渠道含沙量的测算

所用仪器：采样器、水瓶若干个、测验纪录表，以及室内分析用的烘箱、滤纸、量筒、烘杯、干燥器等。
1、含沙量的测验与计算：
含沙量是指单位体积混水中所含泥沙的重量。因此，含沙量的测验基本方法就是取水样和水样处理分析取得泥沙的重量。测定悬移质含沙量的方法很多，一般用采样器测量法，以横式和瓶式采样器为主。
（1）取水样 利用采样器在预定的测点或垂线上取水样。取样时，应同时观测水位及取样处的水深，并测定取样垂线的起点距，并做好纪录（表2.1）。最好与测流同时进行。
表2.1
垂线号 起点距 水深 流速议
位置 取样器相对位置 盛水样器编号 测速纪录 每秒转数 测点流速 垂线平均流速 垂线平均含沙量
米 米 相对 测点水深 历时 转数



（2）水样处理 水样处理的方法有过虑法、置换法等。
1）量积：用量筒量出水样容积，并记入表2.2。量积时要注意倾倒水样不得使每个水样的水量和泥沙有所增减，同时应将水样及容器编号纪录清楚，以免混乱。
表2.2 水样处理纪录表
实测
号数 垂线数 施测 处理 编号 水水样容积/cm3 沉淀时间 烘干时间 烘烘箱温度 重量/g 含含沙量 备备注
起 止 起 止
输输沙率 位单位水样 月

月 日日 月

月 日日 盛盛水样器 滤虑器 盛盛沙筒 烘烘杯
月
日时分
月
日时分
月
日时分
月
日时分 滤虑纸 烘烘杯 滤虑纸＋泥沙 泥泥沙


2）沉淀：将全部水样自量筒倒入澄清筒内，进行沉淀。沉淀所需时间根据泥沙颗粒的大小及不同的沉降速度由试验而定（一般经过二十四小时沉淀后处理）。水样经沉淀后，将清澈的水用虹吸管吸出。注意不要扰动沉淀的泥沙。
3）过滤：把经过沉淀浓缩的水样进行过滤。滤纸必须事先烘干称重，并进行编号。
4）烘干：将滤纸上的浓缩泥沙（连滤纸）放到烘杯内，再放到烘箱内烘干。烘箱温度保持100-110℃。烘干时间一般为5小时。烘干后的沙样放在干燥器内冷却，以免湿空气侵入。
5）称重：烘干以后的沙样连滤纸一起放到天平上称重，称得的重量减去滤纸的重量，即为干沙的重量。
（3）含沙量计算：测得干沙重量后，按下式计算含沙量：
P=ws/（v×1000）
式中：p—实测含沙量(kg/m3)；ws—水样中干沙重（g）;
V—水样体积（cm3）；1000—单位换算系数
2、断面输沙率的测验计算
输沙率是含沙量和流量的乘积。输沙率的测验除要同时测含沙量和流量外，还要考虑取样垂线的数目应不少于流速议精测法测速垂线是一半，河宽大于50米时取样垂线不少于5条；河宽小于50米时，取样垂线不少于3条。垂线上取水样用积点法，取样点的分布按表2.3规定。
表2.3 积点法测点位置与适用水深
方法
名称 测点位置
（水深为h） 适用水深或有效水深（米）
用悬干悬吊 用悬索悬吊
5点法 水面；0.2h；0.6h；0.8h；渠底 >1.5米 >3.0米
3点法 0.2h；0.6h；0.8h >0.75米 >1.5米
2点法 0.2h； 0.8h >0.75米 >1.5米
1点法 0.5h或0.6h >0.75米 >1.5米
断面输沙率的计算用近似积分的方法求得全断面的输沙率。
（1）计算垂线平均含沙量（见表2.1） 采用积点法测悬移质输沙率，首先需要用流速加权法计算垂线平均含沙量。计算方法如下：
五点法：pm=(p0.0v0.0+ 3p0.2v0.2+ 3p0.6v0.6+ 2p0.8v0.8+ p1.0v1.0)/10v
三点法：pm=( p0.2v0.2+ p0.6v0.6+ p0.8v0.8)/（v0.2+ v0.6+ v0.8）
二点法：pm=( p0.2v0.2+p0.8v0.8)/（v0.2+ v0.8）
一点法：pm=k1p0.5或k2p0.6
其中：pm—垂线平均含沙量（kg/m3）；pi—相对水深之处的测点含沙量(kg/m3)；Vi--相对水深之处的测点流速(m/s)；v—垂线平均流速(m/s);k1,k2—由实验得出的系数。
（2）计算断面输沙率：
求得垂线平均含沙量后，再用下式计算断面输沙率。
Ｑs={Ｐm1ｑ0+ｑ1 (Ｐm1+Ｐm2)/2+ｑ2 (Ｐm2+Ｐm3)/2+•••+ｑn-1 (Ｐmn-1+Ｐmn)/2}÷1000
式中：Ｑs--断面输沙率（t/s）；Ｐmi—第i根垂线平均含沙量（kg/m3）; ｑi--第i根垂线与第i+1根垂线间的流量（m3/s）
1000—换算系数。
3.注意事项
（1）原则上测速与取样应在同一条垂线上
（2）用积点法（或定比混合法）时，当采样器放到每一测点后，均须稍停片刻，待水流正常再操纵仪器开关采取水样。在采取河底一点水样时，应使采样器高于河底0．1m以上，以免扰动河底泥沙，影响取样的代表性。
（3）在靠近水边取样时，应避开坍岸或其他类似影响。
（4）取样后，应尽可能在现场量积，发现问题要及时处理。
（5）采取的水样静置一天，发现絮凝下沉或沉积泥沙的上部呈松散的绒絮状，说明水中有使泥沙成团下降水溶盐存在。遇到此情况，可用下述方法处理：
1）冲洗法：将水样倒入烧杯，加热煮沸，待静止沉淀后，抽出部清水，再用热蒸馏水冲淡、沉淀，抽去清水，如此反复进行至无水溶盐为止。
2）过滤法：将硬质滤纸巾贴在漏斗上，将沙样倒入漏斗中，再注入热蒸馏水过滤。过滤时，应经常使漏斗内的液面高出沙样5毫米，直至水溶盐过滤完毕为止。

[ 本帖最后由 qzuo 于 2010-1-11 14:16 编辑 ]