悬移质泥沙与流量异步测验方案探讨
浅谈流量和悬移质含沙量测验源误差评估
第３ ３卷
第ห้องสมุดไป่ตู้９期
２ ０ １ ３年 ９月
浅谈流量和悬移质含沙量测验源误差评估
许 晓红 ，李 东颇
（ １ ． 吉林省水文水资源局 白城 分局 ，吉林 白城 １ ３ ７ ０ ０ ０ ；２ ． 吉林省水 文水资 源局松原分局 ，吉林 松原 １ ３ ８ ０ ０ ０）
摘 要 ：水 文测站 的各项 测验项 目中，由于受各种 因素的影响 ，各项测验成果都不 同程度的存在 着误差 ，本 文针对 流量和 悬移 质舍 沙
果总误差 ， 而成果 总误差是 由各 直接测量 的误 差传 递而来的 ， 作 者简介 ：许 晓红 （ １ ９ ７ ３ 一 ），女 ，专 科学历 ，吉林省 水文 水资 实 际工作 中难 以由总误差推求 出成果各 直接测 量的源误 差 ，也 就很难找 出影 响成果误差 的因素 ，导致有 效控 制源误差与降低 源局 白城分局 ，工程 师，现从 事水 文水资源管理工作。 总误 差的 目标不 明确 。
“ —— 第 ｉ 部分 断面平 均流速 （ ｍ ／ ｓ ）； Ａ ． ——按测速垂线划分的第 ｉ 部分断面面积 （ Ｉ ｎ ）。 全断面流量可按下式计算 ：
式 中，ｍＬ 为统计方差 （ ｍ即均方差或统计 标准差 ）。 Ｘ ＝ ｚ Ｉ ｌ ｌ （ ７） 式中 ｘ ——不 确定度 ； ｚ —— 置信 系数 。
流量 和悬移质 含沙 量测验 误差试 验 中与所用 仪器 有关 的 量 ；水流 、泥沙脉动量 ；垂线测速 、取样方法及计算规则 影响 量 ；泥沙水样实验室处理 的影响量等 ；满足 Ｂ 、Ｇ 的对应 量。 获得对应数据对其形成系列 ， 可应用式 （ ４）～（ ７） 计算源误差 。 Ｑ ＝ ∑ｑ （ ２ ） 当断面上有 回水时 ，回水区的流量应为逆流量 ，量值的前 ４源误差评 估的基本思路 面应 加 负号 。 流量和悬移质含 沙量 测验源误 差评估 ，是对 影响误差的各 由相邻垂线的平均含沙量的均值与相应部分流量之积求得 种 因素在不 同条件下 多次试验 ，获得很 多数据后用统计 的办法 部分输 沙率 ，各 部分输沙率累加得全断面输沙率 ，全断面输沙 评估各 因素 的源误差 ，给出统计指标 。这样 ，当对某 一被测对 率 与全 断面流量 之比为断面平均含沙量 。 象作 了一次测量后 ， 便可 以从试验统计确定 的各种误差指标 中， 选用 与本次测量相 近的数 据 ，作 为被测 对象 的误 差。对于测量 （ ３） ｃ ： Ｑ 的误差 ，可通过 它们 与测量 的量值 之间的数 学关 系 ，用误差传 式中 Ｑ ８ —— 断面输沙率 ； 递 的方法评估 。 概括地说 ， 采用 的方法是单 因素试验积 累资料 ， Ｏ ——断面流量 ； 推算源误差 规律 ，应用 时选择合适 数值 ，按 误差传递方法合成 ｃ ——断面平均含沙量。 出 量 的误 差 。 ２对真值 和误差 的思考 流量和悬移质含沙量测验的量 ，主要指断面流量和断面平 在流量和悬移质含沙量测验过程 中 ，测得 的断面流量 和断 均含沙量 ，这些量是由若干直接观测量计算 出来 的，它们 的误 面平均含沙量有两个 的特点 ，一是很难测得真值 ， 二是很难 在 差用直接观测的误差合成计算 。 ’ 真值不变 的条件下重复测量 ，另外还有如何确定测得量值 的代 参考文献 表时刻等问题 。 １ ］中华人民共和国水 利部 ． ＧＢ ５ ０ １ ７ ９ — ９ ３河流流量测验规 范 ［ ｓ 】 ． 北京 ： 流量 与悬移质 泥沙单次测验 获得 的断面流量和断面平均含 ［
无定河流域悬移质有效输沙流量分析
泥沙研究 2010年6月Journal of Sedi m ent Research第3期收稿日期:2008207207基金项目:国家自然科学基金项目(40788001,40677019)作者简介:马元旭(1980-),男,山东泰安人,博士后,主要从事河流地貌研究。
无定河流域悬移质有效输沙流量分析马元旭,许炯心,黄河清(中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环与地表过程重点实验室,北京 100101)摘要:本文利用无定河实施水土保持措施前11年(1959-1969年)的日平均流量和日平均含沙量资料,计算了无定河及其支流共12条河流的有效输沙流量。
由于流量之间的不连续性,首先将各站所有的流量分为两组:小流量级和大流量级。
将小流量级别的流量分别以该流量级的1、3/4、1/2、1/4标准差为间隔进行分级。
对于大流量,如果相邻的流量差在对应的小流量间隔内,将其归为一级。
然后计算每级流量的输沙量,最大输沙量对应的流量为有效输沙流量。
结果发现风沙区河流的有效输沙流量与黄土丘陵沟壑区和河源梁峁沟涧区河流的有效输沙流量之间存在着很大的区域差异。
在四种分级间隔下,黄土丘陵沟壑区和河源梁峁沟涧区河流的有效输沙流量一般均出现在大洪水流量范围内,风沙区河流的有效输沙流量出现在小流量范围内。
流量分级间隔的大小对风沙区河流的有效输沙流量的历时百分比有着较大的影响。
不同地貌区域河流有效输沙流量的差异主要与流量过程和含沙量有关。
关键词:无定河;有效输沙流量;水流历时;流量分级;流量过程;高含沙水流中图分类号:T V 143.6 文献标识码:A 文献编号:04682155X (2010)03200732081 前言河道形态的调整往往取决于河道的某一特征流量,而这一特征流量与河道的输沙有着极为密切的关系。
Wol m an &M iller (1960)将力学中“功”的概念应用到地貌营力的有效作用分析中,提出了“有效输沙流量”(Q e )这一概念[1]。
声学多普勒流速剖面仪在黄河下游悬移质泥沙测验中的应用探索
声学多普勒流速剖面仪在黄河下游悬移质泥沙测验中的应用探索发布时间：2021-09-06T08:27:06.598Z 来源：《工程建设标准化》2021年第11期作者：宋士强展恩泽[导读] 随着现代技术的不断发展，传统水文如何走出去与新技术接轨是水文工作面临的最直接的问题。
近年来黄河下游实现了从流速仪向声学多普勒流速剖面仪（ADCP）的转变，但也带了了许多新问题宋士强展恩泽黄委山东水文水资源局山东济南 250100摘要：随着现代技术的不断发展，传统水文如何走出去与新技术接轨是水文工作面临的最直接的问题。
近年来黄河下游实现了从流速仪向声学多普勒流速剖面仪（ADCP）的转变，但也带了了许多新问题，本文面向利用ADCP实现声学测沙、基于ADCP测验数据的单沙测验垂线布设方法和输沙率计算方法两个方向进行了探讨研究。
关键词：水文测验；ADCP；声学测沙；含沙量；输沙率引言水文是研究自然界水的时空分布、变化规律的一门边缘学科，所涉及的洪水预报、河势演变分析、河床冲淤分析、河道流量推演等内容与人民的生活息息相关。
水文测验所提供的数据支撑是水文学科所依赖的基础，21世纪以来，伴随着新时代的步伐，新技术、新方法在水文领域的应用更加广泛，促进传统水文向现代化、智能化的方向飞速发展。
声学多普勒流速剖面仪（ADCP）是一种利用超声波多普勒频移的物理原理测流的成熟仪器，已经在国内外水文测验上普遍使用。
新技术带来许多便利，缩短了测验历时，减轻了劳动强度，但是，也带来许多新问题：黄河是世界上含沙量最大的一条河流，悬移质泥沙的测验是必不可少的项目，对黄河河道的冲淤变化的监测，即对河道过流能力安全性、防汛调度的监测也是极其重要的。
1.黄河下游泥沙测验现状黄河是世界上含沙量最大的一条河流，河流情况复杂，目前，黄河上主要采用日常单沙测验、输沙率测验这两种方式对河流中悬移质含沙量进行监测，主要方法采用横式采样器采样、室内置换法处理，该方法存在诸多弊端：利用铅鱼或取样器进行泥沙测验时的测沙垂线位置、测点深度控制存在误差，耗时长，劳动强度大，瞬时采样不能消除泥沙脉动的影响，室内泥沙置换时效性不高，受人工操作影响较大等问题。
悬移质泥沙测验资料的计算检查与分析
悬移质泥沙测验资料的计算检查与分析7．1 实测含沙量计算7．1．1 悬移质泥沙水样经处理、校核后，其实测含沙量应按下式计算：式中：C s——实测含沙量(kg／m3或g／m3)；W s——水样中的干泥沙质量(kg或g)；V——水样容积(m3)。
选点法采集的水样，其实测含沙量为测点含沙量；积深法、垂线混合法采集的水样，其实测含沙量为垂线平均含沙量；用全断面混合法采集的水样，其实测含沙量为断面平均含沙量。
7．1．2 采用选点法测验时，垂线平均含沙量应按下列公式计算：1 畅流期：1)五点法：式中：C sm——垂线平均含沙量(kg／m3或g／m3)；V m——垂线平均流速(m／s)；V0.0——水面流速(m／s)；V0.2——相对水深0．2测点流速(m／s)；V0.6——相对水深0．6测点流速(m／s)；V0.8——相对水深0．8测点流速(m／s)；V1.0——河底测点流速(m／s)；C s0.0——水面含沙量(kg／m3或g／m3)；C s0.2——相对水深0．2测点含沙量(kg／m3或g／m3)；C s0.6——相对水深0．6测点含沙量(kg／m3或g／m3)；C s0.8——相对水深0．8测点含沙量(kg／m3或g／m3)；C s1.0——河底测点含沙量(kg／m3或g／m3)。
式中：η1——一点法系数，应根据多点法试验资料分析确定，根据五点法计算的垂线平均含沙量与一点法测得的垂线平均含沙量的比值统计决定；无试验资料时可采用1。
2 封冻期：式中：η2——封冻期一点法系数。
应根据多点法试验资料分析确定，即根据六点法计算的垂线平均含沙量与一点法测得的垂线平均含沙量的比值统计决定；无试验资料时可采用1。
7．1．3 求得断面输沙率后断面平均含沙量应按下式计算：式中：Q s——断面输沙率(t／s或kg／s)；C s——断面平均含沙量(kg／m3或g／m3)；Q——断面流量(m3／s)。
7．1．4 一次输沙率测验过程，测验多次相应单沙时，可将各次单沙含沙量的算术平均值作为本次输沙率测验断面平均含沙量的相应单沙，也可将各次单样水样混合处理作为相应单沙。
河流泥沙测验方法
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。
水文站悬移质泥沙测验问题探讨
水文站悬移质泥沙测验问题探讨摘要：水文站是水文学研究中的重要工具，而悬移质泥沙是水文站测验中的重要指标之一。
本文通过对水文站悬移质泥沙测验问题进行探讨，阐述了悬移质泥沙的定义和特点，介绍了悬移质泥沙的测量方法和常见问题，并结合实际案例分析了悬移质泥沙测量中可能出现的误差及其解决方法，以期为水文站悬移质泥沙测验提供参考。
关键词：水文站，悬移质泥沙，测量方法，误差分析，解决方法1引言水文站是水文学研究中重要的工具之一，用于监测水文要素，为水资源管理和自然灾害预警提供数据支持。
而悬移质泥沙则是水文站测验中的重要指标之一，能够反映水体中固体颗粒物质的含量和输移特征，对于水文学、环境科学、土木工程等领域都具有重要意义。
2悬移质泥沙的定义和特点悬移质泥沙是指在水中悬浮的粒径小于0.0625mm（或0.1mm）的固体颗粒物质，其主要来源包括自然界的岩石矿物、有机物和人类活动所造成的污染物等。
悬移质泥沙含量的高低直接反映了水体的污染程度和流动速度，对于研究水资源的开发利用、自然环境保护以及水灾预警等方面都具有重要意义。
悬移质泥沙的特点主要包括以下几个方面：①颗粒质量小：悬移质泥沙的颗粒质量非常小，由于其质量轻，易受水流的影响而漂浮在水中。
②沉降速度慢：悬移质泥沙的密度较小，沉降速度较慢，需要一定时间才能沉积到底部。
③可运移性强：悬移质泥沙随着水体的流动而运移，可以在不同位置沉积。
④易受影响：悬移质泥沙的含量受多种因素的影响，如降雨量、土地利用、土壤类型等，容易受到人类活动的干扰而发生变化【1】。
悬移质泥沙在水文学研究中的作用主要表现在以下两个方面：①研究水文循环：悬移质泥沙是水文循环中的重要指标，其含量和运移速度可以反映出水体的特性，从而对水文过程的研究提供有力的数据支持。
②水资源管理：悬移质泥沙含量的高低直接关系到水质的好坏，对水资源的开发和利用具有重要意义。
通过对悬移质泥沙的测量和分析，可以了解水质状况，为水资源的管理和保护提供依据。
河流悬移质泥沙含沙量遥感监测方法的动态和前沿调研
河流悬移质泥沙含沙量遥感监测方法的动态和前沿调研泥沙中心屈丽琴，杜鹏飞，张婧，殷哲泥沙含量及其分布特征是河流系统中物理、化学、生物和环境过程交互作用研究的重要内容。
悬移质含沙量Suspended Sediment Concentration（SSC）用来表示单位水体中悬移质（指受重力作用和水流紊动作用悬浮于水中随水流前进的固体泥沙物质）的含量，一般用mg/l表示。
SSC是表征河流和坡面流中泥沙输移情况的重要指标。
长期以来，烘干称重法仍然是水流泥沙含量测定应用最广泛的方法。
这种方法测量周期长、劳动强度大、检测过程繁琐、且不能提供泥沙的动态过程和足够精度的空间分布信息。
可以通过建设监测网络体系和空间插值的途径获取河流泥沙的空间和动态信息，但是监测网络的建设和维护耗资巨大。
根据相关调查，全球范围内，大部分河流没有泥沙监测体系或监测数据不可用。
对少数具有泥沙观测数据的河流而言，泥沙观测的可靠性也往往被质疑。
根据亚马逊河泥沙含量动态变化特性的研究，受采样点代表性、操作可靠性和样品丢失等因素影响，河流泥沙观测网获取数据的有效性受很大限制。
鉴于传统泥沙观测方法存在的问题，相关学者开展了大量观测泥沙新技术的研究，这些方法在特定的实验室条件或实验流域的应用中都取得了一定的成功。
但总体而言，目前的大部分研究成果技术受精度、制造工艺、成本等方面的限制，还不能满足建立大尺度的连续泥沙观测网络的实践要求，更不能覆盖建站的河流断面。
遥感技术（RS）作为一种新的技术手段，能够方便及时地获取地球表面宏观信息，在城市规划建设、土地利用、农业、林业以及自然灾害预报等方面受到一定重视并得到了广泛应用。
随着遥感数据技术平台的不断升级更新，遥感数据质量和可获取性都在不断地提升，特别是WORLDVIEW,SPOT、QUICKBIRD、IKONOS航天、无人机等高分辨率遥感影像的出现，为遥感影像的分析和应用带来了更便利的数据源和更广泛的应用前景。
悬移质泥沙测验方式选择与测验方法的试验分析
悬移质泥沙测验方式选择与测验方法的试验分析8．1 测验方式选择8．1．1 悬移质泥沙测验可采用驻测、巡测、自动监测、间测和停测等方式。
8．1．2 新设立的基本水文站和水沙关系不稳定的一类站，宜实行驻测。
8．1．3 对二、三类站，当符合下列条件之一时，可实行巡测：1 已建立稳定单断沙关系的测站，非汛期可实行泥沙巡测。
巡测时可只测单沙，由单沙推算断沙。
应定期检查单沙含沙量测验方法，校核单断沙关系。
2 没有建立单断沙关系或关系不单一，交通通信方便，非汛期可实行泥沙巡测，巡测时应施测输沙率，同时测验单沙。
3 流量与输沙率关系稳定的测站，巡测期间可只测输沙率，输沙率测次分布应满足资料整编要求。
4 具备流量巡测条件，且不承担工程管理运行任务。
8．1．4 对二、三类站，当符合下列条件之一时，可实行间测：1 当有5a～10a以上的资料证明，实测断面平均含沙量变幅占历年变幅的70％以上，水位变幅占历年水位变幅的80％以上时，可实行间测。
2 当有5a～10a以上的资料证明，颗粒分析所包括的含沙量变幅占历年变幅的80％以上时，可实行间测。
3 具备流量间测条件，单断沙关系和单断颗关系稳定，且相邻年份的单断沙和单断颗的变幅都在85％以内。
8．1．5 各类站，当能建立稳定的测点含沙量与断面平均含沙量关系时，悬移质含沙量可实行自动监测。
8．1．6 各类站，当符合下列条件之一时，可实行停测：1 枯水期连续三个月以上的时段输沙量小于多年平均输沙量的3．0％时，在该时段内，可以停测单沙、输沙率和泥沙颗粒分析。
但一类站和对泥沙资料有需要的站，应全年施测单沙。
2 在施测含沙量时期，当含沙量小于0．005kg／m3或目测河水清澈时，可停测单沙，停测期间含沙量作零处理。
当含沙量明显增大时，应及时恢复测验。
当含沙量小于0．05kg ／m3时，可将等时距和等容积的水样累积混合处理，作为累积期间各日的单沙，累积时段不宜跨月跨年。
3 可用比色法、沉淀量高法、简易比重计法和简易转换法等估测方法，估测含沙量和确定加测、停测和恢复测验的时机。
长江入海悬移质泥沙粒度与流量_含沙量的关系_吴月英
泥沙研究2005年2月Journal of Sediment Research第1期长江入海悬移质泥沙粒度与流量、含沙量的关系吴月英,彭立功(上海东海海洋工程勘察设计研究院,上海200090)摘要:以大通站为例,用回归分析的方法研究了长江入海悬移质泥沙的粒度特征。
结果表明,无论是各年年内变化、多年平均的年内变化、还是历年变化,入海悬移质泥沙粒度均随流量增加而变粗,表明水动力条件对长江入海悬移质泥沙粒度特性具有明显的控制作用。
入海悬移质泥沙粒度随含沙量的变化:多数年份随含沙量增加而先增后减,少数年份随含沙量增加而增大,年内变化的总趋势是随含沙量增加而先增后减;历年变化则随含沙量增加而先减后增,这些变化行为与水动力条件和泥沙供应有关。
关键词:悬移质泥沙;粒度特征;回归分析;大通站;长江中图分类号:TV142文献标识码:A文章编号:0468-155X(2005)01-0026-07长江入海悬移质泥沙是形成河口沉积物的原始物质,它的悬浮、运移和沉降过程是改造河口地形、塑造河口地貌形态的主要方式之一。
深入研究入海悬移质泥沙特性及其变化,不仅对研究长江河口的环境演变有重要意义,且可以加深对全球海陆相互作用、物质循环和物质迁移转化的了解[1,2]。
与长江入海悬移质泥沙有关的研究已有不少[3~5]。
但关于长江入海悬移质泥沙粒度特性与流量(Q)、含沙量(SSC)关系的系统分析尚未见报道。
本文将以大通站(枯季潮区界,距口门约640km)为例,着重对这一问题做一探讨。
1资料及分析方法本文所用资料为大通水文站1956年、1960、1962~1967年、1971年、1974年、1976~1978年、1980年、1983年和1985年共16年的流量、含沙量及悬移质泥沙级配资料,三者都包括多年年平均值、各月月平均值。
由于所用级配资料是用粒径计测得的,其测试结果存在系统偏粗问题[6,7],因而在级配资料处理中,首先进行数据校正:粒径小于011mm的采用文献[6]的校正公式;粒径大于011mm的应用文献[7]的校正方法。
悬移质输沙和流量异步测验在枝城站的应用
变化 ， 悬移质输沙率测验 出现 了如下新 问题 ： 受 三峡 、 ① 葛州坝 水库调节影响 ， 枝城站测验 断面水位涨落 变化 频繁 、 急剧 ， 、 水 沙
变化不 同步的时段增多。沙峰过程主要是由上游葛州坝水利枢 纽拉沙形成 ， 拉沙 期间洪水含 沙量变化大 ， 峰持 续时 间较 短。 沙 悬移质输沙率与流量同步施测 ， 势必会造 成测验历 时过 长、 测验
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第３ ８卷 第 １ １期
２ ００ ７年 １ １月
人 民 长 江
Ｙａ ｇｚ Ｒｉｅ ｎ ｔｅ ｖｒ
Ｖ０ ． ８． １ ３ Ｎｏ． ｌ １ Ｎｏ ｖ．， ２０ ０７
文章编 号 ：０ １ １９ ２０ ）１ １０ ３ １ —４７ （０ ７ １ —００ —０ ０
枝城站测验 断面左岸 为沙质河 床 ， 近岸边 有一 宽约 ３０ｍ、 ０
床 面高程缓慢 变 化的平 滩 ， 随水 位涨 落 河床 有一 定 冲淤变 化。 右岸约 ３０ｍ宽为礁 板河床 ， ０ 基本无 冲淤 变化 。测 验断 面宽在
８０～１ ２ ９ ０ｍ之间 ， ３ 主泓居右 ， 随水位 上涨略 向左 移 。水位一 流
量 ， ３ｓ ｒ ，。 ｎ
以上式各取样垂线 的垂线平均 含沙 量为实测 ， 样垂线 间 取 部分平均含沙量很容 易计算 得到 。由于未测 流量 ，流量权 重系数。采用部分 流量权重系数法计算 断面平均含沙 量的关键 就是准确推算 出以 取样垂线分界 的各部分 流量权 重系数 。
２ 部分流量权重法推算断面平均含沙量原理
《 河流悬移质泥沙测验规范》 中断 面输沙率 和断面平 均含 沙
收 稿 日期 ：０７ ９ ｏ ２０ 一ｏ —２
量关系主要 受洪水涨 落影响 ， 中低水 位时 期水位一流 量关 系以 多条单一曲线为主 ， 高水 呈带 幅较 窄的绳套曲线 ， 悬移质输 沙采
云南戛旧水文站悬移质泥沙测验方案分析
櫥櫥毣
２０１８年 ４月 水 利 水 电 快 报 ＥＷＲＨＩ 第 ３９卷第 ４期
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水文水资源
文章编号：１００６－００８１（２０１８）０４－００１６－０３
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云南戛旧水文站悬移质泥沙测验方案分析
１９９３年 １１月该站上游 １２ｋｍ处的漫湾电站水 库下闸蓄水，漫湾水库正常蓄水位 ９９４ｍ，相应库容
收稿日期：２０１７－１１－０８ 作者简介：陈 荣，男，云南省水文水资源局临沧分局，副局长，高级工程师．
·１６·
ห้องสมุดไป่ตู้
陈 荣 等 云南戛旧水文站悬移质泥沙测验方案分析
９．２亿 ｍ３。２００１年 １１月距该站下游 ８８．６ｋｍ的大 朝山电站 水 库 下 闸 蓄 水，大 朝 山 水 库 正 常 蓄 水 位 ８９９ｍ，相应库容 ７．０８亿 ｍ３。其上游的小湾电站水 库和功果桥电站水库也分别于 ２００８年 １２月和 ２０１１ 年 ９月下闸蓄水。
关键词：泥沙测验；悬移质泥沙；戛旧水文站；云南 中图法分类号：Ｐ３３２．５ 文献标志码：Ａ ＤＯＩ：１０．１５９７４／ｊ．ｃｎｋｉ．ｓｌｓｄｋｂ．２０１８．０４．００６
２０１６年，云 南 省 水 文 水 资 源 局 临 沧 分 局 （以 下 简称“临沧分局”）以辖区内 ３２个水文（位）站为依 托，开展了 以 “巡 测 为 主，轮 班 和 小 时 工 驻 测 为 辅， 应急监测作补充”的水文勘测方式改革。为有效推 进临沧分局巡测工作的开展，持续深化水文监测改 革，同时也为了配合戛旧水文站制定相应的管理制 度和泥沙测验方案，减轻测站人员的工作量，提高工 作效率，本文结合临沧分局深化水文监测改革需求， 探寻戛旧水文站非汛期连续 ３个月以上停测单样含 沙量和输沙率方案的可行性，对该站 １９６４～２０１６年 共 ５３ａ的悬移质泥沙资料进行了详细分析计算，以 期在保证该站泥沙测验成果精度的前提下，优化泥 沙监测方案。
溪口站悬移质泥沙测验问题的探讨
含沙量。
这部分会涉及到的公式为：在此基础上，根据以上公式原理设计可行性的简化的取样方法，105 /此时了解到所测含沙量为垂线平（4）4．资料来源及统计选自1983年至2012年共计188份的实测输沙率资料（详见附件1），1983年以来的实测资料统计：实测最大单样含沙量为12.2K g/m3（1996年8月8日14时18分）相应水位：19.42m；实测最小单样含沙量为0.004Kg/m3（2004年7月30日15时30分）相应水位：4.33m；实测最大断面平均含沙量为3.46Kg/m3（1983年4月10日15时40分）相应水位：13.10m；实测最小断面平均含沙量为0.004Kg/m3（2004年7月30日15时30分）相应水位：4.33m。
实测输沙率的沙量变幅占历年沙量变幅的100%（大于70%以上）；水位变幅占历年水位变幅的81.9%（大于80%以上），符合输沙率间测的工作要求。
5．分析计算溪口站自1983年至2012年单断沙关系均为单一线呈45°角。
单断沙换算关系式CS=CS即比例系数K=1。
采用1983年至2012年实测单断沙进行点绘单断沙关系图，并且进行适线、符号和偏离数值的三种检验以及标准差计算。
如图1。
单断沙关系测点标准差 Se=6.9％，随机误差为13.8％≤ 20 ％，达到规范规定的精度要求；系统误差为-0.46％≤± 3 ％，达到规范规定的精度要求。
结果：上述三种方法对单断沙关系曲线的检验，均达到规范要求，认为定线正确。
符合河流悬移质泥沙测验规范第七章第七节：悬移质输沙率及颗粒级配的间测分析第7.7.1条规定。
溪口站输沙率测验在含沙量小于3.56Kg/m3时可以实行间测，且由于单断沙关系稳定，间测方案可定为停五年测一年。
间测期间，继续施测单样含沙量，并且单沙代替断沙，进行输沙率计算。
6．悬移质泥沙测验的体会经过以上内容的分析，了解到悬移质泥沙测验是非常重要的，能够推算以往及将来河流含沙量，为更加科学合理的部署与落实水利工作创造条件。
湖南南咀水文站悬移质含沙量测验探讨
了河段及洞庭湖区河流的水沙特性，悬移质含沙量
平
湖
沙湾
山
岛
周文庙
水位站
小河咀
水文站
明显减小，经历史资料分析确定南咀站枯季（1～3
图 1 南咀水文站位置示意
月、12 月）悬移质输沙量停测，每逢年份尾数为 0 和
5 时进行实测。采用肖家湾（二）站的水位减南咀
茅草街
南咀
牛鼻滩
南咀水文站的水位流量、含沙量关系受多种因
·20·
曾
2
渝等
湖南南咀水文站悬移质含沙量测验探讨
悬移质含沙量测验分析
2.1
测次确定原则
根据 GBT 50159-2015《河流悬移质泥沙测验规
范》第 4.2.1 条规定 ，开展悬移质含沙量测验。1a
［1］
内单样含沙量的测次分布以“能控制含沙量的变
化过程，满足推算逐日平均含沙量、输沙率的特征
次开闸泄洪，水位落差在 0.86～0.73 m 之间迂回，澧
摘要：悬移质含沙量大小受泥沙来源、暴雨强度、河床冲刷及不同水系河流来水相互渗透等多种因素
的影响，其测验一直是水文巡测的难点。悬移质含沙量分布测验结果应能反映含沙量的变化过程，有利于
掌握其输移量、各种特征值及在时间上的变化规律。分析了 2004～2018 年南咀水文站悬移质含沙量测验
结果及肖家湾（二）站与南咀站水位落差变化过程的相应关系，根据水位落差过程线中的转折点，提取对应
悬移质含沙量。分析结果满足水文资料整编成果精度要求。通过水位落差与悬移质含沙量的关系合理调
整测验测次分布，既能及时掌握悬移质含沙量在天然河流中的变化过程，又能突破传统按期取样采集方法
的限制，显著减少沙峰过程中的测验次数，可降低劳动强度。
木扎提河悬移质泥沙特性及输沙量探析
文章编号：1673-9000（2019）04-0064-02木扎提河悬移质泥沙特性及输沙量探析周海龙（阿克苏水文勘测局，新疆阿克苏843000）［摘要］泥沙对河流水资源开发利用、防洪工程等建设具有重要影响。
结合木扎提河基本情况，对其水沙特性和分布规律进行探讨，选用木扎提河托克逊水文站30年资料为研究对象，通过统计和经验公式法等方法，分析不同条件下木扎提河的含沙量、输沙量的时空分布规律及特性。
求得木扎提河年平均推移质输沙量为136.7×104t ，可供研究木扎提河发展演变进行参考。
［关键词］木扎提河；泥沙特性；含沙量；输沙量；输沙模数［中图分类号］P333.4；TV145+.3［文献标识码］B［收稿日期］2019-02-14［作者简介］周海龙（1986-），男，新疆新源人，助理工程师，主要从事水文勘测工作。
0引言天然河流在径流形成和运行过程中，常挟带不同程度的泥沙颗粒，造成河床淤积、河道改变，给防洪、灌溉及水利建设带来不同程度的影响。
新疆木扎提河属于渭干河流域，发源于天山南麓，北起天山山脉，南至塔克拉玛干沙漠，流域海拔最高点6769m ，最低点1160m ，河流全长242km ，年径流量14.41×108m 3，末端最终流入克孜尔水库。
分析研究木扎提河流泥沙特征对整个流域水资源开发利用、防洪工程建设和社会生产具有重要意义。
1参证站泥沙代表性分析木扎提河上有托克逊水文站，位于新疆拜城县托克逊乡，建于1986年，是克孜尔水库入库洪水水情信息站，流域集水面积14767km 2。
托克逊水文站泥沙为二类精度，悬移质泥沙项目观测从1987年开始至今，有完整的30年（1987年～2017年）资料系列长度。
由于木扎提河托克逊站没有推移质泥沙监测项目，故仅以悬移质含沙量和输沙量为主，做木扎提河泥沙分析。
通过对木扎提河托克逊站1987年～2008年悬移质输沙量不同系列长度均值及C V 距法估计值和相对偏差比较，当系列长度达到18年时，悬移质年输沙量均值相对误差小于±2.0%。
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悬 移 质 泥 沙 与 流 量 异 步 测 验 方 案 探 讨
任 芳 俊， 邹 涛 ， 辰 亮 ， 张 张 亿
（ 江 水 利 委 员会 长 江 三 峡 水 文 水 资 源 勘 测 局 湖 北 宜 昌 ４ ３ ０ ） 长 ４ ０ ０
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少 外 业 测 验 工 作 量 ， 而 提 高 单 次 输 沙 测 验 成 果 的代 表 性 ， 其 从 尤 是 在 抢 测 沙 峰 期 问 ， 以提 高 单 次 输 沙 测 验 精 度 ， 时 还 为 将 来 可 同
摘 要 ： 移 质 泥 沙 与 流 量 异 步 测 验 可提 高 工 作 效 率 ， 约 人 力 、 力 和 财 力 ， 时 也提 高 了悬 移 质 泥 沙测 验 的 悬 节 物 同 时效 性 、 确 性 和 可 靠 性 。 通 过 断 面平 均 含 沙 量 的 数 学模 型 探 讨 了 宜 昌站 悬 移 质 泥 沙 与 流 量 异 步 测 验 方 案 。 准
Ｃ ＝
＞ Ｃ ‘ … ｇ
－一 （） １
∑ｑ
ｉ＝ １
测 定 断 面 平 均 含 沙 量 ， 以 根 据 上 式 原 理 设 计 出 各 种 简 化 可 的取 样 方 法 ， 种 简 化 方 法 都 应 用 （ ） 进 行 原 理 性 检 验 ， 不 各 １式 凡
符合 的不能作为断沙测验方 法。 目前 水 文 站 采 用 的悬 移 质 输 沙率 测 验 方 法 主 要 是 垂 线 混 合
关 键 词 ： 文 测 验 ；悬 移 质 泥 沙 与 流 量 ；异 步 测验 ；方 案 探 讨 水
现 今 悬 移 质输 沙 率 测 验 采 用 的测 验 方 法 是 经 由误 差 试 验 成 果 分 析 确 定 的 ， 按 配 套 项 目类 别 来 这 分 ， 分 为 两 种 ： 与 流 若 可 ① 量 测 验 同 步 进 行 ， 测 验 方 法 有 选 点 法 、 线 混 合 法 ， 采 用 部 其 垂 均 分 流 量 加 权 法 计 算 断 面 输 沙 率 和 断 面平 均 含 沙 量 ； 与 流 量 测 ② 验 异 步 进 行 测 验 ， 在 较 少 的输 沙 测 验 垂 线 上 只 取 水 样 ， 不 同 即 而 步 施 测 流 量 。其 测 验 方 法 为 全 断 面 混 合 法 ， 集 的 水 样 经 烘 干 采
大 ， 峰持续 时间较短 ， 采 用悬移 质输沙率 与流量 同步施 测 ， 沙 若
则 不 仅 增 加 测 验 工 作 量 ， 时 也 因 测 验 历 时 过 长 而 降 低 了 单 次 同
流量 和悬 移 质 输 沙 率 的测 验 精 度 ， 使 沙 峰 期 间 断 面 平 均 含 沙 致 量变化过程不易测 到。② 随着 测流 技术 的改进 ， 别 是 Ａ Ｃ 特 ＤＰ
加 流 量 测 次 ， 势 必 增 加 成 本 ， 了减 少 成 本 可 在 水 位 流 量 关 系 则 为 单一线上查读 相应流量 。 悬 移 质 输 沙 率 和 流 量 异 步 施 测 ， 以大 大缩 短测 验 历 时 ， 可 减
法 ， ： 水 文 断 面 上 布设 一 定 数 目 的垂 线 ， 每 条 垂 线 的 相 对 即 在 在
测 流设 备 的广 泛 应 用 ， 航 式 测 流 方 式 使 得 测 流 测 沙 难 以 同 步 走 展 开 。③ 根 据测 站 特 性 ， 某 一 水 位 级 或 某 一 时 段 按 单 一 线 法 在 进 行 流量 测 验 ， 量 测 次 相 应 减 少 ， 为 了 测 悬 移 质 输 沙率 而 增 流 若
经 选 用 宜 昌站 ２ ０ ０ ３～２ ０ ０ ８年 完 整 的 系列 资 料 ， 异 步测 沙 方 案 测 得 的 断 面平 均 含 沙 量 进 行 了验 证 。 当 流 量 ｑ 对
＜ １ ０ ｓ时 ， 均 误 差 为 一０ ５ ％ ， 差 为 ０的 测 次 有 ４ 次 ， 总 数 的 ８ ． ％ ； ００ ０ ｍ ／ 平 ．９ 误 ０ 占 ７０ 当流 量 Ｑ ≥ １ ０ ｓ ０ ０ ０ ｍ ／ 时 ， 均 误 差 为 一 ． ３ 。 总 体 而 言 ， 选 测 验 方 案 精 度 满 足 现 行 规 范要 求 ， 平 ０ ８％ 所 可在 类似 测站 推 广 应 用 。
１ 断 面 平 均 含 沙 量 计 算 数 学 模 型
悬 移 质 输 沙 率 测 验 方 法． 根 据 测 站特 性 、 度 要 求 和 设 备 ， 是 精 条 件 等 情 况 分 析 确 定 的 。采 用 不 同 的 悬 移 质 输 沙 率 测 验 方 法 测
定 断 面 平 均 含 沙 量 ， 必 须 符 合 部 分 流 量加 权 原 理 和 精 度 要 求 。 均
基本公式为 ：
称 重 后 得 出 的含 沙 量 即 为 断 面 平 均 含 沙 量 。该 方 法 是 一 种 经 验
方 法 ， 般 用 于夜 间 、 殊 沙 情 、 测 沙 峰 等 沙 量 较 大 情 况 下 的 一 特 抢 悬移质输沙率测验 。 随 着 水 文 测 验 技 术 的 改 进 ， 移 质 输 沙 率 测 验 面 临 ３个 方 悬 面 的 新 问 题 ： 洪 水 或 特 殊 沙 情 期 间水 文 测 验 断 面 含 沙 量 变 化 ①
水 深 位 置 处 采 取 一 定 容 积 的水 样 ， 按 比 例 混 合 。 其 实 测 含 沙 且 量 的计 算 公 式 为 ：
ｃ ＝ （ ２）
用 垂 线 混 合 法 采 集 的水 样 ， 实 测 含 沙 量 为 垂 线 平 均 含 沙 其 量 。断 面 输 沙 率 的 计 算 公 式 为 ：