河流悬移质泥沙测验规范
悬移质泥沙测验程序文件(20180209)

3悬移质泥沙测验3.1悬移质单样含沙量流程单沙测验方法宜使一类泥沙精度测验站单断沙关系线的比例系数在0.95-1.05之间,二、三类站在0.93-1.07之间。
3.1.1测验频次一年内的测次,应主要布置在洪水期,平、枯水期分布少量测次,在含沙量变化转折处应分布测次。
测次的布置以能掌握沙峰变化过程、控制含沙量变化过程为原则。
3.1.2准备工作测深杆、采样器、水样瓶、记录本、2H铅笔、水温计、秒表。
(1)采样器瞬时式采样器横式采样器,1)在水深和流速较小时,宜采用测杆悬挂仪器,在水深较大时,应采用铅鱼悬挂仪器;2)采用锤击式(或拉绳式)开关取样时,必须在仪器关闭后再提升仪器;3)倒水样前,应稍停片刻,防止仪器外部带水混入水样。
积时式采样器瓶式采样器,1)当垂线平均流速小于或等于 1.0m/s 时,应选用管径为6mm 的进水管嘴;2)当垂线平均流速大于1.0m/s 时,应选用管径为4mm 的进水管嘴;3)仪器排气管嘴的管径,均应小于进水管嘴的管径。
皮囊式采样器,采样器悬挂位置应水平,否则将造成较大误差。
如头部向下,进水管尾部就向上倾斜,水样进口流速会明显偏小;反之则流速明显增大。
(2)水样瓶按本站沙重确定水样容积,确保采样瓶和水样瓶、水样桶、量杯、漏斗等的清洁。
(3)安全施测在取样时戴好防护装备,2个人以上施测;(4)检查仪器设备是否正常使用检查;各种采样器使用前应进行检查。
在测验过程中,发现问题应及时查明原因并进行处理、测深杆刻度是否清晰、水样瓶是否清洁、温度计是否有损坏等。
3.1.3观测水位观测基本水尺水位,方法与要求同水位观测。
3.1.4确定单沙取样位置(1)单样含沙量测验的垂线布设应经试验确定。
测沙垂线尽可能与测速垂线重合;(2)断面比较稳定和主流摆动不大的站,可在主流处选取一条垂线,作为固定取样垂线位置;当复式河槽或不同水位级含沙量横向分布有较大变化时,应按不同水位级分别确定代表线的取样位置;(3)河面较宽,含沙量横向分布不规律的站,在中泓选取2~3条垂线取样;(4)断面不稳定主流摆动的二类泥沙精度站,应根据测站条件,采用等流量多垂线、主流多垂线取样;(5)在洪水期,受漂浮物影响及设备条件限制,不能在选定位置取样时,应尽量远离岸边,在水流明显处取样;(6)单独设置基本水尺的分流,应作为独立断面选取单位水样的取样位置;(7)断面上游附近有较大支流汇入时,应增加垂线数目或增加垂线上的测点数;(8)当含沙量横向分布和单断沙关系发生明显变化时,应调整垂线。
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。
13河流推移质泥沙及床沙测验规程【SL43-92】条文说明

,中华人民共和国行业标准河流推移质泥沙及床沙测验规程条文说明目次总则推移质泥沙测验仪器的选择及使用推移质输沙率及颗粒级配测验床沙采样器的选择及使用床沙取样及河段床沙调查总则大于当有一种的含量大于如沙的含量大于若三种的含量都未超过如某河床的沙含量为卵石为以次类根据对泥沙测验精度的的水沙量和重要工程建设的站均分各类测站的测验要求和以达到资料应用所需要的测验精度又利于面上工作的开展和规程的执推移质泥沙测验仪器的选择及使用测验仪器的选择口门宽和高大于床沙最大粒径有利于取得全部对于大卵石河床如要求仪器口门宽也大于床沙最会造成采样器器身过大而严重影响采样效率且操作困难而难于实故口门宽应小于或等于效容积指泥沙样品装入采样器后不易淘出和不影响后期采样的最大样通常网式采样器取盛样仓最大容积的取采样器在下放到河床面上时仪器的口门能正对量应使采样器在适用范围内悬索偏角一般不大于要指网式和值略大于的压差式伏贴身阻力较小包括仪器阻水面积较小和水阻力系数水力效率指口门平均进口流速值等于口门平均进口流速与没有仪器时口门位置处的天然流速品的代表性主要指样品的颗粒级配与自然推移的泥沙颗粒级配的一致采样效率较稳定有两种是采样效率不变二是采样效率的变化有较好的规律可若断面河床组成部分是一部分是选用沙质推移质采样器和卵石推移质采样器在该断面上分别进行施本条主要指新选用的采样器应有效率已经使用而没有解决好原型效率系数的应作率定早日提供原型效率几种推移质采样器的主要技术参数见表结构示意型仅尺寸和适用的粒径范围以及承沙部位图型沙推移质采样器护板侧墙弹簧前门支柱前支架抽针拉杆铅块冲沙挂尾门浮筒器流线型加铅尾翼侧网背底网加重背尾翼连吊环图框尾翼重吊底侧连杆仪器的使用全面检查的内容主要包括仪器是无变尺寸是否变动软底网采样器的底网垂度是否适口门关闭装置的开关是否灵活关闭是否可靠仪器的装是否牢固悬吊式仪器是否按规定预置了适当的仰角在每次使用前应检查口门是否变关是否灵活螺丝是安装是否牢固底网或盛样仓是否破裂型采样器为系列中型可以手持仪器到达床面还应适当放出一些悬的是当悬点轻微移动或悬索受到漂浮物等不太大的撞击不在床面上挪动而影响仪器不在水中和水面附近停留是避免不稳定水流将器内泥沙样采样过程中仪器受到扰动而影响采样主要是指悬点有较大移动如缆道行车移船较大范围移受大漂浮物冲在河床上拖刮而影响推移质输沙率及颗粒级配测验断面推移质输沙率测验当断面测验历时与垂线测验历时有矛盾时可以调整垂线测验历经理论分析模拟计算以及实际资料的验证说明按等部分输沙率布设推移质测验面输沙率的测验误差最以提出推移质输沙率测验按部分输沙率相等的原则布实际部分输沙率难以做到故将此原则扩大应用即先近似按等部分河宽后在强推移强推移带指单宽输沙率较高的部分推移带一般在带内输沙率占垂线重复取样次数原则上按部分输沙率占断面总输沙率的权重确为便于现场掌握规定强推带重复取样推带只取规程中表中的基本垂线数目在执行中按以下原则掌握下限是对应下限宽度内必不可少的垂线当宽度在对应的上下限之间宽度的增加垂线数应在下限的基础上适当加多当宽度达到表内相应栏的上限值数也应取最大采样器规定的有是沙样仓容积的推移质是如样品超过此限度时应缩短取样历时重为检查资料的合理性超量样品仍应称重记录在备注栏推移质运动边界的确于试探法过于致测验微量而增长了历时使测验总精度现写入的经验法确定运动是着眼于测好绝大多数于微量的个别垂线不影响或影响断面输沙率很不必耗费时间去测经验法有几种一种是根据测站绘流速与单宽输沙率关系线输沙率为零时的相起动岸边附近相应于该起动流速的位置即为起推另一方法是用已有的起动流速公式计算也可以根据计水位与起动边界的关精密测验及少线测验方法精密测验是为了解推移质输沙率沿断面横向分布和垂线输沙率脉动规测验方法及研究和估算不确定度资料需要进行的试重复代表性的垂线是指输沙率的横向变化较小的减少垂线法的分析应有年以上的实测断不少于测次且各测次较均匀分布在各级输沙率实测相关水力因素达实测年总变幅的表中级配允许的标准差的是减少垂线后的年级配各对应粒径组沙重百分数的标准差式中粒径组垂线的某粒径组沙重百分当相关水力因素超过分析资料的相关水力因水利工程等人类活动影响改变了原有水沙关系时少线法应停止使用待重新收集足够资料后再进行分沙样处理及现场测定颗粒级配插取法是指从金属管随机插取部分沙样的操作时应在不同方位多次插插取的代表沙样与总沙样的颗粒级配具有一致误差来源及控制本节针对断面输沙率测验的主要误差严控制系统误定了各主要方面控制误差的要求和为保证成果质量规定了必要的现场合理性检查其检查记载表见附录颗粒分析相关水力因素的误差来源及有关规范执强推带位置变动且流速横向分布无明显变化推带的变化多系测验误差所致故应予重推移质测验资料的计算与合理性检查断面推移质输沙宰相应水力因素的计算与推求确定是否用加权法计算相应水位的水位变幅指标是根据典型站资料分析综合确定各站可用本站的水位输沙率资料分析算术平均相应水位与输沙率加权平均相应水位之间的相应断推输沙率差再转换成允许的水位变便执典型分析成果还宽输沙率在断面上的横向分布形式定的输沙率误差的水位变幅有较大的出中心对称分布允许的水位变幅峰分布允许的水位变幅因测站特性作些分析验证允许的输沙率差再确定水位变化急剧的判别指推移质输沙率是多种水力因素的函在计算出相应水位可能用到相应流均流速及平它们的计算可采用在水位一流位一平位一平均流速等关系图相应水位查读的方法这种图呈单一关系时用起来很方便否则可用连时序套推移质资料整编推移质输沙率的整编方法推移质输沙率与水力因素有无良好关系均以规定的定线精度指标为判断合规定指标则视为关系良实测断面推移质输沙率接近于际上又有推移质运时所对应的流量及断面平均流速可分别作为起动流量及起动推移质输沙率与相应水力因素关系线的确于关系点据太集中的情况最小二乘法拟受少数点的影响而使关系线偏而宜用分组平均值定凡各次洪水水位过程的涨坡与退坡拐点所对应的各日均视为相应的水力因素变化余各日均视其相应的水力因素变化床沙采样器的选择及使用采样器的选择采样器能取到天然状态下的河床样品是指采样器到达河床面上不要扰动品是自然床面的沙证样品有较好的代表效取样指采样器储样仓容程中要求不要是指卵石床沙小于颗粒是可能它的含量很整个粒配无大的条文中所提可供选用的采样器的性能如表所床沙采样器性能及适用范围表表列出的床沙采样器性能及适用范围是目前国内外普遍使用的取样器技术数种仪器的图形及结构说明如用于沙质河床床沙采样器的结构图如斗式图图拖斗式采样器结构示意图吊筒容柄式图示意图式轴式图钳式采样器结构示意图流速仪安装衡锤图图铅块把索支锤转轴转用于砂夹结构图如式图吊环挖斗绳式图犁式采样器结构示意图背形重块铅底水平翼筒式图沉筒式采样器结构示意图筛品切割器采样器的使用钳式采样器均适用于硬底要求在不破坏天然床面的情况下平稳地接近河床使仪器口门与河床吻因两者都是借自重力挖取样品以开始上提时不能用快的速度太快一滑即过将取不到额定数量的样犁式采样器较之要有一定的拖力才能在河床上取到样以它只适用缆道吊船站和有大马力轮船测验的悬索与垂直方向保持的角度很了可能将仪器拉了又会取不到床沙样床沙取样及河段床沙调查床沙取样的测次布置床沙的测次要求是根据目前测验技术水平和设备条件的实际情况而定下来根据测站等级要求施测不同测适应不同的实际由于卵石床沙采样器及其取样技术目前都没有很对卵石床沙的取样要求不能更床沙取祥方法床沙测线的河床粒径在断面上的分布而考虑到床沙资科大多数情况下和推移质同沙质河床上还要和悬移质配套因此测线也应和两者重一般说测线能满足也能满足但是当发现不能控制横向变化当增加路不测推移质的站或控制床沙组成的横向变化为原表的有关具体数根据数理统计中子样本不应少于的原理定下来由于考虑到目前粗卵石的器测法取样有实际测量上的可能所以提出了受仪器性能限制达不到下限要求时应再重复取样次即最多连续取样次的实用沙质河床的洲滩取样是必需小河站及北方的大多数河水历时件满足各项水文测验要求的同取床沙样品是很困难能在每次洪水后取样一次也能满足一般使用试坑法般情况下对沙质河床并非必野外工作量以提出有必要时才卵石洲滩取样点位首先要注意取得的应是天然情况下的样代表一具体点数决定于洲滩大小及卵石组成到点是根据试验资料定下来般能与当今的需要和可能的水平相坑面大小以为分类指考虑床沙的级配有时很宽如以为指倍坑面往往很大甚至在以上工作量很际上难于做以面一般可以限制在与过去的作法一际上也可床沙表面层样品资料是研究河流代表糙度及水流运动的必需因器测法取的是表层样品所以要揭取表分层深不宜小于太深很层深度和坑的总深度比过去统用深要合乎实际得表层样品的采集是参照国际合国内试验定出这种取样挖坑取样简单取得的样品能与体积法样品互相换采用这套方法普遍开展床沙取样工作将大有这种方法按类型分为下列系统块法格格格法法网格法断法这种取样方法条理清楚便于执其中有关具体数字的规是根据有关试验的实际经验并考虑满足一定做起来又不太困难的情况下提出来步格法对大颗粒和小颗粒操作误差均大故未列综合探测法是针对当前测验水平而采取的过渡办这套方法的配合使用可以取得任何情况下的床沙样品有利于普遍开展床沙取样河段床沙调查床沙调查以补充点上工作的不在点上工作没有开展以代替点上的调查的河段长度仍遵照习惯上倍最大河宽的原采用国际经清江流域的试了只需调查两个浅滩间的河段和上浅滩以上一个深槽就可以的结因为床沙组成除受本河段变化影响要受上游来沙的取到上游一个浅滩及其深调查时期定在低水位或断流时进便于工作能收集到最大范围的河段粒径分布调查时取样断面和点位的分布主要决定于洲滩大小与河床组成条文中都强调了在床沙组成转折处增加断面和测点的规不控制变化的转折品的代表性就很难保其中有关具体数字规根据已有经验及需要与可能决定考虑所取样品是代表某断面或某河段的泥沙特性取样位置的准确样品的代表性影响不大所以允许用目估法定调查一般不需深层样品选用一种表层取样方法就可以只有在生产部门提出要求用试坑法取深层样开挖河段床沙组成及断面变化都有大的以调查时应向开挖管理部门详细了解开挖的年总量和开挖影响的调查范围规定为最大河宽的一要是参照国际标准和便于执行而提出床沙颗粒级配分析及沙样处理室内分析和野外分桥的粒径范围划要由分析精度和样品容量两个因素以的粒径为分原因是用可以减少样品运送品中含泥量大用分离样品困难宜用为分离样品的界现场分析的样品不保场应杜绝差室内分析的样品应保存一段时于在资料整编中发现问题时进行复保存时间仍遵循习惯粒径大于宜用尺目前的圆孔筛难以分析到此粒径而下的可以用筛分另外当用分离出的颗粒少于数量进行分组已无实际意本条主要指相邻两组出现奇大奇小现象这现场采取加密组级分析的措保证成果的同时这也是一种必要的保证成果质量的现场核查床沙资料计算及整编床沙资料整编计算本条规定的单点颗粒级配计算方法是新增在附录填表说明中有这里重复说明了点绘曲线或自由分刊印粒径应符流泥沙颗粒分析的统一规定具体数值可在曲线上读单次成果合理性检查完整性检查为的是及时发现缺漏项便及时补不能补找有关人员查将查询情况在有关栏内说重要求在前面已提里所说的检查是根据取样粒径对照重量要求表进重量不合要求时应予提出今后改进的时所说的方法正确是指分析方法是否适合于分析沙的比如粒径计的使用法的使用范围等都是有限度不成果精度有若发现问题应予颗粒级配曲线检查中两种方法接头的连线指曲线的走向趋势及光滑由于各种方法本身存在误头处出现不连续是可能因应通过两种方法分析点的中如发现两者有大的矛盾应对某些操作步骤进行复查或找有关人员了解情况不能补救详加综通过床沙与其它水力因素关系比较后从过程上及变化规律上更深入一步的合理性检查这种检查是在单点资料合理性检查以后进较单点检查更规定的图表是必要的一般都能办为了发现问题可能还有很多辅助图表和本规程条文中的四款是基本的只要能做能对资料的精度作出比较准确的床沙资料整编要求测站工作人贯彻规对测站特性及床沙分布变化规律有较为深入的认识不仅对确保整编成果对改进取样高技术水平也是必需按测站类别和具体情况提出不同的工作内十年来的经验总沙质床沙一类站对床沙测验资料整编有较高的类站的测次分布应能控制时空的所按全部规定的内容进行整编卵石床沙一类站能测到床沙全过程按全面的要求但有的一类于水下取样问题目前未能彻底解决就不全面进行整编河床组成复杂使是一类只刊印单点实测成果沙质床沙二类站因测次未能在时间般只需刊印断面级配实测成果沙质床沙三类站卵石床沙站也只刊印级配实测成果这样规际资料情况满足部分由于床沙级配无求日平均值的条件与需要所平均值可直接采用本规程的规定推没有取样的月份枯季情变化小河床组成而可用前后相邻月份的相近测次进行插汛期中如果水情变化不基以用上面所说的方法进行插补如果水情变化大则不能插此时月平均任其应予单站保证成果质量的最后一定要把好这一过去编写说明书般用文字管列出一大串提际写出来的很可能是年复一年的重抄复不住实质需要的内所用表格形以使作者抓住实节省时单易。
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。
第四节 泥沙测验

三点法
二点法
一点法
式中 Csm --- 垂线平均含沙量,kg/m3; Csj --- 测点含沙量,脚标j为该点的相对水深,kg/m3; Vj --- 测点流速,m/s,脚标j的含意同上; Vm --- 垂线平均流速,m/s; b --- 一点法的系数,由多点法的资料分析确定,无
资料时可用1.0.
2, 断面输沙率计算
目的:
在于预估未来工程运用期间的 在于预估未来工程运用期间的河流来 运用期间 沙量, 沙量,为水利水电工程规划设计提供 有关泥沙数量的资料. 有关泥沙数量的资料.
二,推移质泥沙测验
推移质输沙率是指单位时间内通过测验断面 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. 的推移质泥沙重量,单位为 . 推移质取样的方法,是将采样器放到河底直 推移质取样的方法, 接采集推移质沙样.由于推移质粒径不同, 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. 推移质采样器分为沙质和卵石两类. 沙质 两类
流量计算 =0.67
v = 0.013 + 0.692 × n
施测时间: 施测时间: 1989.7.25 水深 仪器位置 垂线 起点 号数 距(m) (mm) 测 测 深 速
流速仪牌号及公式:LS68型 v
= 0.013 + 0.692 × n
部分
测速记 录
流速(m/s) 流速(m/s)
相对 测点 总 水深 深 历 (m ) 时T
4. 人们从不断的实践中发现,当( AD ) 人们从不断的实践中发现, 时,断面平均含沙量与断面某一垂线或某一 测点的含沙量之间有稳定关系, 测点的含沙量之间有稳定关系,通过建立其 相关关系,便可大大地简化了泥沙测验工作. 相关关系,便可大大地简化了泥沙测验工作. A.断面比较稳定 B.河道比较窄 断面比较稳定 河道比较窄 C.河道比较宽 D.主流摆动不大 河道比较宽 主流摆动不大
河流泥沙测验规程

河流泥沙测验规程引言:河流泥沙测验是一项重要的水文测量工作,它对于了解河流的水质、水量以及河床变化等方面具有重要意义。
本文将介绍河流泥沙测验的规程,包括测验前的准备工作、测验过程中的操作步骤以及测验后的数据处理与分析。
一、测验前的准备工作1. 确定测验地点:根据需要,选择合适的河流断面进行泥沙测验。
考虑到河流的特性和测验目的,选择断面位置应具有代表性。
2. 准备测验设备:包括泥沙采样器、测流仪、水质监测仪器等。
确保设备完好,并进行校准和检查,以保证测验的准确性和可靠性。
3. 制定测验计划:根据测验目的和要求,制定详细的测验计划,包括测验时间、频率、测量参数等。
确保测验过程的科学性和系统性。
二、测验过程中的操作步骤1. 测量水位:使用水位计或水位测量仪器,在测验断面上测量并记录水位。
根据需要,可以选择不同的测量方法,如测量静态水位或动态水位。
2. 测量流速:使用测流仪或流速计,在测验断面上进行流速测量。
根据河流的特性和测验要求,选择合适的测量方法,如中心点法、面积积分法等。
3. 采集泥沙样品:使用泥沙采样器,在测验断面上采集泥沙样品。
根据泥沙的特性和测验目的,选择合适的采样器和采样方法,如表层采样、全层采样等。
4. 水质监测:在测验过程中,进行水质监测工作,包括测量水温、pH值、溶解氧含量等。
根据需要,可以选择不同的水质监测仪器和方法。
5. 记录数据:在测验过程中,及时准确地记录测量数据和观测情况。
确保数据的完整性和可靠性,以便后续的数据处理和分析工作。
三、测验后的数据处理与分析1. 数据整理:对测验获得的数据进行整理和归档,包括整理测量数据、泥沙样品信息以及水质监测数据等。
确保数据的完整性和可追溯性。
2. 数据分析:对测验数据进行分析和处理,包括计算河流的流量、泥沙输移率以及泥沙粒径分布等。
根据需要,可以使用统计方法和数学模型进行数据分析。
3. 结果评价:根据测验结果,对河流的水质、水量以及河床变化等方面进行评价和分析。
泥沙测验

四.悬移质水样处理
水样处理:量积、沉淀、称重(沙样处理),求得含沙量. 沙样处理: 烘干法、过滤法、置换法。 •烘干法:将浓缩后的水样放入烘箱进行烘干,冷却后称 得干沙重。 •过滤法: 将滤纸铺在漏斗或专用的过滤筛上,将水样倒 在滤纸上自然过滤;过滤后烘干、称重后减去滤纸重, 即得干沙重。
•置换法:利用已知的比重瓶置换出泥沙的体积. (1)将浓缩后的水样,装入比重瓶内称重,量比重瓶内水 温; (2)比重瓶加浑水重等于比重瓶重加瓶内沙重和清水重;
(2)等流量中心法:据流量测验成果,计算各部分流量累积 百分率与起点距Di的关系,均匀布设测沙垂线.如布设5条 线,位置应在10%,30%,50%,70%,90%相应的Di处.
适用河流:断面冲淤较大,主流不稳定. (3)固定垂线法:测沙垂线与测速垂线相同,可随流速垂线 固定.(我国水文站多用)
适用河流:主流稳定,河床冲淤较小.
Wws Wb VS S (V VS ) w
(3)沙重等于干沙所占体积与干沙密度的乘积; Ws VS S
(4)比重瓶加清水重等于瓶重加清水所占容积与水的密度
的乘积.
Ww Wb V w
(2)式-(4)式得:
Wws Ww VS ( S w )
VS
s
0.100 , 0.25 , 0.500 , 1.00 , 2.00 , 5.00 , 10.0 , 20.0 , 50.0,100,200.
泥沙颗粒级配曲线: 以粒径级为纵坐标,小于某粒径沙重的百分数为横坐标. 点绘在几率格纸上或单对数格纸上。
泥沙颗粒分析方法 (一)直接观测法 1.卵石粒径测定法(粒径大于20mm) 当颗分沙样是大的卵石或砾石时,可用卡尺直接测量卵石的长(a)、 宽(b)、高(c)三轴的尺寸,用几何平均或算术平均法求其平均粒径D: 适用条件:粒径大于20mm的推移质和河床质. 2.筛分析法(粒径=0.062~32mm) 3.显微镜法 4.称重法:依粒径大小排列称得各组的粒径的重量。 (二)水分析法
河流悬移质泥沙测验仪器选择及技术要求

2 仪器选择及技术要求2.1 仪器选择2.1.1 悬移质泥沙测验仪器可选择采样器和测沙仪两类。
应根据测验方法、现场环境和仪器的技术指标选用适合的仪器。
采样器可选用调压积时式采样器、皮囊采样器、普通瓶式采样器和瞬时式采样器。
瞬时式采样器根据需要可选用横式采样器或竖式采样器。
测沙仪可选用同位素测沙仪、光学测沙仪、声学测沙仪、振动式测沙仪等。
2.1.2 根据测站确定的泥沙测验方法,悬移质泥沙测验仪器选择可按表2.1.2的规定确定。
表2.1.2 悬移质泥沙测验仪器选择2.1.3 施测悬移质泥沙颗粒级配的测站,当采用测沙仪测验时,应同时配置采样器。
2.2 仪器技术要求2.2.1 积时式采样器应符合下列要求:1 采样器或承载装置外形应为流线型,管嘴进水口对水流扰动应较小。
采样时,仪器舱内外的静水压力应相平衡。
2 当采样位置流速小于5m/s和含沙量小于30kg/m3时,管嘴进口流速系数在0.9~1.1之间的保证率应大于75%;含沙量为30kg/m3~100kg/m3时,管嘴进口流速系数在0.7~1.3之间的保证率应大于75%。
3 采样器采样容积应能适应采样方法和满足室内分析所需的沙量要求。
4 宜采用较长采样历时的器型,减少泥沙脉动影响。
5 采样器应能取得接近河床床面的水样。
用于宽浅河道的仪器,其管嘴进水口至仪器底部距离宜小于0.15m。
6 采样时,管嘴应无明显积沙。
7 采样器应制作简单,结构牢固,工作可靠,维修方便,容器可拆卸冲洗。
8 进水可控的采样器宜有进水开关状态指示装置。
2.2.2 瞬时式采样器应符合下列规定:1 采样器仓内壁应光洁、无锈迹。
2 同一采样仓口门应能同时瞬间关闭,关闭后不漏水。
3 采样器的单仓容积可采用500mL、1000mL、2000mL、3000mL等,其容积误差不大于标称容积的3%。
4 采样器外形与安装方式应对水流扰动小。
2.2.3 测沙仪应符合下列要求:1 仪器工作曲线应稳定,校测方法简便,操作安全可靠,校测频次较少。
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二、一类站历年单样颗粒级配与断面平均颗粒级配关系线(以下简称单断颗 关系线)与历年综合关系线比较,粗沙部分变化在±2%以内,细沙部分变化在 ±4%以内时,每年测次不应少于 15 次,二类站作同样比较,粗沙部分变化在± 3%以内,细沙部分变化在±6%以内时,每年测次不应少于 10 次;
本规范由水利部负责管理,其具体解释等工作由水利部黄河水利委员会水文 局负责。出版发行由建设部标准定额研究所负责组织。
中华人民共和国建设部 1992 年 8 月 10 日
编制说明
本规范是根据国家计委计综【1986】250 号文的要求,由我部黄河水利委员 会水文局负责主编,并会同有关单位共同编制而成。
第 1·0·2 条 本规范适用于国家基本泥沙站、水文实验站和专用站的悬移 质泥沙测验。
第 1·0·3 条 国家基本泥沙站的分类,应符合下列规定: 一、一类站为对主要产沙区、重大工程设计及管理运用、河道治理或河床演 变研究等起重要控制作用的站; 二、二类站为一般控制站和重点区域代表站; 三、三类站为一般区域代表站和小河站。 第 1·0·4 条 各类站的测验项目和要求应符合下列规定: 一、一类站应施测悬移质输沙率、含沙量及悬移质和床沙的颗粒级配,测验 精度应高于二、三类站,并进行长系列的全年观测。部分一类站根据需要,可采 用直接法或间接法进行全沙输沙率测验,或进行河道断面测量; 二、二类站应施测悬移质输沙率和含沙量,大部分二类站应测悬移质颗粒级 配,测验精度可低于一类站; 三、三类站应施测悬移质输沙率和含沙量,部分三类站应测悬移质颗粒级配, 测验精度可低于一、二类站。 第 1·0·5 条 国家基本泥沙站进行悬移质泥沙巡测时,应符合下列规定: 一、已建立单断沙关系的,非汛期可实行巡测,汛期应有专人驻站或采用自 动测沙装置进行单样含沙量测验,测次分布应能控制含沙量变化过程,巡测输沙 率时应检查单样含沙量测验方法和校核单断沙关系; 二、流量与输沙率关系较稳定的站,可只测输沙率,输沙率测次分布应满足 资料整编要求。 第 1·0·6 条 二、三类站的悬移质输沙率及颗粒级配测验,当符合本规范 第七章第七节间测条件时,可实行间测。 第 1·0·7 条 悬移质泥沙测验,除执行本规范外,还应遵守现行国家标准 《水文测验术语和符号标准》、《水位观测标准》及《河流流量测验规范》等的有 关规定。
在本规范的编制过程中,规范编制组进行了广泛的调查研究,认真总结我国 河流悬移质泥沙测验的实践经验,参考了有关国际标准和国外先进标准,针对主 要技术问题开展了科学研究与试验验证工作,并广泛征求了全国有关单位的意 见,最后,由我部会同有关部门审查定稿。
鉴于本规范系初次编制,在执行过程中,希望各单位结合工程实践和科学研 究,认真总结经验,注意积累资料,如发现需要修改和补充之处,请将意见和有 关资料寄交我部黄河水利委员会水文局(河南郑州市城北路 2 号,邮编:450004), 以供今后修订时参考。
新设站在头三年内,应增加输沙率测次。 第 3·2·3 条 一年内测定断面平均颗粒级配的测次,应主要分布在洪水期, 并应符合下列规定: 一、当用断面平均颗粒级配过程线法进行资料整编时,一、二类站,每年测 次应能控制颗粒级配变化过程,每次较大洪峰测 3~5 次,汛期每月不应少于 4 次,非汛期,多沙河流每月测 2~3 次,少沙河流每月测 1~2 次;
第 2·3·2 条 采用积时式采样器和积深法取样,应符合下列规定: 一、取样仪器应等速提放; 二、当水深小于或等于 10 m 时,提放速度应小于垂线平均流速的 1/5;当水 深大于 10 m 时,提放速度应小于垂线平均流速的 1/3; 三、采用积深法取样时,一类站的水深不宜小于 2.0 m,二、三类站的水深 应大于 1.0 m; 四、仪器处于开启状态时,不得在河底停留; 五、仪器的悬吊方式,应保证仪器进水管嘴正对流向; 六、仪器取样容积与仪器水样仓或盛样容器的容积之比应小于 0.9,发现仪 器灌满时,所取水样应作废重取。 第 2·3·3 条 采用横式采样器取样,应符合下列规定: 一、在水深较大时,应采用铅鱼悬挂仪器; 二、采用锤击式开关取样时,必须在仪器关闭后再提升仪器; 三、倒水样前,应稍停片刻,防止仪器外部带水混入水样。 第 2·3·4 条 采用变通瓶式采样器取样,应符合下列规定: 一、当垂线平均流速小于或等于 1.0m/s 时,应选用管径为 6mm 的进水管嘴; 二、当垂线平均流速大于 1.0m/s 时,应选用管径为 4mm 的进水管嘴; 三、仪器排气管嘴的管径,均应小于进水管嘴的管径。 第 2·3·5 条 采用同位素测沙仪测沙,应符合下列规定: 一、仪器使用前,应精确率定工作曲线; 二、测量含沙量时,仪器探头至水面、河底的距离,均不得小于放射源的探 测半径; 三、仪器在使用期间,应定期用积时式采样器对工作曲线进行校测,当前后 两次校测的关系点与原工作曲线系统偏离小于或等于 2%时,原工作曲线可继续 使用,超过 2%时,应重新确定工作曲线。
四、采用单断沙关系比例系数过程线法整编资料时,测次应均匀分布并控制 比例系数的转折点,在流量和含沙量的主要转折变化处,应分布测次;
五、采用流量输沙率关系曲线法整编资料时,年测次分布,应能控制各主要 洪峰变化过程,平、枯水期,应分布少量测次。
第 3·2·2 条 堰闸、水库站和潮流站的悬移质输沙率测次,应根据水位、 含沙量变化情况及资料整编要求,分布适当测次。
第二节 悬移质输沙率及颗粒级配的测次分布
第 3·2·1 条 一年内悬移质输沙率的测次,应主要分布在洪水期,并符合 下列规定:
一、采用断面平均含沙量过程线法进行资料整编时,每年测次应能控制含沙 量变化的全过程,每次较大洪峰的测次不应少于 5 次,平、枯水期,一类站每月 测 5~10 次,二、三类站每月测 3~5 次;
二、一类站历年单断沙关系线与历年综合关系线比较,其变化在±3%以内 时,年测次不应少于 15 次,二、三类站作同样比较,其变化在±5%以内时,年 测次不应少于 10 次,年变化在±2%以内时,年测次不应少于 6 次,并应均匀分 布在含沙量变幅范围内;
三、单断沙关系线随水位级或时段不同而分为两条以上关系曲线时,每年悬 移质输沙率测次,一类站不应少于 25 次,二、三类站不应少于 15 次,在关系曲 线发生转折变化处,应分布测次;
第二章 悬移质测验仪器的选择和操作要求
第一节 仪器的技术要求
第 2·1·1 条 各类积时式采样器应符合下列规定: 一、仪器外形应为流线型,管嘴进水口应设置在水流扰动较小处,取样时, 应使仪器内的压力与仪器外的静水压力相平衡; 二、当河流流速小于 5m/s 和含沙量小于 30kg/m3 时,管嘴进口流速系数在 0.9~1.1 之间的保证率应大于 75%,含沙量为 30~100 kg/m3 时,管嘴进口流速 系数在 0.7~1.3 之间的保证率应大于 75%; 三、仪器取样容积应能适应取样方法和室内分析要求,可采用较长的取样历 时,以减少泥沙脉动影响; 四、仪器应能取得接近河床床面的水样,用于宽浅河道的仪器,其进水管嘴 至河床面距离宜小于 0.15 m; 五、当采用各种混合法取样时,仪器应能减少管嘴积沙影响; 六、仪器应制作简单,结构牢固,工作可靠,维修方便,容器可卸下冲洗。 第 2·1·2 条 横式采样器应符合下列规定: 一、仪器内壁应光洁和无锈迹; 二、仪器两端口门应保持瞬时同步关闭和不漏水; 三、仪器的容积应准确; 四、仪器筒身纵轴应与铅鱼纵轴平行,且不受铅鱼阻水影响。 第 2·1·3 条 现场测沙仪应符合下列规定: 一、仪器的工作曲线应比较稳定,对水温、泥沙颗粒形状、颗粒组成及化学 特性等的影响,应能自行校正,或能将误差控制在允许范围内; 二、仪器在施测低含沙量时,其稳定性与可靠性应不低于积时式采样器; 三、仪器在连续 8h 工作时应保持稳定; 四、仪器的校测方法应简便可靠且校测频次较少; 五、仪器能可靠地施测接近河床床面的含沙量; 六、仪器应便于携带、操作和维修。
第三节 第四节 附录一 附录二 附录三 附录四 附加说明
分项不确定度的估算和控制指标 总随机不确定度和系统误差估算 悬移质水样处理设备及操作方法 悬移质泥沙测验报表格式及填制说明 高含沙水流流变特性试验方法 本规范用词说明
第一章 总 则
第 1·0·1 条 为了对河流悬移质输沙率,含沙量和颗粒级配测验及悬移质 泥沙测验不确定度估算等,规定统一的方法和技术要求,使悬移质泥沙测验做到 技术先进和经济合理,为经济建设提供可靠的基础资料,制定本规范。
总则 悬移质测验仪器的选择和操作要求 仪器的技术要求 不同悬移质测验仪器的适用条件 仪器的操作要求 悬移质输沙率及颗粒级配测验 一般规定 悬移质输沙率及颗粒级配的测次分布 悬移质输沙率的测验方法 悬移质输沙率颗粒级配的取样方法 相应单样的采取 沙质河床用间接法测定全沙输沙率 误差来源及控制 单样含沙量测验 一般规定 单样含沙量测验的测次分布 单样颗粒级配的测次分布 单样含沙量的测验方法 单样含沙量的停测和目测 误差来源及控制 高含沙水流条件下的泥沙测验 含沙量及颗粒级配测验 流变特性的测定 泥石流、浆河、揭河底观测 悬移质水样处理 一般规定 烘干法 置换法 过滤法 误差来源及控制 悬移质泥沙测验资料的计算、检查与分析 实测含沙量的计算 断面输沙率及断面平均含沙量的计算 实测成果的合理性检查 简化悬移质输沙率测验方法的分析 简化颗粒级配取样方法的分析 单样取样位置的分析 悬移质输沙率及颗粒级配的间测分析 悬移质泥沙测验不确定度估算 一般规定 悬移质泥沙测验误差组成及所需资料的收集
第 2·2·4 条 横式采样器,能在不同水深和含沙量条件下取样,但不适用 于缆道测沙,精度要求较高时不宜使用。
第 2·2·5 条 同位素测沙仪,适用于含沙量大于 2.0 k 2·3·1 条 各种采样器使用前应进行检查。在测验过程中,发现问题应 及时查明原因并进行处理。取样后,除更换盛样容器或现场测量容积有困难外, 应在现场量记水样容积,并应将盛样容器冲洗干净。
第三章 悬移质输沙率及颗粒级配测验
第一节 一般规定
第 3·1·1 条 采用不同的悬移质输沙率测验方法测定断面平均含沙量,均 必须符合部分流量加权原理和精度要求。