河流泥沙计算
hecras泥沙计算
hecras泥沙计算Hec-RAS是一种常用的河流水动力学模型软件，可以用于河流水位、流速、流量和泥沙输移的计算和模拟。
在河流工程设计和水资源管理中，Hec-RAS的泥沙计算是非常重要的一部分。
泥沙是指河流中悬浮在水中的固体颗粒，包括沙、砾石、砂砾等不同粒径的颗粒。
泥沙的运动和输移对河流的形态变化、水域生态环境和水资源利用等方面都有着重要影响。
因此，准确地计算和模拟河流中的泥沙输移是河流工程设计和管理的基础。
Hec-RAS的泥沙计算主要包括输沙量的计算和输沙通量的计算。
输沙量是指单位时间内河流中通过某一截面的泥沙质量，通常以吨/年或千克/秒来表示。
输沙通量是指单位时间内通过河道横截面的泥沙质量，通常以吨/年或千克/秒来表示。
在Hec-RAS中，泥沙输移的计算是基于Einstein-Brown公式的。
该公式是根据实验观测和统计分析得出的经验公式，可以用来估算河流中的泥沙输移速率。
该公式考虑了泥沙颗粒的沉降速度、泥沙浓度和流速等因素，并结合了河床形态的变化和泥沙输移的动力学机制。
Hec-RAS的泥沙计算是基于数值模拟的方法进行的。
首先，需要输入河流的水位、流量和泥沙的初始条件。
然后，根据河床的几何形状、河道的摩阻特性和流体力学原理，计算河流的水动力学参数。
接下来，根据输沙公式和泥沙输移的动力学机制，计算河流中的泥沙输移速率。
最后，根据计算结果，可以得到河流中的泥沙输沙量和输沙通量。
在Hec-RAS中，还可以进行不同情景的泥沙计算和模拟。
例如，可以根据不同的流量和泥沙输入条件，模拟不同情况下的泥沙输移过程。
这对于河流工程设计和水资源管理来说非常重要，可以评估不同情景下的河流形态变化和泥沙对水资源的影响。
Hec-RAS的泥沙计算是河流工程设计和水资源管理中的重要内容。
通过准确地计算和模拟河流中的泥沙输移，可以为工程设计和管理提供科学依据，保护水资源，维护河流生态环境。
同时，Hec-RAS 的泥沙计算也是一个复杂而有挑战性的工作，需要综合考虑水动力学、泥沙运动和河床形态等多个因素，以获得准确的计算结果。
水位流量含沙量计算公式
水位流量含沙量计算公式水位、流量和含沙量是水文地质学中非常重要的参数，对于河流的水质和泥沙运移有着重要的影响。
因此，科学准确地计算水位、流量和含沙量是水文地质学研究的基础。
本文将介绍水位、流量和含沙量的计算公式，并探讨它们之间的关系。
首先，我们来看水位的计算公式。
水位是指水面相对于某一基准面的高度。
在水文地质学中，常用的基准面是国家统一的基准面或者地方规定的基准面。
水位的计算公式为：h = H + Z。
其中，h为水位，H为水深，Z为基准面高程。
水深是指水面到河床的垂直距离，可以通过水位计或者测深仪来测量。
基准面高程是指水位相对于地面的高度，可以通过测量地面高程和水位高程来确定。
接下来，我们来看流量的计算公式。
流量是指单位时间内通过河道横截面的水量，是描述河流水量大小的重要参数。
流量的计算公式为：Q = A v。
其中，Q为流量，A为横截面积，v为流速。
横截面积是指河道横截面的面积，可以通过测量河道宽度和水深来计算。
流速是指单位时间内水通过横截面的速度，可以通过流速计或者测流仪来测量。
最后，我们来看含沙量的计算公式。
含沙量是指单位体积水中所含的沙粒的质量，是描述河流泥沙含量的重要参数。
含沙量的计算公式为：C = m / (A h)。
其中，C为含沙量，m为沙粒的质量，A为横截面积，h为水深。
沙粒的质量可以通过采样后在实验室称重来确定，横截面积和水深的测量方法同流量的计算方法。
综上所述，水位、流量和含沙量之间的计算公式是相互关联的。
通过测量水位、流量和含沙量，我们可以计算出河流的水质和泥沙运移情况，为水文地质学研究提供了重要的数据支持。
希望本文的介绍能够帮助读者更好地理解水文地质学中的重要参数计算方法。
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。
第十章 河流泥沙计算
２.沙量平衡法
W s ,下 = W s ,上 + W s ,支 + W s.区 + ΔWs
W s ,区 ——可由分区图法或经验公式估算；
ΔWs ——河段冲淤量，河床比较稳定时可以不计
３.经验公式法估算
二、多年平均推移质年输沙量计算 （一）具有长期推移质资料时 直接用长系列资料计算其平均值 （二）具有短期推移质资料时 常常由建立的推移质输沙量与悬移质输沙量关系推算 （三）缺乏推移质资料时 1.用多年悬移质输沙量资料估算
L 1.8 s 3 M s = 0.01P I K ( ) ( ) CB 20 5
0 .9 1 . 3 30
§10-3 多年平均输沙量计算
多年平均输沙量→年际变化→各代表年的年内分配 一、多年平均悬移质年输沙量的计算 （一）具有长期实测泥沙资料时 资料审查与年径流类似，然后并按下式计算
1 n W S = ∑ W S ,i n 1
→
坡地侵蚀→河道冲淤
图10-1
图10-2
二、影响流域产沙的主要因素
1. 降雨强度与地面净雨 （径流）量，如图10-3 2. 土壤地质特征 3. 植被特征 4. 地形特征 5. 人类活动措施
图10-3
三、流域产沙量预测 1.弗莱明（G..Fleming）公式 Ws=aQn (10-1)
Ws——年平均悬移质输沙量，t；Q——年平均流量，m3/s; a、n——系数，与流域植被情况密切相关，如表10-2
（二）实测泥沙资料不足时：将短期资料插补延长为 长期资料，插补延长的方法如 １.年悬移质输沙量与年径流量相关 ２.年悬移质年输沙量与汛期径流量（或汛期雨量） 相关 ３.以年悬移质输沙量与年径流量之比计算
（三）实测泥沙资料缺乏时
水文学原理-第11章 河流泥沙
随水流运动以及构成河床的固体颗粒称为河流泥沙，又称固 体径流，它不仅包括在水流中运动或相对静止的粗细泥沙， 还包括河道中的砾石与卵石。
泥沙运动和沉积是河流中重要的水文现象，对河流水文情势、 河流发育以及河床演变影响极大。鉴于我国大多数河流挟带 泥沙，兴修水利工程（防洪、航运、灌溉、发电、港口码头） 和进行流域治理时，不仅需要研究河流水文情势，也要考虑 与之相伴的泥沙运动状况。
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上述泥沙粒径频率分布曲线与泥沙粒径累积频率分布曲线统称为泥 沙粒径级配曲线。 天然河流河床的泥沙粒径级配曲线形态会因河流类型不同而不同。
许多山区河流河床泥沙粒径频率分布曲线存在明显的双峰，一个 峰对应粗卵石和细砾石，另一个峰对应粗砂，相应累积频率曲线 呈现为板凳状。这是因为除了较难冲动的粗大卵石以外，细小的 砂子可以填塞到粗大卵石组成的骨架空隙中，冲刷较少，因而含 量较高。当然也有的山区河流床的泥沙粒径频率分布曲线只有一 个单峰。
2020年2月1日
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比重——固体泥沙颗粒重量与同体积4℃水的重量之比。无量纲，
一般泥沙比重：=2.65
有效容重系数（有效密度系数）：泥沙在水中运动状态，既与泥沙
容重有关，又与水的容重有关，在分析计算时，常出现相对数值，为
简便起见，常取a=1.65.
a s
a s
4
1、坡面侵蚀 流域表层的土壤或岩石碎屑在风吹日晒、水冲以及地球重力的 作用下，从原来所处状态剥离、冲刷、搬运而随径流注入河道 的水土流失过程，称为坡面侵蚀。 坡面侵蚀从形态上又有层状、沟状、陷穴、滑坡、塌岸等侵蚀 类型。
2020年2月1日
当降水发生在较为平整、植被 较差的坡面上所形成的漫流会 将土壤或岩石碎屑成层剥蚀， 即层状侵蚀。
第4章 河流泥沙运动规律
第一节 河流泥沙特性
河流泥沙运动规律与泥沙的特性密切相关。因此，在研究河流泥沙运动规律之前，首先
要了解泥沙的特性。
（一）河流泥沙的分类
河流泥沙分类方法有多种，如按泥沙粒径的大小进行分类，按泥沙在河流中的运动状态
分类等，这里主要介绍这两种分类的方法。
1．按泥沙粒径的大小分类
河流泥沙粒径，大至 1～2m 的漂石，小至 0.004mm 以下黏粒，大小相差可达数百万倍。
2．泥沙颗粒级配特性 河流中的泥沙是由许许多多粒径不同的泥沙颗粒组成。从这些泥沙中取出一部分有代表 性的沙样进行颗粒分析，沙样中各种粒径的泥沙相对含量（以百分比计），称为泥沙的颗粒 级配。泥沙的颗粒级配常用粒配曲线表示，这种粒配曲线通常都画在半对数坐标纸上，其横 坐标为粒径，纵坐标为小于此粒径的泥沙占沙样总重量或质量的百分比，如图 4-1 所示。泥 沙的颗粒级配特性是影响泥沙运动的主要因素。 在解决实际问题时，为了便于分析，常将床沙、推移质和悬移质 3 种泥沙的颗粒级配曲 线绘在同一张图上，如图 4-1 所示。从图中可以看出，悬移质的沙样颗粒较推移质的为小， 而推移质的沙样较床沙的均匀。推移质、床沙和悬移质 3 者比较起来悬移质最细，床沙最粗， 曲线亦相应自右至左分布。
漂石
＜0.004 0.004～0.062 0.062～2.0 2.0～16.0 16.0～250.0 ＞250.0
2．按泥沙在河流中的运动状态分类 按照泥沙的运动状态，可将泥沙分为床沙(亦称河床质)、推移质及悬移质 3 大类。床沙 是组成河床表面静止的泥沙。推移质是沿河床床面滚动、滑动或跳跃前进的泥沙，一般粒径 比较粗。它们是由近底水流对床面颗粒在绕流运动过程中所产生的水流作用力推动的结果， 它们的运动范围都在床面附近的区域。推移质运动呈明显的间歇性，往往运动一阵，停止一 阵。运动时为推移质，静止时为床沙，推移质与床沙经常彼此交换。当河床上有一定数量的 推移质向前运动的时候，河床表面往往形成起伏的沙波。推移质前进的速度远较水流速度为 小，但它在水流作用下，有一个增速过程，即运动速度由小到大。这种增速过程，要消耗水 流的能量。悬移质是随水流浮游前进的泥沙，一般粒径较小。悬移质运动的速度基本上与水 流运动速度相同，浮游的位置时上时下，较细的泥沙能上升至接近水面，较粗的泥沙有时甚 至回到河床上与床沙发生置换。维持泥沙悬浮的能量，来自水流的紊动动能。在靠近床面附 近，各种泥沙在不断地交换，推移质与床沙之间，悬移质和推移质之间都在交换，很难把它 们截然分开。就同一种粒径的泥沙来说，在某一河段可能是停止不动的床沙，在另一河段可 能作推移质或悬移质运动。在同一断面上亦因流速不同，会出现不同的运动状态，因此泥沙 运动状态除取决于泥沙本身的粒径外还取决于水流条件。 （二）泥沙的几何特性 1．泥沙颗粒的形状和大小 河流泥沙形状极不规则。常见的卵石、砾石，外形比较圆滑，有圆球状的，有椭球状的 也有片状的，但均无尖角和棱线。沙类和粉土类泥沙外形多有尖角和棱线。黏土类泥沙一般 呈扁平状或针状。泥沙颗粒的形状，常用球度系数表示，它是指泥沙颗粒的实际表面积与之 等体积的球体的表面积之比，其表达式如下：
河流推移质泥沙计算方法
众 集 、股 份 募 、以 工 代 赈 等 多 种 资 金 使 用 的 办 法 ， 全面做好农村自来水工程建设。
１ “推悬 比 ”概 念
悬 移 质 是 指“ 悬 浮 于 水 中 并 随 水 流 移 动 的 泥 沙 ， 推 移 质 是 沿 河 底 滚 动 、移 动 或 跳 动 的 泥 沙 ”， 它 是 根 据 泥 沙 运 动 方 式 进 行 分 类 的 。工 程 上 为 计 算推移质方便， 一般常用推悬比表示推移质大 小 。推 悬 比 是 指 通 过 河 流 某 断 面 推 移 质 沙 量 与 悬 移质沙量的比值。即
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２００６年第 １１ 期（ 第 ２４ 卷 ２６８ 期）
东北水利水电
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含水层较少甚至没有含水层， 水量不能满足生活 用水需要。受气候条件的影响地面蒸发量大， 地 表水也非常贫乏。每逢干旱时节， 地下水位大幅 度 下 降 造 成 部 分 村 屯 的 手 压 井 、筒 井 、大 口 井 干 涸 ， 无 水 可 用 。 水 源 保 证 率 低 ， 水 量 不 足 、用 水 不 方便， 不能保证基本的生存需求， 影响了农村经 济 发 展 和 社 会 稳 定 。再 加 上 工 农 业 和 城 市 经 济 快 速发展， 生产和生活用水量大幅度增加， 工农业 争 水 、城 乡 争 水 ， 使 一 些 地 区 农 村 生 活 饮 用 水 不 足问题更加突出。
一般流域面积决定推悬比的范围， 面积越 大 ， 推 悬 比 越 小 ， 从 表 １ 可 以 得 出 这 一 结 论 。分 析 其原因， 一方面随着流域面积的增大， 流域的坡
雨水降落到森林流域地面以后， 其枯枝落叶层， 一方面大大削弱雨强冲刷能力， 保护地面不被雨 水冲刷； 一方面把雨水涵蓄起来， 在雨后缓慢供 给河流， 从而平衡径流， 减少悬移质泥沙冲入河 道 。但 当 雨 强 较 大 时 ， 超 过 土 壤 储 水 能 力 时 ， 形 成 地面径流， 这样就会有相对较多的粗颗粒冲入河 道 。从 表 １ 可 以 知 道 ， 尽 管 该 流 域 泥 沙 总 量 很 少 ， 但推悬比较大， 植被较好就是一个重要原因。该 水 库 虽 然 较 小 ， 以 其 淤 积 少 、效 益 好 在 山 西 著 称 。
河流模拟课程设计—水库一维泥沙-淤积计算【范本模板】
水库一维泥沙淤积计算课程设计武汉大学水利水电学院2013-3-15目录一、目的与要求 (1)二、基本原理 (1)1、基本方程 (1)2、方程离散 (1)3、公式补充 (2)三、计算步骤 (3)四、计算框图 (4)五、计算结果 (5)1、历年输沙量特征值 (5)2、各年淤积总量 (5)3、各年水位库容关系 (6)4、水面线的变化 (7)5、深泓变化 (8)6、坝前断面变化 (9)六、结果分析 (12)1、剖面形态分析 (12)2、库容损失合理性分析 (12)七、计算程序 (13)一、 目的与要求通过课程设计,初步掌握一维数学模型建立数学模型的基本过程和计算方法，具备一定的解决实际问题的能力。
以水流、泥沙方程为基础,构建恒定流条件下的河道一维水沙数学模型，并编制出完整的计算程序，并以某个水库为实例，进行水库泥沙淤积计算。
水流条件:恒定非均匀流。
泥沙条件：包括悬移质，推移质的均匀沙模型，推移质计算模式为饱和输沙，悬移质计算模式为不饱和输沙，水流泥沙方程采用非耦合解。
二、 基本原理1、 基本方程水流连续方程：0=∂∂+∂∂xQt A ①水流运动方程()f i i gA x hgA AQ x t Q -=∂∂+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+∂∂02②或 034222=+∂∂+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+∂∂RA n Q g x z gA A Q x t Q ③泥沙连续方程()())(*S S QS xSA t --=∂∂+∂∂αω ④ 河床变形方程)(*00S S xG t y b--=∂∂+∂∂αωρ ⑤ 推移质平衡输沙方程G=G * ⑥水流挟沙力公式采用张瑞瑾公式,推移质输沙率公式采用Mayer —_Peter 公式，MAYER—PETER 公式中的能坡J 按均匀流曼宁公式近似计算（每个断面不同）。
2、 方程离散方程 ①在恒定流情况下有0=∂∂xQ，离散为：Q=const 方程 ③变形为034222=+∂∂+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂R A n Q x z A Qx gA Q 或 023422222=+∂∂+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂R A n Q x z gA Q x 上式离散为0)1((213434221212121222121=ψ-+ψ∆+-+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-++++++jj j j j j j j j j j j R A Q R A Q xn z z A Q A Q g 方程（4）去掉时间项得到)(*S S qx S --=∂∂αω 该方程的解析解为：()()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆--∆-+⎪⎪⎭⎫⎝⎛∆--+=+++q x x q q x S S S S S S j jjjj j αωαωαωexp 1exp 1***1*1 由方程(4—5）可得()()00'0=∂∂+∂∂+∂∂ty B x QS x BG b ρ 对2 号断面以下，上式可以离散为：()()()()0)1(1010'0=⎪⎪⎭⎫⎝⎛∆ψ+ψ-+∆-+∆-++ty B y B xQS QS xBG BG j j j j b b ρ对于进口断面，推移质不考虑，悬移质采用单点离散 方程（5）可离散为： '01*10)(ραωtS S y ∆-=∆3、 公式补充mgR u k S ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=ω3*K 取 0。
输沙模数计算公式(一)
输沙模数计算公式(一)输沙模数输沙模数是指单位宽度河床上单位时间输沙量与其输沙能力的比值，是河流输沙特性的重要参数之一。
在河流的水动力学研究中，输沙模数被广泛地应用于河流的泥沙输移预测、河床演变模拟等方面。
以下是与输沙模数相关的计算公式和示例说明。
1. 背景介绍在河流中，泥沙的输移主要由水流的流动和河床底质的磨损作用共同完成。
输沙模数是描述泥沙输移和河床磨损程度的重要指标之一，对于河流调查、设计和治理具有重要的指导意义。
2. 输沙模数计算公式•输沙模数计算公式一：Q s/Q c=(τ/τc)m其中，Q s表示单位宽度河床上的泥沙输沙量，Q c表示单位宽度河床上的暂态输沙能力（一般表示为单位时间内通过河床单位宽度的最大泥沙输沙率），τ表示水流剪切应力，τc表示泥沙临界剪切应力，m表示输沙模数的经验系数。
•输沙模数计算公式二：Q s=α(τ−τc)n其中，α和n是与输沙特性有关的经验系数。
3. 示例说明假设某河段的单位宽度河床上的暂态输沙能力Q c=5000 kg/s，泥沙临界剪切应力τc=2 N/㎡，经验系数m=，并设定泥沙输沙量Q s和水流剪切应力τ变化的关系遵循计算公式一。
我们可以根据已知条件计算出输沙模数的具体数值。
1.当水流剪切应力τ=3 N/㎡时，根据公式一计算得到：Q s/Q c=(3/2)≈所以，此时单位宽度河床上的泥沙输沙量Q s=×Q c= 9185 kg/s。
2.当水流剪切应力τ=4 N/㎡时，根据公式一计算得到：Q s/Q c=(4/2)≈所以，此时单位宽度河床上的泥沙输沙量Q s=×Q c= 18370 kg/s。
通过以上示例可以看出，当水流剪切应力增加时，单位宽度河床上的泥沙输沙量也会相应增加，且增长速率与输沙模数的经验系数m有关。
结论输沙模数是单位宽度河床上单位时间输沙量与其输沙能力的比值，是河流输沙特性的重要参数。
利用输沙模数的计算公式可以进一步分析河流泥沙输移和河床磨损的情况，并为河流的规划、设计和治理提供科学依据。
输沙率计算公式
输沙率计算公式输沙率呀，这可是水文学和河流动力学里一个挺重要的概念。
咱们先来说说啥是输沙率。
简单来讲，输沙率就是单位时间内通过河流某一断面的泥沙质量。
那怎么算这个输沙率呢？这就得提到输沙率的计算公式啦。
常见的输沙率计算公式有好几种，比如说基于水流速度、泥沙浓度等参数的公式。
咱们就拿其中一个公式来说吧，比如说基于悬移质泥沙的输沙率公式，这其中就涉及到水流的平均流速、过水断面面积、含沙量等因素。
具体的公式形式大概是这样：输沙率 = 水流平均流速×过水断面面积×含沙量。
我给您讲讲我曾经去河边观察水流和泥沙的事儿。
那是一个阳光明媚的周末，我带着工具来到了一条不算特别宽的小河边。
河水缓缓流淌，水面上还飘着一些小树枝和落叶。
我找了一处水流相对平稳的地方，准备开始我的观测。
我先测量了水流的速度，这可不容易，我拿着流速仪小心翼翼地伸进水里，眼睛紧紧盯着仪器上的数据，生怕错过了什么。
然后我又测了过水断面的面积，这得通过测量河宽和水深来计算。
测含沙量就更麻烦啦，我得先采集水样，然后经过过滤、烘干等一系列操作，才能得出准确的含沙量数据。
在这个过程中，我可是弄得满手都是泥水，但我一点儿都不在乎，心里就想着一定要把这些数据测准。
通过这次实地的观察和测量，我对输沙率的计算有了更深刻的理解。
它可不只是书本上的一个公式，而是实实在在反映河流搬运泥沙能力的重要指标。
再回到输沙率计算公式，这里面每个参数的测量都需要严谨和准确。
水流速度的测量，哪怕有一点点偏差，都会对最终的输沙率计算结果产生影响。
而过水断面面积的测量，也需要考虑到河道的形状变化，如果测量不准确，那结果也会差之千里。
而且，不同的河流、不同的水情，输沙率都可能大不相同。
比如说，在洪水期，水流湍急，含沙量大，输沙率就会比平时高很多；而在枯水期，水流缓慢，含沙量少，输沙率也就相应降低。
在实际的水利工程中，准确计算输沙率那可是相当重要的。
比如说在修建水库的时候，如果不能准确计算输沙率，就可能导致水库淤积过快，影响水库的使用寿命和功能。
[整理]河流泥沙测验方法
![[整理]河流泥沙测验方法](https://img.taocdn.com/s3/m/cbca67e3f71fb7360b4c2e3f5727a5e9856a2772.png)
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。
河流含沙量时间段计算公式
河流含沙量时间段计算公式河流含沙量是指单位时间内河流携带的固体颗粒物质的质量，通常以每秒钟携带的颗粒物质的质量来表示。
含沙量是衡量河流水质的重要指标，对于河流的泥沙输移、河床变化、水土保持等方面具有重要意义。
因此，对于含沙量的计算和预测是水文学和水资源管理中的重要问题。
含沙量的计算通常采用河流悬移质量浓度和流量的乘积来表示。
悬移质量浓度是指单位体积水中的悬移质量，通常以毫克/升或克/立方米来表示。
流量是指单位时间内通过河流横截面的水量，通常以立方米/秒来表示。
因此，含沙量的计算公式可以表示为：含沙量 = 悬移质量浓度×流量。
含沙量的计算需要测量河流的悬移质量浓度和流量两个参数。
悬移质量浓度通常通过水样采集和实验室分析来获取，而流量通常通过流速测量和断面积计算来获取。
因此，含沙量的计算需要较为复杂的实地测量和实验室分析工作。
在实际工程中，为了简化含沙量的计算，通常采用一些经验公式来进行估算。
其中，较为常用的是Einstein-Brown公式和Bagnold公式。
Einstein-Brown公式是根据实验数据拟合得到的经验公式，适用于一般情况下的含沙量估算。
Bagnold公式是针对河流泥沙输移的特点，考虑了颗粒物质的粒径和密度对含沙量的影响，适用于含沙量高的情况。
另外，含沙量的计算还需要考虑时间段的影响。
河流的含沙量通常会随着时间的变化而变化，特别是在降雨等外界条件的影响下。
因此，含沙量的计算需要考虑时间段内的含沙量变化情况。
通常可以采用时间段平均含沙量来表示时间段内的含沙量情况，计算公式可以表示为：时间段平均含沙量 = Σ(含沙量×时间间隔) / 时间段长度。
其中，Σ表示对时间段内的各个时间间隔内的含沙量进行累加求和。
通过时间段平均含沙量的计算，可以更好地反映时间段内的含沙量情况，为河流水质的监测和管理提供更为准确的数据支持。
总之，河流含沙量的计算是水文学和水资源管理中的重要问题，涉及到实地测量、实验室分析和经验公式等多个方面。
河流泥沙测验方法
河流泥沙测验方法第一步：采样点选择在进行河流泥沙测验之前，首先需要选择合适的采样点。
采样点应根据具体要求选定，一般选择河流中程或下游位置，在流速均匀、泥沙较为集中的地方进行。
同时也要考虑到实际情况，选取方便取样的地点，如河岸陡峭或河滩平坦的地方。
如果想研究不同位置的泥沙分析变化规律，可以选择多个采样点。
第二步：采样工具准备进行河流泥沙测验需要准备一些常用的采样工具，比如流速仪、测深杆、采样器等。
流速仪用于测量水流速度，测深杆用于测量河水深度，采样器用于采集泥沙样品。
此外，还需要一些标本袋、洗涤器具、实验器具等。
第三步：测量水流速度和河水深度在选定的采样点，首先使用流速仪测量水流速度。
流速仪通常是一种小型装置，可通过浮标或浮球来测量水流速度。
在水流速测量时，需要将流速仪浸入水中，保持一段时间，确保水流对浮标或浮球的作用力达到平衡，然后根据流速表上的刻度读数，得到水流速度的数据。
然后使用测深杆将水流深度测量出来。
测深杆是一个带有刻度尺的杆状物，通过将浸入水中，观察刻度尺上的读数来测量水深。
需要在不同位置进行多次测量，取平均值作为实际水深。
第四步：采集泥沙样品使用采样器进行泥沙样品采集。
采样器通常是一个中空的管状器具，一头连着长柄，一头有开口。
在采样点附近的泥沙堆积处，将采样器插入河床，然后用手或脚踩实河床，将一定量的泥沙填满采样器。
然后取出采样器，用塑料袋或含有封口装置的容器将泥沙样品包装好，避免空气进入。
第五步：泥沙样品处理将采集的泥沙样品带回实验室，进行处理。
首先需要将样品中的杂质，如石块、植物残体等进行筛分，得到纯泥沙样品。
然后将泥沙样品进行干燥处理，以去除含水量。
采用恒温恒湿的器具，将泥沙样品放置一段时间，待样品完全干燥后，再进行下一步处理。
第六步：泥沙粒径分析对干燥的泥沙样品进行粒径分析，可以采用不同的方法，如筛分法、沉降法、激光粒度仪等。
筛分法是将干燥的泥沙样品通过一系列精密筛网进行筛分，得到各个粒径级别的泥沙颗粒。
河流泥沙含量实验报告
一、实验目的1. 了解河流泥沙含量的基本概念和测量方法。
2. 掌握使用泥沙含量测量仪器进行实际测量的操作技能。
3. 分析河流泥沙含量的影响因素，探讨泥沙来源及分布规律。
二、实验原理河流泥沙含量是指单位体积河水中所含泥沙的质量。
本实验采用体积法测量河流泥沙含量，即通过测定一定体积的河水中的泥沙质量，计算出泥沙含量。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：泥沙含量测定仪、采样瓶、水桶、尺子、天平、滤纸、镊子等。
2. 试剂：无。
四、实验步骤1. 采样：选择实验河流，使用采样瓶采集一定体积的河水。
2. 过滤：将采集的河水倒入滤纸上，用镊子将泥沙从滤纸上取出。
3. 称重：将泥沙放入天平中，准确称量其质量。
4. 计算泥沙含量：根据采样体积和泥沙质量，计算泥沙含量。
五、实验数据及结果1. 采样体积：1L2. 泥沙质量：50g3. 泥沙含量：50g/L六、实验结果分析1. 实验结果表明，本实验所选河流的泥沙含量为50g/L。
2. 影响河流泥沙含量的因素主要有以下几点：（1）河流的径流量：径流量越大，携带的泥沙量也越多。
（2）河流的流速：流速越快，携带的泥沙量也越多。
（3）河流的流域面积：流域面积越大，河流携带的泥沙量也越多。
（4）流域内的地质、地貌、土壤、植被、气候等自然因素：如黄土高原地区水土流失严重，导致河流泥沙含量较高。
七、实验结论1. 本实验成功测定了实验河流的泥沙含量，掌握了泥沙含量测量的基本操作技能。
2. 河流泥沙含量受多种因素影响，其中流域内的自然因素是主要影响因素。
3. 了解河流泥沙含量对水资源管理、水环境保护具有重要意义。
八、实验注意事项1. 实验过程中要确保采样体积准确，避免因体积误差影响实验结果。
2. 在称量泥沙时，要避免因操作不当导致泥沙损失。
3. 实验数据要准确记录，以便后续分析。
九、实验总结通过本次实验，我们对河流泥沙含量有了更深入的了解，掌握了泥沙含量测量的基本操作技能。
同时，也认识到河流泥沙含量对水资源管理、水环境保护的重要性。
河流泥沙计算范文
河流泥沙计算范文河流泥沙计算是一项重要的水文学研究工作，可以帮助我们更好地了解河流的水沙动力特性，为河流管理和防洪工程提供科学依据。
河流泥沙计算的目的是确定河流在特定时期内的泥沙输移量，即通过其中一河口或剖面处的泥沙含量和流量的测量数据，来估算河流上游输沙量。
河流泥沙计算主要涉及到两个方面的参数，即泥沙含量和流量。
泥沙含量是指水体中悬浮颗粒物质的质量占总体积的比例，通常以克/升或者毫克/升表示。
流量则是指河水在单位时间内通过其中一剖面的体积，通常以立方米/秒或者立方米/小时表示。
在泥沙计算中，通常使用的方法是通过流量和泥沙含量的乘积来计算泥沙量。
泥沙含量的测量通常使用泥沙样品采集和实验室分析的方法来进行。
采集泥沙样品时，需要使用特定的采样工具，如泥沙采样器或者抽样器。
采集的样品需要尽量代表整个泥沙悬移负荷，所以在采样过程中需要避免混入底泥和静水层的物质。
采集的样品需要尽快送往实验室进行分析。
实验室分析主要涉及到泥沙样品的过滤、烘干和称量等步骤。
首先，需要将采集回来的泥沙样品进行过滤，以去除其中的水分和溶解物质。
然后，将过滤后的样品放入恒温烘箱中进行烘干，以去除其中的水分。
最后，将烘干后的样品进行称量，得到泥沙的质量。
通过将得到的泥沙质量除以样品的体积，即可得到泥沙含量。
流量的测量可以通过不同的方法来进行，如浮标法、流速仪法和插棒法等。
浮标法是最常用的方法之一，它需要在河流中设置一个浮标，然后通过观察浮标在河水中的移动距离和时间来计算流速。
流速仪法则是通过使用专用的仪器来测量河水的流速。
插棒法是一种简便的方法，它需要将一个标定好刻度的插棒插入水中，然后通过观察插棒浸没的长度和时间来计算流速。
在河流泥沙计算中，需要对采集到的流量和泥沙含量数据进行处理和分析。
通常采用的方法是计算不同时期内的平均流量和平均泥沙含量，并将其相乘，得到相应时期内的泥沙输移量。
这样可以减少由于采样时段的选择不同而带来的误差。
河流单位含沙量计算公式
河流单位含沙量计算公式河流的含沙量是指单位水体中所含的颗粒物质的重量，通常以克/立方米（g/m ³）为单位。
含沙量是衡量河流水质的重要指标之一，对于河流的生态环境和水资源管理具有重要意义。
含沙量的计算可以帮助我们了解河流水质的变化和河流的泥沙输移情况，为河流的保护和治理提供科学依据。
河流单位含沙量的计算公式可以通过以下步骤进行推导：1. 首先，我们需要确定河流中颗粒物质的重量和水体的体积。
颗粒物质的重量可以通过采集水样并进行实验室分析得到，水体的体积可以通过测量河流的流速和横截面积来计算。
2. 其次，我们需要将颗粒物质的重量和水体的体积进行单位换算，确保它们具有相同的单位。
通常情况下，颗粒物质的重量以克（g）为单位，水体的体积以立方米（m³）为单位。
3. 最后，我们可以使用以下公式来计算河流单位含沙量：C = W / V。
其中，C代表河流单位含沙量，单位为克/立方米（g/m³）；W代表水中颗粒物质的重量，单位为克（g）；V代表水体的体积，单位为立方米（m³）。
通过这个公式，我们可以简单地计算出河流的含沙量，从而了解河流水质的状况。
当然，实际中可能会遇到一些复杂情况，比如河流中颗粒物质的粒径分布不均匀、水体的流速变化等因素，这些因素都会对含沙量的计算产生影响，需要进行相应的修正和调整。
河流单位含沙量的计算公式为我们提供了一种简单而有效的方法来评估河流水质，但在实际应用中需要结合实际情况进行综合分析。
除了含沙量，我们还可以通过监测河流的浊度、悬浮物质浓度等指标来全面了解河流的水质状况，从而制定合理的保护和治理措施。
在河流的生态环境保护和水资源管理中，河流单位含沙量的计算公式具有重要的应用意义。
通过科学地监测和评估河流的含沙量，可以及时发现水质污染和泥沙淤积等问题，为河流的保护和治理提供科学依据，保障人类的生活和生态环境的可持续发展。
总之，河流单位含沙量计算公式是河流水质监测和评估的重要工具，它为我们提供了一种简单而有效的方法来了解河流的水质状况。
河流推移质泥沙计算方法
河流推移质泥沙计算方法
河流推移质泥沙计算，也叫河流搬运模拟，是指在计算机环境下通过对河流搬运过程的模拟，建立河流网络模型，预测河流推移质泥沙的行为。
它考虑了河流搬运介质的拥挤性及搬运效率，同时和槽流流场结合，可以用来模拟河道垂直面横断面上砂砾质及泥沙浓度，分布和可操作状态，评估水流搬运特征及河道变化过程，以便为河道水资源的保护和管理提供优化的参考设计。
河流推移质泥沙计算主要包括三大类：
1. 河流沉积稳定性模拟。
主要用于计算河流推移质泥沙存在时，河道空间结构及水力学参数的变化情况，推导出河床与边坡高程变化数据，从而对河道调整方案的预拟性评价，提供参考。
2. 流域过程模拟。
主要用于模拟流域中水沙运移过程及影响因子的变化，以确定各类水体参数的变化情况，以评估水环境的体态及流域过程的控制。
3. 河床稳定性模拟。
主要用于对河床裸露岩石，河道砂砾质和泥沙搬运存在时，建立河道网络模型，模拟在不同水位及河床高程变化情况下，河流搬运模式的变化，进而评价河流搬运效率，河床稳定性及调整方案的预拟性评价。
总之，河流推移质泥沙计算是一套综合的模拟工具，可以实现对河流搬运质泥沙的模拟计算，为河流搬运的研究分析提供有效的参考，指导河道水资源的保护与管理。
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WS ,i
1
（二）实测泥沙资料不足时： 将短期资料插补延长为长期资料，插补延长的方法如
１.年悬移质输沙量与年径流量相关 ２.年悬移质年输沙量与汛期径流量
（三）实测泥沙资料缺乏时
１.由悬移质多年平均侵蚀模数分区图查算
类似设计年径流计算，采用适线法推求悬移质 输沙量的理论频率曲线和设计值
2.缺乏泥沙资料时
由年径流的离势系数 Cv,Q 估计输沙量的离势系
数 Cv,s
Cv,s KCv,Q
K——系数，由水文手册查取 Cs,s=2
按P-Ⅲ型绘制悬移质输沙量的理论频率曲线和计算设计值Cv,s
二、悬移质输沙量的年内分配 有资料时：选有代表性的丰沙、平沙、枯沙年的输沙月分
直接用长系列资料计算其平均值 （二）具有短期推移质资料时
常常由建立的推移质输沙量与悬移质输沙量关系推算 （三）缺乏推移质资料时
1.用多年悬移质输沙量资料估算
W b W s
:平原河流0.01～0.05；丘陵区河流0.05～0.15；
山区河流0.15～0.30
2. 用该地区早期修建水库的淤积资料估算
第十章 河流泥沙计算
§10-1 概 述
一、作用 为河流、水库、湖泊的冲淤计算提供依据 为流域泥沙控制与治理规划提供依据 二、内容 流域产沙规律 河流多年平均泥沙量及其年际、年内变化计算 三、泥沙分类 悬移质 推移质 河床质
§10-2 多年平均输沙量计算
多年平均输沙量→年际变化→各代表年的年内分配 一、多年平均悬移质年输沙量的计算 （一）具有长期实测泥沙资料时
配过程，同倍比法放大计算 缺资料时：用参证流域的输沙月分配过程计算 三、洪水过程中的输沙变化计算
可采用输沙单位线计算
WS MSF
分区图刊于各省、区的水文手册中，模数由流域 位置查得
２.沙量平衡法
W s,下 W s,上 W s,支 W s.区 Ws
以不计
W s,区 ——可由分区图法或经验公式估算； Ws ——河段冲淤量，河床比较稳定时可
３.经验公式法估算
二、多年平均推移质年输沙量计算 （一）具有长期推移质资料时
3. 经验公式估算
Wb
0.16(QJ
)
0.97
M
1.46 s
W b ——多年平均推移质年输沙量，万t： Q ——多年平均流
量，m3/s；J——河床平均坡降；M S ——多年平均悬移质 侵蚀模数，t/km2
§10-3 输沙量年际、年内变化的计算
一、悬移质输沙量的年际变化
1.有长期资料（包括延长后的）时