第四节 泥沙测验
河流悬移质泥沙测验规范
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。
其他测流方法及泥沙测验
输沙率Qs—单位时间内流过河流某断面的干沙质量,kg/s。 断面输沙率可通过断面上的含沙量测验配合断面流量测量来推
求。
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(1)含沙量测验 河流含沙量垂线分布均呈上小下大形式。 含沙量的横向分布形式与河床性质、断面形状、河道形势、泥 沙粒径以及上游来水情况等有关。
1
C sm
10Vm
Cs V 0.0 0.0 3Cs V 0.2 0.2 3Cs V 0.6 0.6 2Cs V 0.8 0.8 C V s1.0 1.0
(2)三点法
Csm
CS V 0.2 0.2 CS V 0.6 0.6 CS V 0.8 0.8 V0.2 V0.6 V0.8
(3)二点法
若调查的洪痕靠近某一水文站,可先求水文站处的洪水位,通 过延长该站的水位—流量关系曲线推得历史洪水的洪峰流量。
调查时若能了解到洪水涨落情况,则可粗略的估绘出洪水过程 线,并求出洪水总量,但精度较差。
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历史洪水考证 收集宫廷档案、实录、文书、水利河道专著、地方志、历
史水文气象记录、古建筑物附近保留的碑文、刻记、地区性历 史档案等。对洪峰流量、洪水总量的量级及重现期进行分析, 当定量分析有困难时,可定性的将洪水分为非常洪水、特大洪 水、大洪水、一般洪水。
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二、泥沙测验
• 对河流水情及河流变迁有重大影响。 • 分类:
悬移质:悬浮于水中并随水流移动 推移质:沿河床滚动、滑动、跳跃 河床质:组成河床活动层并处于相对静止而停留在河床上。
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泥沙测验
五、河流泥沙测验的内容 • 悬移质、推移质的数量 • 悬移质、推移质的颗粒级配 • 河床质的颗粒级配
六、 测验方法介绍 (一)分析法:通过采样器采样分析。经过量积、沉淀、 过滤、烘干、称重等手续,得出一定体积浑水中的干沙 重量,即测点含沙量。 采样器: 横式采样器、普通瓶式采样器、皮囊积式采样
器等。
测验方法
1.仪器法: (1)直接测量法
在一个测点上,用一个仪器直接测得时段平均悬移 质输沙率。由各测点之和求得断面输沙率.
(2)间接测量法 在一个测点上,分别用两个仪器几乎同时进行时段 平均含沙量和时段平均流速的测量,两者乘积得测点输 沙率,由各测点求得断面输沙率. 要求:水流不受扰动,仪器进口流速等于或接近天然流速. 特点:误差大,不能保证仪器进口流速等于天然流速 。
积时式采样器历时比例
采样 方法 采样位置(相对水深) 说明
水面下
二点法 三点法
0.2
t/2 t/3
0.6
0.8
t/2
河底
t:垂线 采样总 历时
t/3
t/3
五点法
t/10
3t/10
3t/10
2t/10
t/10
4.全断面混合法 指在断面上按一定的规则测取若干个水样,混在一起 处理求得含沙量,作为断面平均含沙量。 方法:等部分流量法; 等水面宽、等速积深全断面混合法; 面积、历时加权混合法。
振动式测沙仪
2.振动式测沙仪实时监测含沙量变化
高含沙河流的泥沙测验是世界级重大难题,黄委水文局 自行研制的振动式测沙仪在此领域取得重大突破,并已在花 园口水文站试应用。该仪器实现了含沙量的在线测验,实时 监测含沙量的变化。
5.2 悬移质输沙率测验
目的: 用比较精确的方法,测得单位时间内通过的悬移质的 干沙重,结合同时测得的流量资料确定断面平均含沙量, 建立单、断沙关系或断沙过程线以推求不同时期的断面 含沙量. 原理: 把过水断面划分成若干个部分,在每块面积上测速、 测沙,得到每部分的输沙率,断面输沙率即为各部分之 和。(与流量相同)
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。
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•
取样方法:横式采样器主要应考虑脉动影响和器壁粘沙。 在输沙率测验时,因断面内测沙点较多,脉动影响相互可 以抵消,故每个测沙点只须取一个水样即可。在取单位水 样含沙量时,采用多点一次或一点多次的方法,总取样次 数应不少于2~4次。所谓多点一次是指在一条或数条垂线 的多个测点上,每点取一个水样,然后混合在一起,作为 单位水样含沙量。一点多次是指在某一固定垂线的某一测 点上,连续测取多次混合成一个水样,以克服脉动影响。 为了克服器壁粘沙,在现场倒过水样并量过容积后,应用 清水冲洗器壁,一并注入盛样筒内。采样器采取的水样应 与采样器本身容积一致,其差值一般不得超过10%,否则 应废弃重取。
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• 我国绝大部分测站的实测资料分析表明, 一般断面平均含沙量与断面上有代表性的 某垂线或测点含沙量(即单位含沙量,简 称单沙)存在着较好的相关关系。测断面 输沙率的工作量大,测单沙简单。可用施 测单沙以控制河流的含沙量随时间的变化 过程。以较精确的方法,在全年施测一定 数量的断面输沙率,建立相应的单沙断沙 关系,然后通过相关关系由单沙过程资料 推求断沙过程资料,进而计算悬移质的各 种统计特征值。因此,悬移质测验的主要 内容除了测定流量外,还必须测定水流含 沙量。悬移质泥沙测验包括断面输沙率测 2018/10/26 验和单沙测验。
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• 悬移质泥沙测验的目的在于测得通过 河流测验断面悬移质输沙率及变化过 程。 • 由于输沙率随时间变化,要直接测获 连续变化过程无疑是困难的。通常是 利用输沙率(或断面平均含沙量)和 其它水文要素建立相关关系,用其它 水文要素变化过程的资料通过相关关 系求得输沙率变化过程。
v 0积
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。
水文勘测工国家职业标准
附件:水文勘测工国家职业标准1.职业概况1.1 职业名称水文勘测工。
1.2 职业定义依靠水文勘测技能知识,利用仪器设备,按照技术规程,实施水文要素测报、水文资料整编、水文调查和水文观测场地勘察测量的人员。
1.3 职业等级本职业共设五个等级,分别为:初级(国家职业资格五级)、中级(国家职业资格四级)、高级(国家职业资格三级)、技师(国家职业资格二级)、高级技师(国家职业资格一级)。
1.4 职业环境室外,常温,潮湿。
1.5 职业能力特征具有一定的学习、计算和表达能力;具有一定的空间感;手指、手臂灵活,动作协调。
1.6 基本文化程度高中毕业(或同等学历)。
1.7 培训要求1.7.1 培训期限全日制职业学校教育,根据其培养目标和教学计划确定。
晋级培训期限:初级不少于600标准学时;中级不少于500标准学时;高级不少于320标准学时;技师不少于200标准学时;高级技师不少于120标准学时。
1.7.2 培训教师培训初、中、高级人员的教师应具有本职业技师及以上职业资格证书或相关专业中级及以上专业技术职务任职资格;培训技师的教师应具有本职业高级技师职业资格证书或相关专业高级专业技术职务任职资格;培训高级技师的教师应具有本职业高级技师职业资格证书2年以上或相关专业高级专业技术职务任职资格。
1.7.3 培训场地设备满足教学需要的标准教室。
具有必备的仪器、设备和设施,安全措施完善的场所。
1.8 鉴定要求1.8.1 适用对象从事或准备从事本职业的人员。
1.8.2 申报条件——初级(具备以下条件之一者)(1)经本职业初级正规培训达规定标准学时数,并取得结业证书。
(2)在本职业连续见习工作2年以上。
(3)本职业学徒期满。
——中级(具备以下条件之一者)(1)取得本职业初级职业资格证书后,连续从事本职业工作3年以上,经本职业中级正规培训达规定标准学时数,并取得结业证书。
(2)取得本职业初级职业资格证书后,连续从事本职业工作5年以上。
水文信息学第六章-泥沙测验
第二节 悬移质泥沙测验 河流中悬移质泥沙的多少及其变化规律是通过测定 水流中悬沙的浓度(即含沙量)来确定的。 水流中悬沙的浓度(即含沙量)来确定的。所谓含 沙量是指单位体积浑水中所含悬移质干沙的质量, 沙量是指单位体积浑水中所含悬移质干沙的质量, 实际应用时,不考虑各地区重力加速度的差异,以 实际应用时,不考虑各地区重力加速度的差异, Ws 重量代替质量, 重量代替质量,其公式为 Cs = (6(6-1) V 单位时间内通过河渠某一测验断面的悬移质干沙的 质量,称断面悬移质输沙率 悬移质输沙率。 质量,称断面悬移质输沙率。断面悬移质输沙率是 断面流量和断面平均含沙量之积, 断面流量和断面平均含沙量之积,即 (6(6-2) Q = Qcs
第六章 泥 沙 测 验
天然河流挟带的泥沙,直接影响河道的演变,也影 响着人类的发展。世界上很多河流挟带的泥沙,形 成的冲积平原、河谷和河口地区的三角洲大多是工 农业发达地区;同时,河床泥沙也可作为自然资源 加以利用,例如,可以改良土壤和作为建筑材料等。 但河流泥沙也给人类带来了一定的问题,例如,泥 沙在河渠、湖泊和水库等淤积,常给防洪、发电和 航运等造成困难;河床冲刷、水土流失会使生态失 去平衡。为达到兴利除害、解决泥沙问题,必须系 统地掌握河道泥沙信息,掌握时空变化规律,因此, 进行泥沙测验是十分必要的。
三、 悬移质泥沙的断面分布 悬移质含沙量在垂线上的分布,一般是自水面向河 底逐渐增加,近河底处含沙量最大。垂线上含沙量 分布的特征与泥沙的脉动及泥沙的自重影响是相应 的。垂线含沙量的分布还随着泥沙颗粒大小的不同 而变化。底部的粗沙较上层多,且粗沙的垂直分布 不均匀,而泥沙愈细,垂直分布就愈趋均匀。
3 垂线含沙量的测验方法 1) 积点法:在垂线上不同测点位置采取水样,分 别处理。取样测点数及各测点相对水深位置按水深 及仪器悬吊方法而定。和测速相同,畅流期有五点 法、三点法、二点法和一点法;封冻期有六点法、 二点法和一点法。开始进行输沙率测验的测站,宜 用多点法,以便为简化取样方法的分析积累资料。 用多点法不仅可以测得断面上含沙量的变化,且便 于对各测点的沙样进行颗粒分析。
第四章 泥沙测验
1.横式采样器 横式采样器属于瞬时采样器,器身为一园管制成, 容积为500~3000ml,两端有筒盖,筒盖关闭后,仪器密 封。取样时张开两盖,将采样器下放至测点位置,水样 自然的从筒内流过,操纵开关,开关形式有拉索、锤击 和电磁吸闭三种。
2.普通瓶式采样器 普通瓶式采样器的结构,使用容积为500~2000毫升 的玻璃瓶制成,瓶口加有橡皮塞,塞上装有进水管和出 水管,调整进水管和出水管出口的高差Δ H,和选用粗细 不同进水管和出水管,可以调整进口流速。采样器最好 设置有开关装置,否则不适于逐点法取样。 瓶式采样器 结构简单,操作方便,属于积时式的范畴,可以减少含 沙量的脉动影响。
(三)推移质测验中存在的问题 目前,国内外对推移质测验普遍存在着测验仪器不 完善、测验方法不成熟的问题。同时由于推移质运动形式 极为复杂,它的泥沙脉动现象远比悬移质大得多,在不同 的水力条件下,推移质颗粒变化范围很大,小至0.01毫米 的细沙,大至数十公斤的卵石,运动形式随着流速的大小 不同也不断地变化,当流速小时,停顿下来成为河床质, 流速较大时,又可以悬浮起来变为悬移质,所有这一切都 给推移质测验带来很大困难。
2.采样器种类 推移质采样器按用途分为卵石采样器和沙质采样器两类: (1)卵石推移质采样器 1)64型卵石推移质采样器。仪器底网用钢丝编织而成,尾翼 为双直向尾翼,可控制仪器正对水流方向,加重铅块附在仪器 两侧,形成封闭式。 2)80型卵石推移质采样器,该仪器是在64型采样器的基础上 作了某些改进,如仪器口门改成向外倾斜,骨架迎水面为唇刀 形,加重铅块成流线形,网底改用许多小钢板连接而成并适当 加重底网重量,减少底网表面的粗糙度等。 3)大卵石推移质采样器 ,适用于粒径较大的卵石推移质测 验。根据采样器口门形状不同,又可分成矩形、倾口形、梯形 等三种。现常用的是矩形采样器。仪器口门宽60cm,高 50cm,长120cm,器身上部两侧和尾部由3~5cm孔径的金 属链编成柔度较大的软底,能较好地与河底相吻合,同时器顶 无盖,减少了采样器对水流的阻力,加载铅块固定在器通过河流测验断面悬移质输沙率及变化 过程。由于输沙率随时间变化,要直接测获连续变化过程无疑是困难的。 通常是利用输沙率(或断面平均含沙量)和其它水文要素建立相关关系, 有其它水文要素变化过程的资料通过相关关系求得输沙率变化过程。我 国绝大部分测站的实测资料分析表明,一般断面平均含沙量与断面上有 代表性的某垂线或测点含沙量(即单位含沙量,简称单沙)存在着较好 的相关关系。测断面输沙率的工作量大,测单沙简单。可用施测单沙以 控制河流的含沙量随时间的变化过程。以较精确的方法,在全年施测一 定数量的断面输沙率,建立相应的单沙断沙关系,然后通过相关关系由 单沙过程资料推求断沙过程资料,进而计算悬移质的各种统计特征值。 因此,悬移质测验的主要内容除了测定流量外,还必须测定水流含沙量。 悬移质泥沙测验包括断面输沙率测验和单沙测验。
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。
水文测验学(第四章)
4、输沙率Qs、Qb(kg/s)
Qs Qc s
单位时间内通过河流某一 横断面的悬移质/推移质的 干沙重量,称为悬移质输 沙率Qs/推移质输沙率Qb
5、断沙 CS(kg/m3)
悬移质断面平均含沙量
6、单样含沙量(单沙)
断面上有代表性的垂线或 测点的悬移质含沙量
7、侵蚀模数Ms[t/(km2▪a)
步 骤
(一)垂线平均含沙量的计算
用积深法或垂线混合法取样,经处理直接得到垂线平均含沙量。 用逐点法取样,需用算术平均法或面积包围法计算垂线平均含 沙量。
1、畅流期
取样点的含沙量
一点法 二点法 三点法 五点法
Csm 1Cs0.6
C sm
q s 0.2
0.2
q s 0.8 0.8
缺点:①不能克服泥沙的脉动影响;②取样时,严重干扰天
然水流;③采样器关闭时口门击闭影响水流;④器壁粘沙。
取样测点要求:输沙率测验时,因断面内测沙点较多,脉动
影响相互可以抵消,每个测沙点只需取一个水样。在取单位 水样含沙量时,采用多点一次或一点多次的方法。
普通瓶式采样器由容积为500~ 2000ml的玻璃瓶制成,瓶口加有橡 皮塞,塞上装有进水管和排气管, 调整进水管和排气管出口的高差ΔH, 选用粗细不同进水管和排气管,可 以调整进口流速。
流域内单位面积上每年的 输沙总量
第二节 悬移质泥沙测验 ( Suspended Sediment Test)
二、悬移质泥沙测验仪器及使用
(一)常用采样器
横式采样器属于瞬时采 样器,器身为圆管,容积 500~3000ml,两端有筒盖, 取样时张开两盖,将采样器 下放至测点位置,水样自然 的从筒内流过,操纵开关关 闭桶盖。
水文测验与资料整编:第5章 泥沙测验
(4)面积历时加权全断面混合法 ➢ 适用于河床稳定、固定垂线和使用积时式
采样器的测站。将各垂线各测点水样作全 面混合处理,其含沙量即为断面平均含沙 量。
5、相应单沙的施测
• 相应单沙是指与断面输沙率测验同时施测的相应单样含沙 量。
• 凡是拟用单断沙关系法和单断沙颗粒级配关系法整编悬移 质资料的测站,均应在施测断面输沙率或断面平均含沙量 的同时施测相应单沙。
河流情况 畅流期
方法名称 五点法 三点法 二点法 一点法
测点的相对水深位置 水面、0.2、0.6、0.8及河底 0.2、0.6、0.8 0.2、0.8 0.6
(2)积深法 ➢ 用积时式采样器以适当速度沿垂线匀速提放, 连 续采集垂线水样,取得的水样含沙量即为垂线平均 含沙量。积深法取样分单程积深和双程积深两种。 ➢ 此法主要适用于流速小、悬移质泥沙颗粒较细的 河流。
2、布设方法 (1)控制单宽输沙率转折点布线法 ➢ 在含沙量、水深、流速横向分布的主要转折 变化处布设垂线。此法适用于需同时测流的各 种输沙率测验方法。
(2)等部分流量中心布线法
(3)等部分宽中心布线法 • 由所需测沙垂线数n等分水面宽,在每部分水面宽的
中点布设测沙垂线。
• 此法适用于水深大、水面宽变化不大的河流。 (4)等部分面积中心布线法 • 由所需测沙垂线数n,将过水断面垂直划分成部分面
5.3.3 测验方式、方法 ➢ 测验方式采用驻测、巡测、自动监测、间测和停测等方式。 ➢ 测验方法根据测站特性、精度要求和设施设备条件等情况分析确定,
采用部分输沙率法或全断面混合法。 1、垂线布设 • 在开始测输沙率的2~3年内,或含沙量横 向分布很不均匀的站,
测沙垂线数目一般 应不少于流速仪测速法测速垂线的一半。 • 水面宽大于50米时,不应少于5条。 • 水面宽小于50米,不应少于3条。 • 一类站不少于10条,二类站不少于7条,三类站不少于3条。
工程水文学总复习
《工程水文学》总复习
第一章 绪论 第二章 水文循环与河川径流的形成 第三章 水文测验及水文资料的收集与处理 第四章 流域产流、汇流分析与计算 第五章 水文预报 第六章 水文模型简介 第七章 水文统计 第八章 设计年径流及年输沙量的分析与计算 第九章 由流量资料推求设计洪水 第十章 由暴雨资料推求设计洪水
水文调查包括洪、枯水及暴雨调查。
根据洪水痕迹高程确定洪峰流量的常用方法有:水位流量关系法、
比降法(曼宁公式)和水面曲线法。
14
6、水文资料处理
(1)水位流量关系的确定
稳定的水位流量关系曲线: 同一张图上绘制 Z~A、Z~V和Z~Q 关系曲线。
不稳定的水位流量关系曲线:临时曲线法和连时序法。
不同影响因素下水位流量关系:受洪水涨落影响、受河槽冲淤影响、 受变动回水影响及受综合因素影响。
22
3、产流面积的变化
蓄满产流情况:用流域蓄水容量面积分配曲线来表示。随着降雨量 的增加产流面积也增加;产流面积与降雨强度无关。
超渗产流情况:用流域下渗容量面积分布曲线来表示,该曲线与初 始流域蓄水容量有关。随着降雨历时的增长,产流面积时大时小;产流 面积与时段流域蓄水容量和降雨强度有关。
f F
A
大循环与小循环:海陆间的水分交换过程称为大循环;局部地区的 水文循环称为小循环。小循环又分为海洋小循环和内陆小循环。当内陆 距海洋很远时(如我国的西北地区) ,内陆小循环成了内陆地区的主要 水汽来源。
水文循环的作用:联系大气圈、岩石圈和生物圈,塑造地貌形态, 影响气候变迁,决定水资源分布和生物种群的分布,促进全球能量再分 配,侵蚀和搬运泥沙等。
2
第一章 绪论
1、水文学、水资源、应用水文学和工程水文学及它们之间的关系
最新水文勘测竞赛(理论题)答案资料
选手编号: 姓名: 单位:第五届LU东省水水文勘测工技能竞赛(2012年)理论知识试题(参考答案)(水文勘测工)L1J东省水利厅L1J东省水文水资源勘测局举办时间:120分钟I •必答题H.选答题说明:本试题分必答题和选答题两部分,必答题要求全做,共75分;选答题可根据选手本人的情况,选择较有把握的部分,做5个部分即可,超过5个的按已做的前5个部分计分,后边的无效。
I •必答题(共75分)一、填空(每空1分洪20分)1. 水利工作者在职业活动中,遵纪守法更多体现为自觉地遵守职业纪律,严格按照职业活动的各项规章制度办事。
职业纪律只具有法规强制性,不具有道德自控性。
2. 水文勘测工要有高度的主人翁责任感和良好的职业道德,不得迟测、误测和漏测,严禁涂改和伪造资料。
3. 选作桥上测流的测站,其水流流向与桥轴线的垂直线夹角不宜超过10°,特殊情况不宜超过18°4. 用流速仪法测流时,根据精度要求不同及操作繁简不同,可分精测法、常测法和简测法_。
5. 水染污主要是由人类活动产生的污染物造成,其污染源包括工业污染源、农业污染源和生活污染源三大部分。
6. 河流中的泥沙按运动与否和运动形式可以分为悬移质、推移质和床沙。
7. 测站一年中测流次数的多少应根据水流特性以及控制情况等因素而定,总的要求是能准确推算出逐日流量和各项特征值。
8. 三等水准测量在每个仪器站的视线长度应不大于75m前后视距不等差,单站不超过2 m,测段累计不超过5 m9. 两相邻临时曲线间的过渡时段,可绘过渡线连接,根据过渡线段的水位变化和尖系点分布情况,可分别采用自然过渡、连时序过渡、内插曲线线过渡等方法处理。
10. 当水尺零点高程发生大于1 cm的变动时,应查明变动原因及时间,并应对有尖的水位记录进行改正。
11. 单样含沙量的单次测验误差,主要来源于垂线布设位置、取样方法、仪器性能、操作技术及水样处理等方面。
12. 在河道中一次洪水波到达某一断面处,其最高水位Zm最大流量Qm最大比降Im和最大流速Vm出现的顺序依次为Im Vm Qm Zm。
河流悬移质泥沙测验规范
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
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;
中华人民共和国水利部1992第一章总则水利水电工程监理适用规范全文数据库长江委信息研究中心馆藏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二节不同悬移质测验仪器的适用条件第三节仪器的操作要求第三章悬移质输沙率及颗粒级配测验第一节一般规定第二节悬移质输沙率及颗粒级配的测次分布第三节悬移质输沙率的测验方法第四节悬移质输沙率颗粒级配的取样方法第五节相应单样的采取第六节沙质河床用间接法测定全沙输沙率第七节误差来源及控制第四章单样含沙量测验第一节一般规定第二节单样含沙量测验的测次分布第三节单样颗粒级配的测次分布第四节单样含沙量的测验方法第五节单样含沙量的停测和目测第六节误差来源及控制第五章高含沙水流条件下的泥沙测验第一节含沙量及颗粒级配测验第二节流变特性的测定第三节泥石流浆河揭河底观测第六章悬移质水样处理第一节一般规定第二节烘干法第三节置换法第四节过滤法第五节误差来源及控制第七章悬移质泥沙测验资料的计算检查与分析第一节实测含沙量的计算第二节断面输沙率及断面平均含沙量的计算第三节实测成果的合理性检查第四节简化悬移质输沙率测验方法的分析第五节简化颗粒级配取样方法的分析第六节单样取样位置的分析第七节悬移质输沙率及颗粒级配的间测分析第八章悬移质泥沙测验不确定度估算第一节一般规定河流悬移质泥沙测验规范gb5015992长江委信息研究中心馆藏第二节悬移质泥沙测验误差组成及所需资料的收集第三节分项不确定度的估算和控制指标第四节总随机不确定度和系统误差估算附录一悬移质水样处理设备及操作方法附录二悬移质泥沙测验报表格式及填制说明附录三高含沙水流流变特性试验方法附录四本规范用词说明附加说明水利水电工程监理适用规范全文数据库长江委信息研究中心馆藏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
-泥沙测验资料
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( 左图)和长江大型推移质采样器。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(右图)两种。
黄河中的泥沙
三、泥沙测验术语
1.全沙输沙量S(kg,t)
Ws为某一时段内通过测验断 面的悬移质输沙干沙重量; Wb为某一时段内通过测验断面的
推移质输沙干沙重量;
S=Ws+Wb=(Qs+Qb)t
2.悬移质含沙量Cs(g/m3, kg/m3 )
单位体积浑水中所含悬移质干 沙的重量。
Cs=Ws/V
3、输沙率Qs、Qb(kg/s) 4、断沙 C (kg/s)
在河流中测量泥沙含量
(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下式计算:
Ws --- 水样中的干沙重量,g 或kg;
四、悬移质泥沙测验与计算
• 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。 含沙量: 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。
输沙率: 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。
Csmi --- 第i根垂线的平均含沙量,kg/m3。
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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
第四节 河流泥沙测验与计算
内容提要 1.悬移质的测验仪器和方法; 悬移质的测验仪器和方法; 悬移质的测验仪器和方法 2.悬移质含沙量的计算; 悬移质含沙量的计算; 悬移质含沙量的计算 3.悬移质输沙率的计算; 悬移质输沙率的计算; 悬移质输沙率的计算 4.悬移质输沙量的计算; 悬移质输沙量的计算; 悬移质输沙量的计算 5.推移质的测验. 推移质的测验. 推移质的测验 学习要求 掌握悬移质的测验,悬移质含沙量, 掌握悬移质的测验,悬移质含沙量, 输沙率和输沙量的计算. 输沙率和输沙量的计算.
沙质推移质采样器适用于平原河流, 沙质推移质采样器适用于平原河流,我国自制的这类 适用于平原河流 仪器有黄河59型 左图)和长江大型推移质采样器. 仪器有黄河 型( 左图)和长江大型推移质采样器. 卵石推移质采样器通常用来施测 通常用来施测1.0~ 卵石推移质采样器通常用来施测 ~30cm粗粒径推 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 移质,主要采用网式采样器, 右图)两种. (右图)两种.在河流中测量泥来自含量(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. 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 横式采样器和 我国目前使用较多的采样器有横式采样器和瓶 式采样器. 式采样器.
不论用何种方式取得的水样,都要经过量积, 不论用何种方式取得的水样,都要经过量积, 量积 沉淀,过滤,烘干,称重等手续 等手续, 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. 定体积浑水中的干沙重量.水样的含沙量可按 式下式计算: 式下式计算:
1 2 3
1
2
6.0
4
3
8.0
2.15
5
4
10.0 1.24
11.5
右水边
断面流量
断面面积
平均流速
水面宽
平均水深
已知某河流断面实测流速,泥沙资料如下 已知某河流断面实测流速, 表,试计算其断面输沙率和断面平均含沙 量.计算过程及结果填入下表相应的空格 内.
垂线 垂线 相对 号数 水深 位置 (m )
复习思考题
1.河流中的泥沙 按其运动形式可分为 ABC 河流中的泥沙,按其运动形式可分为 河流中的泥沙 按其运动形式可分为(_______) 三类. 三类. A.悬移质 B.推移质 C.河床质 D.沙石质 悬移质 推移质 河床质 沙石质 2.常用来表示输沙特征的指标有 ABD . 常用来表示输沙特征的指标有(______). 常用来表示输沙特征的指标有 A.含沙量 B.输沙率 C. 流量 D. 输沙量 含沙量 输沙率 3.在输沙率测验中,取样垂线上测点的分布主要 在输沙率测验中, 在输沙率测验中 AD )有关. 与(______)有关. A.水深大小 B.断面情况 水深大小 断面情况 C.垂线数目 D.要求的精度 垂线数目 要求的精度
�
3, 断面平均含沙量计算
断面平均含沙量: 断面平均含沙量:
(三),单沙与断沙的关系 ),单沙与断沙的关系
人们从不断的 实践中发现, 实践中发现,当 断面比较稳定, 断面比较稳定, 主流摆动不大时, 主流摆动不大时, 断面平均含沙量 简称断沙 断沙) (简称断沙)与 断面某一垂线 某一垂线或 断面某一垂线或 某一测点的含沙 简称单沙 单沙) 量(简称单沙) 之间有稳定关系. 之间有稳定关系.
河流中的泥沙, 河流中的泥沙, 按其运动形式可 分三类: 分三类: 悬移质 推移质 河床质 一般情况, 一般情况,河流 中泥沙以悬移质 为主. 为主.
黄河中的泥沙
一,悬移质泥沙测验与计算
描述河流中悬移质的情况,常用的两个定量 描述河流中悬移质的情况, 指标是含沙量 输沙率. 含沙量和 指标是含沙量和输沙率. 含沙量: 单位体积内所含干沙的质量, 含沙量 单位体积内所含干沙的质量, 称为含沙量, 表示, 称为含沙量,用Cs表示,单位为 表示 单位为kg/m3. . 输沙率: 输沙率 单位时间流过河流某断面的干 沙质量,称为输沙率, 表示, 沙质量,称为输沙率,以Qs表示,单位为 表示 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. 合断面流量测量来推求的.
0.6056 0.6160 0.6751 0.6256 0.8975 0.5092 0.6333 0.6838 0.8045 0.8533 0.6693 0.7163 0.7284 0.7950 0.8418
1.01 1.17 1.83 1.66 1.22 2.27 2.37 2.45 2.30 1.95 1.44 1.37 1.05 1.02 0.67 1017 1670 3014 1471
根据各条垂线的平均含沙量 根据各条垂线的平均含沙量Csmj,配合测流 , 计算的部分流量,即可算得断面输沙率 计算的部分流量,即可算得断面输沙率 Qs(t/s)为: 为
根垂线与第i-1根垂线间的 式中 qi --- 第i根垂线与第 根垂线间的 根垂线与第 部分流量, 部分流量,m3/s; ; Csmi --- 第i根垂线的平均含沙量, 根垂线的平均含沙量, 根垂线的平均含沙量 kg/m3. .
Ws --- 水样中的干沙重量,g 或kg; 水样中的干沙重量, ; V --- 水样体积,L或m3. 水样体积, 或
(二)输沙率测验
1,垂线平均含沙量计算 , 根据测点的水样,得出各测点的含沙量之后, 根据测点的水样,得出各测点的含沙量之后, 可用流速加权计算垂线平均含沙量. 流速加权计算垂线平均含沙量 可用流速加权计算垂线平均含沙量.例如畅流 期的垂线平均含沙量的计算式为 : 五点法
测点含沙 测点流速 ) 量(kg/m3) (m/s)
垂线平 均流速
断面平 均含沙 量kg/m3
流量 相应 部分 3
m /s
输沙率 相应部
分kg/s
断面 输沙 率
kg/s
断面平 均含沙 量kg/m3
0.0 0.2 1 24.3 0.6 0.8 1.0 0.0 0.2 2 30.0 0.6 0.8 1.0 0.0 0.2 3 25.8 0.6 0.8 1.0
(四),输沙量的计算 ),输沙量的计算
的计算: (1)日平均输沙率的计算: )日平均输沙率的计算 平水期: 洪水期: 平水期: 洪水期: 的计算: (2)年输沙量的计算: )年输沙量的计算 日平均输沙率乘以一日的秒数得日输沙量 日输沙量, 日平均输沙率乘以一日的秒数得日输沙量,日 之和为年输沙量 年输沙量. 之和为年输沙量. (3)多年平均输沙量的计算 )多年平均输沙量的计算 具有长期资料: 具有长期资料: 各年算术平均值 资料不足: 资料不足: 相关分析 资料缺乏: 侵蚀模数× 资料缺乏:水文比拟法 或 侵蚀模数×面积
总转 测 垂 部分 数N 点 线 平均 平 均
测深 垂线 平均 水深
断面面积 (m 2 ) 测深 垂线 间
部 流量 /s) 分 (m3/s)
左水边
0.0 2.0 4.0
0.0 1.19 1.25 1.54 0.2 0.8 0.2 0.6 0.8 0.6 116 560 128 480 104 560 118 570 111 480 110 440 0.6 125 480