂线（或其上

4、的一个测点）上进行，便大大地简化了测验工作。根据多次实测的断面平均含沙量和单样含沙量的成果，以单沙为纵坐标，以相应断沙为横坐标，点绘单沙与断沙的关系点，并通过点群中心绘出单沙与断沙的关系线。利用绘制的单沙断沙关系，可进一步计算日平均输沙率、年平均输沙率及年输沙量等。推移质输沙率是指单位时间内通过测验断面的推移质泥沙重量，单位为kg/s。推移质取样的方法，是将采样器放到河底直接采集推移质沙样。由于推移质粒径不同，推移质采样器分为沙质和卵石两类。沙质推移质采样器适用于平原河流，我国自制的这类仪器有黄河59型和长江大

5、型推移质采样器。卵石推移质采样器通常用来施测1.0～30cm粗粒径推移质，主要采用网式采样器，有软底网式和硬底网式两种。泥沙测验。水文测验项目之一。泛指流域和水体中泥沙随水流运动的形式、数量及其演变过程的观察和测量。通常指河流的悬移质输沙率、推移质输沙率、河床质测定以及泥沙颗粒级配的分析。在河流上修建水库，要考虑泥沙淤积情况来确定水库的使用寿命；河道的整治、堤防的修建、航道的治理，都需要研究河流泥沙运动规律；灌溉引水工程需要考虑入渠泥沙量大小和渠道不被冲淤的水力条件；水土保持工程需要研究流域产沙过程等。泥沙测验

6、在人类经济活动的许多方面有重要意义。悬移质输沙率测验悬浮在水中随水流移动的泥沙称悬移质。测验内容包括断面输沙率测验和单位水样含沙量(简称单沙)测验。断面输沙率是指单位时间内通过河渠某一断面的悬移质沙量，以吨/秒或公斤/秒计。单位水样含沙量是指断面上有代表性的垂线或测点的含沙量（见河流泥沙）。断面输沙率的测验是为了准确推求断面平均含沙量，测验时根据泥沙在横向分布变化情况，布设若干条垂线。取样方法有：在每条垂线的不同测点上,逐点取样,称积点法；各点按一定容积比例取样，并予混合称定比混合法；各点按其流速比例确定取样容

7、积，并予混合，称流速比混合法；用瓶式或抽气式采样器在垂线上以均匀速度提放,采取整个垂线上的水样,称积深法等。可根据水情、水深和测验设备条件合理选用。断面输沙率测验须与流量测验同时进行，需要进行颗粒分析的测次，同时加测水温。由于断面输沙率测验工作量大，费时较多，不可能把断面输沙率变化的每一个转折点都实地测到，更不能在泥沙变化大时逐时实测。因此，运用实测断面输沙率与测定单位水样含沙量两者相结合的方法,即在测得的断面输沙率资料中，选取1条或2～3条垂线的平均含沙量同断面平均含沙量建立稳定对应关系；这样,只要在此选定的

8、1条或2～3条垂线的位置上测取水样，求得此单位水样含沙量后，通过上述稳定的对应关系,即可求得断面平均含沙量,并与相对应的时段平均流量相乘,即得该时段的平均输沙率,然后乘上所经的历时并累积相加，即得各种时段如日、月、年等的输沙量。由于现有悬移质泥沙采样器不能测到临近河底的沙样，因此实测悬移质输沙率不能代表真实值，必须通过实测资料的试验与分析计算,改正实测悬移质输沙率,以便得到比较符合实际