悬移质含沙量的比热容测量方法.pdf

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1、第41卷第5期河海大学学报(自然科学版)Vo1．41No．52013年9月JournalofHohaiUniversity(NaturalSciences)Sep．2013DOI：10．3876／j．issn．1000—1980．2013．05．015悬移质含沙量的比热容测量方法张帆一，吴腾(河海大学海岸灾害及防护教育部重点实验室，江苏南京210098)摘要：总结分析悬移质含沙量测量方法的代表性成果，评述各种测沙方法的适用性和突出优缺点。在此基础上，提出基于比热容原理测量含沙量的方法。该方法利用改制的比热容测量仪测定不同含沙量水体的比热容，建立含沙量与比热容之间的相互关系，进而通过测量浑水的

2、比热容来确定水体含沙量。研究结果表明：水体含沙量与浑水比热容呈明显的负线性关系，可采用测量浑水比热容的方法来确定水体的含沙量；含沙量的测量精度与浑水比热容的测量精度密切相关。该方法从热学的角度研究水体的含沙量，旨在为泥沙动力学的研究提供新思路。关键词：悬移度泥沙；水体含沙量；测量方法；比热容中图分类号：TV14文献标志码：A文章编号：1000—1980(2013)05—0456—05SedimentconcentrationmeasurementbasedonthermalcapacityZHANGFanyi．WUTeng(KeyLaboratoryofCoastalDisasterandD

3、efence，MinistryofEducation，HohaiUniversity，Nanjing210098，China)Abstract：Suspendedsedimentconcentrationmeasurementmethodsaresummarized，andtheadvantagesanddisadvantagesofthesemethodsayedescribedinthispaper．Onthisbasis，anewmethodforsedimentconcentrationmeasurementbasedonthermalcapacityisputforward．Exp

4、erimentswerecarriedouttoexaminetherelationshipbetweenthesuspendedsedimentconcentrationandthethermalcapacityofsediment—ladenwater．Theresuhsshowasignificantlynegativelinearrelationshipbetweenthesuspendedsedimentconcentrationandthethermalcapacityofsediment-ladenwater．Thus，itisfeasibletomeasurethesuspe

5、ndedsedimentconcentrationbymeasuringthethermalcapacityofthesediment—ladenwater．Furthermore，themeasurementaccuracyofthesuspendedsedimentconcentrationiscloselyconnectedtothatofthethermalcapacity．Thesedimentconcentrationmeasurementmethodintroducedinthispapercanprovideanewwayforsedimentdynamicsstudyfro

6、mtheperspectiveofthermology．Keywords：suspendedsediment；sedimentconcentration；measurementmethod；thermalcapacity水体含沙量是研究土壤侵蚀、水土保持、航道疏浚、河道演变分析的重要影响因素，故含沙量的测定尤为重要。目前测量水体含沙量的方法主要分为器测法和物理测法两大类⋯。器测法主要包括烘干法和比重法。烘干法又称称重法。与烘干法相比，比重法所用的设备简单，测量方法更快、更直接。物理测法主要包括同位素测沙法、光电测沙法、遥感信息法以及电导率测沙法等。同位素测沙法可以利用射线衰减与水体中泥沙含量

7、的关系推求泥沙含量。光电测沙法的测量原理是浑水消光定律。目前光电测沙法的成熟发展成果主要有红外光电测沙仪和激光测沙仪，但是由于实际水体中泥沙粒径、浓度均匀分布的概率很低，所以按测量原理测沙存在误差。并且在高含沙量下透射光强较难辨识，所以在高含沙量条件下仪器使用受限。遥感信息法定量悬浮泥沙的原理与光电法测沙的方法类似，只是光电法测沙主要考虑透射光线部分，而遥感信息法测沙更多的是考虑测量光波能被悬沙散射的部分。但