鄒銘盛

摘 要：在懸移質(zhì)泥沙測(cè)驗(yàn)中使用間測(cè)法不僅可以提高測(cè)驗(yàn)的效率和準(zhǔn)確度，還可以節(jié)約人力、物力和財(cái)力。通過(guò)對(duì)五華縣尖山站的輸沙率測(cè)驗(yàn)進(jìn)行間測(cè)分析，為相關(guān)工作人員提供一些參考。

關(guān)鍵詞：尖山站；懸移質(zhì)泥沙；間測(cè)法；水位

中圖分類號(hào)：TV149.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）11-0144-02

懸移質(zhì)就是懸浮在水中隨水流移動(dòng)的泥沙。懸移質(zhì)輸沙率測(cè)驗(yàn)包括對(duì)斷面輸沙率的測(cè)驗(yàn)和對(duì)單位水樣含沙量（簡(jiǎn)稱單沙）測(cè)驗(yàn)。在水文、水質(zhì)正常情況下，使用間測(cè)法不僅能夠大幅度地縮短測(cè)驗(yàn)時(shí)間和工作強(qiáng)度，還能得到準(zhǔn)確的測(cè)驗(yàn)結(jié)果?？梢哉f(shuō)，這種測(cè)量方法為泥沙巡測(cè)乃至整個(gè)水文體制的創(chuàng)新性改革打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 流域概況

五華縣境內(nèi)的河流屬梅江水系，處于韓江流域的干流——梅江的上游。境內(nèi)河溪眾多，溪澗縱橫，水力資源豐富。琴江，古稱右別溪，發(fā)源于紫金縣南嶺武頓山，沿蓮花山北麓自西南向東北，從龍村鎮(zhèn)吉祥村入境稱南琴江，經(jīng)龍村、梅林鎮(zhèn)，于梅林鎮(zhèn)琴口流入北琴江，其河床平均比降為1.10%.尖山站位于梅江上游的五華縣梅林鎮(zhèn)尖山村，集水面積為1 578 km2。

1.1 設(shè)站目的

尖山站設(shè)立于1958-06，是為收集梅江上游區(qū)域的水文資料并對(duì)其進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測(cè)和防洪預(yù)報(bào)而設(shè)立的，屬于區(qū)域代表站，為二類精度水文站。觀測(cè)項(xiàng)目主要有水位、流量、泥沙、降水量和水質(zhì)等。

1.2 測(cè)驗(yàn)河段情況

測(cè)驗(yàn)河段上、下游較順直，長(zhǎng)度大約為500 m，斷面下游200 m處河道向右彎曲。河流在中、高水位時(shí)無(wú)漫灘，但當(dāng)水位高出20 m時(shí)，右岸斷面上游尖山村的山坳會(huì)有水面寬度約為30 m的分流。低水位時(shí)，測(cè)驗(yàn)河段會(huì)露出沙灘，并有可能會(huì)出現(xiàn)串溝、斜流、橫比降等現(xiàn)象。測(cè)流斷面上游150 m處有一座公路橋，橋長(zhǎng)200 m，寬8 m。測(cè)驗(yàn)河段的河床較為穩(wěn)定，從近8年來(lái)斷面的平均河底高程記錄來(lái)看，河底的高程變化不大，年際變化只有0.2 m左右。該站基本水尺斷面與測(cè)流斷面為同一斷面，主流偏于左岸，流向與斷面垂直。

1.3 測(cè)站控制條件

尖山站位于梅江上游，屬于河槽控制。測(cè)驗(yàn)河段比較順直，河床為沙質(zhì)河床，且較穩(wěn)定。兩岸生長(zhǎng)著稀少的雜草和小灌木。河流在中、高水位時(shí)無(wú)漫灘。

2 懸移質(zhì)輸沙率測(cè)驗(yàn)方式的基本原理

河流懸移質(zhì)泥沙測(cè)驗(yàn)的相關(guān)規(guī)范性文件中明確指出：在采用不同的懸移質(zhì)輸沙率測(cè)驗(yàn)方法測(cè)驗(yàn)河流某一流域斷面的平均含沙量時(shí)，測(cè)驗(yàn)方法必須符合流量加權(quán)的相關(guān)原理和滿足測(cè)驗(yàn)數(shù)據(jù)精度的相關(guān)要求。相關(guān)規(guī)范規(guī)定這些基本要求的原因主要可以歸納為以下兩個(gè)方面：①時(shí)段輸沙量的測(cè)驗(yàn)要求輸沙率的測(cè)驗(yàn)方法與流域斷面平均含沙量的測(cè)驗(yàn)原理相吻合；②大量的實(shí)踐表明，要想在懸移質(zhì)輸沙率測(cè)驗(yàn)過(guò)程中得出與斷面輸沙率相對(duì)應(yīng)的斷面平均含沙量，就必須選擇向量加權(quán)法作為整個(gè)懸移質(zhì)輸沙率測(cè)驗(yàn)方法中的基本運(yùn)算方式。

3 斷面平均含沙量計(jì)算數(shù)學(xué)模型

計(jì)算斷面平均含沙量的數(shù)學(xué)模型是根據(jù)測(cè)站特性、精度要求和設(shè)備條件等情況確定的。無(wú)論采用哪種懸移質(zhì)輸沙率測(cè)驗(yàn)方法來(lái)測(cè)定斷面平均含沙量，都必須符合部分流量加權(quán)原理和精度要求。計(jì)算斷面平均含沙量的基本公式為：

斷面平均含沙量的測(cè)定可以根據(jù)公式（1）的原理設(shè)計(jì)出各種簡(jiǎn)化的取樣方法，簡(jiǎn)化后的方法都用公式（1）進(jìn)行原理性檢驗(yàn)，不符合的則不能作為斷沙的測(cè)驗(yàn)方法。

目前水文站采用的懸移質(zhì)輸沙率測(cè)驗(yàn)方法主要是垂線混合法，即在水文斷面上布設(shè)一定數(shù)目的垂線，在每條垂線的相對(duì)水深位置處采取一定容積的水樣，并按比例混合。其實(shí)測(cè)含沙量的計(jì)算公式為：

使用垂線混合法測(cè)得的含沙量為垂線平均含沙量。斷面輸沙率的計(jì)算公式為：

4 資料來(lái)源及統(tǒng)計(jì)

據(jù)1994—2013輸沙率的實(shí)測(cè)記錄，大單樣含沙量為18 kg/m3（時(shí)間：2013-08-17 T 16：00），相應(yīng)水位為19.78 m；實(shí)測(cè)最小單樣含沙量為0.346 kg/m3（時(shí)間：2010-06-16 T 7：25），相應(yīng)水位為11.98 m。實(shí)測(cè)最大斷面平均含沙量為4.16 kg/m3（時(shí)間：2013-08-17 T 16：00），相應(yīng)水位為19.7 m；實(shí)測(cè)最小斷面平均含沙量為0.349 kg/m3（時(shí)間：2010-06-16 T 7：25），相應(yīng)水位為11.98 m。

5 分析計(jì)算

尖山站1994—2013的單斷沙關(guān)系圖為45°角的單一線。單斷沙換算關(guān)系式為CS=CS，即比例系數(shù)K=1。將1994—2013年的實(shí)測(cè)單斷沙數(shù)據(jù)繪制成圖，并且進(jìn)行適線、符號(hào)和偏離數(shù)值的檢驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算。尖山站單斷沙關(guān)系圖如圖1所示。

圖1 尖山站單斷沙關(guān)系圖

單斷沙關(guān)系測(cè)點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)差為1.9%，隨機(jī)誤差為3.8%，小于規(guī)定的20%，達(dá)到了規(guī)范規(guī)定的精度要求。系統(tǒng)誤差為-0.14%，小于規(guī)定的±3%，也達(dá)到規(guī)范規(guī)定的精度要求。

上述三種方法對(duì)單斷沙關(guān)系曲線的檢驗(yàn)均達(dá)到了規(guī)范要求，且符合河流懸移質(zhì)泥沙測(cè)驗(yàn)規(guī)范中關(guān)于懸移質(zhì)輸沙率和顆粒級(jí)配間測(cè)分析的規(guī)定。對(duì)尖山站輸沙率的測(cè)驗(yàn)可以在含沙量小于4.18 kg/m3的情況下進(jìn)行間測(cè)，間測(cè)期間，繼續(xù)測(cè)驗(yàn)單樣含沙量，并且用單沙代替斷沙進(jìn)行輸沙率計(jì)算。

6 結(jié)束語(yǔ)

在懸移質(zhì)泥沙測(cè)驗(yàn)中，要準(zhǔn)確地了解河道的各項(xiàng)特征，認(rèn)真分析河流泥沙量的歷史資料，掌握河流泥沙變化的規(guī)律。此外，還要進(jìn)一步了解測(cè)驗(yàn)斷面泥沙縱橫向的分布情況，了解不同雨勢(shì)下河流產(chǎn)生的洪峰，以掌握泥沙測(cè)驗(yàn)的最好時(shí)機(jī)。在實(shí)際測(cè)驗(yàn)中，要不斷認(rèn)識(shí)泥沙運(yùn)行的規(guī)律，并制訂出新的測(cè)沙方案；選擇好的單沙位置建立穩(wěn)定的單斷沙關(guān)系，經(jīng)過(guò)水文計(jì)算，推算出過(guò)去和將來(lái)的河流含沙量，為水利的控制提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)參考。

參考文獻(xiàn)

[1]吳世勇.懸移質(zhì)輸沙和流量異步測(cè)驗(yàn)在枝城站的應(yīng)用[J].人民長(zhǎng)江，2007（11）.

[2]丁赟.懸移質(zhì)不平衡輸沙模型的特征[J].河海大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2011（05）.

〔編輯：王霞〕endprint

摘 要：在懸移質(zhì)泥沙測(cè)驗(yàn)中使用間測(cè)法不僅可以提高測(cè)驗(yàn)的效率和準(zhǔn)確度，還可以節(jié)約人力、物力和財(cái)力。通過(guò)對(duì)五華縣尖山站的輸沙率測(cè)驗(yàn)進(jìn)行間測(cè)分析，為相關(guān)工作人員提供一些參考。

關(guān)鍵詞：尖山站；懸移質(zhì)泥沙；間測(cè)法；水位

中圖分類號(hào)：TV149.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）11-0144-02

懸移質(zhì)就是懸浮在水中隨水流移動(dòng)的泥沙。懸移質(zhì)輸沙率測(cè)驗(yàn)包括對(duì)斷面輸沙率的測(cè)驗(yàn)和對(duì)單位水樣含沙量（簡(jiǎn)稱單沙）測(cè)驗(yàn)。在水文、水質(zhì)正常情況下，使用間測(cè)法不僅能夠大幅度地縮短測(cè)驗(yàn)時(shí)間和工作強(qiáng)度，還能得到準(zhǔn)確的測(cè)驗(yàn)結(jié)果。可以說(shuō)，這種測(cè)量方法為泥沙巡測(cè)乃至整個(gè)水文體制的創(chuàng)新性改革打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 流域概況

五華縣境內(nèi)的河流屬梅江水系，處于韓江流域的干流——梅江的上游。境內(nèi)河溪眾多，溪澗縱橫，水力資源豐富。琴江，古稱右別溪，發(fā)源于紫金縣南嶺武頓山，沿蓮花山北麓自西南向東北，從龍村鎮(zhèn)吉祥村入境稱南琴江，經(jīng)龍村、梅林鎮(zhèn)，于梅林鎮(zhèn)琴口流入北琴江，其河床平均比降為1.10%.尖山站位于梅江上游的五華縣梅林鎮(zhèn)尖山村，集水面積為1 578 km2。

1.1 設(shè)站目的

尖山站設(shè)立于1958-06，是為收集梅江上游區(qū)域的水文資料并對(duì)其進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測(cè)和防洪預(yù)報(bào)而設(shè)立的，屬于區(qū)域代表站，為二類精度水文站。觀測(cè)項(xiàng)目主要有水位、流量、泥沙、降水量和水質(zhì)等。

1.2 測(cè)驗(yàn)河段情況

測(cè)驗(yàn)河段上、下游較順直，長(zhǎng)度大約為500 m，斷面下游200 m處河道向右彎曲。河流在中、高水位時(shí)無(wú)漫灘，但當(dāng)水位高出20 m時(shí)，右岸斷面上游尖山村的山坳會(huì)有水面寬度約為30 m的分流。低水位時(shí)，測(cè)驗(yàn)河段會(huì)露出沙灘，并有可能會(huì)出現(xiàn)串溝、斜流、橫比降等現(xiàn)象。測(cè)流斷面上游150 m處有一座公路橋，橋長(zhǎng)200 m，寬8 m。測(cè)驗(yàn)河段的河床較為穩(wěn)定，從近8年來(lái)斷面的平均河底高程記錄來(lái)看，河底的高程變化不大，年際變化只有0.2 m左右。該站基本水尺斷面與測(cè)流斷面為同一斷面，主流偏于左岸，流向與斷面垂直。

1.3 測(cè)站控制條件

尖山站位于梅江上游，屬于河槽控制。測(cè)驗(yàn)河段比較順直，河床為沙質(zhì)河床，且較穩(wěn)定。兩岸生長(zhǎng)著稀少的雜草和小灌木。河流在中、高水位時(shí)無(wú)漫灘。

2 懸移質(zhì)輸沙率測(cè)驗(yàn)方式的基本原理

河流懸移質(zhì)泥沙測(cè)驗(yàn)的相關(guān)規(guī)范性文件中明確指出：在采用不同的懸移質(zhì)輸沙率測(cè)驗(yàn)方法測(cè)驗(yàn)河流某一流域斷面的平均含沙量時(shí)，測(cè)驗(yàn)方法必須符合流量加權(quán)的相關(guān)原理和滿足測(cè)驗(yàn)數(shù)據(jù)精度的相關(guān)要求。相關(guān)規(guī)范規(guī)定這些基本要求的原因主要可以歸納為以下兩個(gè)方面：①時(shí)段輸沙量的測(cè)驗(yàn)要求輸沙率的測(cè)驗(yàn)方法與流域斷面平均含沙量的測(cè)驗(yàn)原理相吻合；②大量的實(shí)踐表明，要想在懸移質(zhì)輸沙率測(cè)驗(yàn)過(guò)程中得出與斷面輸沙率相對(duì)應(yīng)的斷面平均含沙量，就必須選擇向量加權(quán)法作為整個(gè)懸移質(zhì)輸沙率測(cè)驗(yàn)方法中的基本運(yùn)算方式。

3 斷面平均含沙量計(jì)算數(shù)學(xué)模型

計(jì)算斷面平均含沙量的數(shù)學(xué)模型是根據(jù)測(cè)站特性、精度要求和設(shè)備條件等情況確定的。無(wú)論采用哪種懸移質(zhì)輸沙率測(cè)驗(yàn)方法來(lái)測(cè)定斷面平均含沙量，都必須符合部分流量加權(quán)原理和精度要求。計(jì)算斷面平均含沙量的基本公式為：

斷面平均含沙量的測(cè)定可以根據(jù)公式（1）的原理設(shè)計(jì)出各種簡(jiǎn)化的取樣方法，簡(jiǎn)化后的方法都用公式（1）進(jìn)行原理性檢驗(yàn)，不符合的則不能作為斷沙的測(cè)驗(yàn)方法。

目前水文站采用的懸移質(zhì)輸沙率測(cè)驗(yàn)方法主要是垂線混合法，即在水文斷面上布設(shè)一定數(shù)目的垂線，在每條垂線的相對(duì)水深位置處采取一定容積的水樣，并按比例混合。其實(shí)測(cè)含沙量的計(jì)算公式為：

使用垂線混合法測(cè)得的含沙量為垂線平均含沙量。斷面輸沙率的計(jì)算公式為：

4 資料來(lái)源及統(tǒng)計(jì)

據(jù)1994—2013輸沙率的實(shí)測(cè)記錄，大單樣含沙量為18 kg/m3（時(shí)間：2013-08-17 T 16：00），相應(yīng)水位為19.78 m；實(shí)測(cè)最小單樣含沙量為0.346 kg/m3（時(shí)間：2010-06-16 T 7：25），相應(yīng)水位為11.98 m。實(shí)測(cè)最大斷面平均含沙量為4.16 kg/m3（時(shí)間：2013-08-17 T 16：00），相應(yīng)水位為19.7 m；實(shí)測(cè)最小斷面平均含沙量為0.349 kg/m3（時(shí)間：2010-06-16 T 7：25），相應(yīng)水位為11.98 m。

5 分析計(jì)算

尖山站1994—2013的單斷沙關(guān)系圖為45°角的單一線。單斷沙換算關(guān)系式為CS=CS，即比例系數(shù)K=1。將1994—2013年的實(shí)測(cè)單斷沙數(shù)據(jù)繪制成圖，并且進(jìn)行適線、符號(hào)和偏離數(shù)值的檢驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算。尖山站單斷沙關(guān)系圖如圖1所示。

圖1 尖山站單斷沙關(guān)系圖

單斷沙關(guān)系測(cè)點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)差為1.9%，隨機(jī)誤差為3.8%，小于規(guī)定的20%，達(dá)到了規(guī)范規(guī)定的精度要求。系統(tǒng)誤差為-0.14%，小于規(guī)定的±3%，也達(dá)到規(guī)范規(guī)定的精度要求。

上述三種方法對(duì)單斷沙關(guān)系曲線的檢驗(yàn)均達(dá)到了規(guī)范要求，且符合河流懸移質(zhì)泥沙測(cè)驗(yàn)規(guī)范中關(guān)于懸移質(zhì)輸沙率和顆粒級(jí)配間測(cè)分析的規(guī)定。對(duì)尖山站輸沙率的測(cè)驗(yàn)可以在含沙量小于4.18 kg/m3的情況下進(jìn)行間測(cè)，間測(cè)期間，繼續(xù)測(cè)驗(yàn)單樣含沙量，并且用單沙代替斷沙進(jìn)行輸沙率計(jì)算。

6 結(jié)束語(yǔ)

在懸移質(zhì)泥沙測(cè)驗(yàn)中，要準(zhǔn)確地了解河道的各項(xiàng)特征，認(rèn)真分析河流泥沙量的歷史資料，掌握河流泥沙變化的規(guī)律。此外，還要進(jìn)一步了解測(cè)驗(yàn)斷面泥沙縱橫向的分布情況，了解不同雨勢(shì)下河流產(chǎn)生的洪峰，以掌握泥沙測(cè)驗(yàn)的最好時(shí)機(jī)。在實(shí)際測(cè)驗(yàn)中，要不斷認(rèn)識(shí)泥沙運(yùn)行的規(guī)律，并制訂出新的測(cè)沙方案；選擇好的單沙位置建立穩(wěn)定的單斷沙關(guān)系，經(jīng)過(guò)水文計(jì)算，推算出過(guò)去和將來(lái)的河流含沙量，為水利的控制提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)參考。

參考文獻(xiàn)

[1]吳世勇.懸移質(zhì)輸沙和流量異步測(cè)驗(yàn)在枝城站的應(yīng)用[J].人民長(zhǎng)江，2007（11）.

[2]丁赟.懸移質(zhì)不平衡輸沙模型的特征[J].河海大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2011（05）.

〔編輯：王霞〕endprint

摘 要：在懸移質(zhì)泥沙測(cè)驗(yàn)中使用間測(cè)法不僅可以提高測(cè)驗(yàn)的效率和準(zhǔn)確度，還可以節(jié)約人力、物力和財(cái)力。通過(guò)對(duì)五華縣尖山站的輸沙率測(cè)驗(yàn)進(jìn)行間測(cè)分析，為相關(guān)工作人員提供一些參考。

關(guān)鍵詞：尖山站；懸移質(zhì)泥沙；間測(cè)法；水位

中圖分類號(hào)：TV149.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）11-0144-02

懸移質(zhì)就是懸浮在水中隨水流移動(dòng)的泥沙。懸移質(zhì)輸沙率測(cè)驗(yàn)包括對(duì)斷面輸沙率的測(cè)驗(yàn)和對(duì)單位水樣含沙量（簡(jiǎn)稱單沙）測(cè)驗(yàn)。在水文、水質(zhì)正常情況下，使用間測(cè)法不僅能夠大幅度地縮短測(cè)驗(yàn)時(shí)間和工作強(qiáng)度，還能得到準(zhǔn)確的測(cè)驗(yàn)結(jié)果。可以說(shuō)，這種測(cè)量方法為泥沙巡測(cè)乃至整個(gè)水文體制的創(chuàng)新性改革打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 流域概況

五華縣境內(nèi)的河流屬梅江水系，處于韓江流域的干流——梅江的上游。境內(nèi)河溪眾多，溪澗縱橫，水力資源豐富。琴江，古稱右別溪，發(fā)源于紫金縣南嶺武頓山，沿蓮花山北麓自西南向東北，從龍村鎮(zhèn)吉祥村入境稱南琴江，經(jīng)龍村、梅林鎮(zhèn)，于梅林鎮(zhèn)琴口流入北琴江，其河床平均比降為1.10%.尖山站位于梅江上游的五華縣梅林鎮(zhèn)尖山村，集水面積為1 578 km2。

1.1 設(shè)站目的

尖山站設(shè)立于1958-06，是為收集梅江上游區(qū)域的水文資料并對(duì)其進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測(cè)和防洪預(yù)報(bào)而設(shè)立的，屬于區(qū)域代表站，為二類精度水文站。觀測(cè)項(xiàng)目主要有水位、流量、泥沙、降水量和水質(zhì)等。

1.2 測(cè)驗(yàn)河段情況

測(cè)驗(yàn)河段上、下游較順直，長(zhǎng)度大約為500 m，斷面下游200 m處河道向右彎曲。河流在中、高水位時(shí)無(wú)漫灘，但當(dāng)水位高出20 m時(shí)，右岸斷面上游尖山村的山坳會(huì)有水面寬度約為30 m的分流。低水位時(shí)，測(cè)驗(yàn)河段會(huì)露出沙灘，并有可能會(huì)出現(xiàn)串溝、斜流、橫比降等現(xiàn)象。測(cè)流斷面上游150 m處有一座公路橋，橋長(zhǎng)200 m，寬8 m。測(cè)驗(yàn)河段的河床較為穩(wěn)定，從近8年來(lái)斷面的平均河底高程記錄來(lái)看，河底的高程變化不大，年際變化只有0.2 m左右。該站基本水尺斷面與測(cè)流斷面為同一斷面，主流偏于左岸，流向與斷面垂直。

1.3 測(cè)站控制條件

尖山站位于梅江上游，屬于河槽控制。測(cè)驗(yàn)河段比較順直，河床為沙質(zhì)河床，且較穩(wěn)定。兩岸生長(zhǎng)著稀少的雜草和小灌木。河流在中、高水位時(shí)無(wú)漫灘。

2 懸移質(zhì)輸沙率測(cè)驗(yàn)方式的基本原理

河流懸移質(zhì)泥沙測(cè)驗(yàn)的相關(guān)規(guī)范性文件中明確指出：在采用不同的懸移質(zhì)輸沙率測(cè)驗(yàn)方法測(cè)驗(yàn)河流某一流域斷面的平均含沙量時(shí)，測(cè)驗(yàn)方法必須符合流量加權(quán)的相關(guān)原理和滿足測(cè)驗(yàn)數(shù)據(jù)精度的相關(guān)要求。相關(guān)規(guī)范規(guī)定這些基本要求的原因主要可以歸納為以下兩個(gè)方面：①時(shí)段輸沙量的測(cè)驗(yàn)要求輸沙率的測(cè)驗(yàn)方法與流域斷面平均含沙量的測(cè)驗(yàn)原理相吻合；②大量的實(shí)踐表明，要想在懸移質(zhì)輸沙率測(cè)驗(yàn)過(guò)程中得出與斷面輸沙率相對(duì)應(yīng)的斷面平均含沙量，就必須選擇向量加權(quán)法作為整個(gè)懸移質(zhì)輸沙率測(cè)驗(yàn)方法中的基本運(yùn)算方式。

3 斷面平均含沙量計(jì)算數(shù)學(xué)模型

計(jì)算斷面平均含沙量的數(shù)學(xué)模型是根據(jù)測(cè)站特性、精度要求和設(shè)備條件等情況確定的。無(wú)論采用哪種懸移質(zhì)輸沙率測(cè)驗(yàn)方法來(lái)測(cè)定斷面平均含沙量，都必須符合部分流量加權(quán)原理和精度要求。計(jì)算斷面平均含沙量的基本公式為：

斷面平均含沙量的測(cè)定可以根據(jù)公式（1）的原理設(shè)計(jì)出各種簡(jiǎn)化的取樣方法，簡(jiǎn)化后的方法都用公式（1）進(jìn)行原理性檢驗(yàn)，不符合的則不能作為斷沙的測(cè)驗(yàn)方法。

目前水文站采用的懸移質(zhì)輸沙率測(cè)驗(yàn)方法主要是垂線混合法，即在水文斷面上布設(shè)一定數(shù)目的垂線，在每條垂線的相對(duì)水深位置處采取一定容積的水樣，并按比例混合。其實(shí)測(cè)含沙量的計(jì)算公式為：

使用垂線混合法測(cè)得的含沙量為垂線平均含沙量。斷面輸沙率的計(jì)算公式為：

4 資料來(lái)源及統(tǒng)計(jì)

據(jù)1994—2013輸沙率的實(shí)測(cè)記錄，大單樣含沙量為18 kg/m3（時(shí)間：2013-08-17 T 16：00），相應(yīng)水位為19.78 m；實(shí)測(cè)最小單樣含沙量為0.346 kg/m3（時(shí)間：2010-06-16 T 7：25），相應(yīng)水位為11.98 m。實(shí)測(cè)最大斷面平均含沙量為4.16 kg/m3（時(shí)間：2013-08-17 T 16：00），相應(yīng)水位為19.7 m；實(shí)測(cè)最小斷面平均含沙量為0.349 kg/m3（時(shí)間：2010-06-16 T 7：25），相應(yīng)水位為11.98 m。

5 分析計(jì)算

尖山站1994—2013的單斷沙關(guān)系圖為45°角的單一線。單斷沙換算關(guān)系式為CS=CS，即比例系數(shù)K=1。將1994—2013年的實(shí)測(cè)單斷沙數(shù)據(jù)繪制成圖，并且進(jìn)行適線、符號(hào)和偏離數(shù)值的檢驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算。尖山站單斷沙關(guān)系圖如圖1所示。

圖1 尖山站單斷沙關(guān)系圖

單斷沙關(guān)系測(cè)點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)差為1.9%，隨機(jī)誤差為3.8%，小于規(guī)定的20%，達(dá)到了規(guī)范規(guī)定的精度要求。系統(tǒng)誤差為-0.14%，小于規(guī)定的±3%，也達(dá)到規(guī)范規(guī)定的精度要求。

上述三種方法對(duì)單斷沙關(guān)系曲線的檢驗(yàn)均達(dá)到了規(guī)范要求，且符合河流懸移質(zhì)泥沙測(cè)驗(yàn)規(guī)范中關(guān)于懸移質(zhì)輸沙率和顆粒級(jí)配間測(cè)分析的規(guī)定。對(duì)尖山站輸沙率的測(cè)驗(yàn)可以在含沙量小于4.18 kg/m3的情況下進(jìn)行間測(cè)，間測(cè)期間，繼續(xù)測(cè)驗(yàn)單樣含沙量，并且用單沙代替斷沙進(jìn)行輸沙率計(jì)算。

6 結(jié)束語(yǔ)

在懸移質(zhì)泥沙測(cè)驗(yàn)中，要準(zhǔn)確地了解河道的各項(xiàng)特征，認(rèn)真分析河流泥沙量的歷史資料，掌握河流泥沙變化的規(guī)律。此外，還要進(jìn)一步了解測(cè)驗(yàn)斷面泥沙縱橫向的分布情況，了解不同雨勢(shì)下河流產(chǎn)生的洪峰，以掌握泥沙測(cè)驗(yàn)的最好時(shí)機(jī)。在實(shí)際測(cè)驗(yàn)中，要不斷認(rèn)識(shí)泥沙運(yùn)行的規(guī)律，并制訂出新的測(cè)沙方案；選擇好的單沙位置建立穩(wěn)定的單斷沙關(guān)系，經(jīng)過(guò)水文計(jì)算，推算出過(guò)去和將來(lái)的河流含沙量，為水利的控制提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)參考。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：王霞〕endprint