沙里涂站缆道、桥测含沙量比测分析

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　　摘  要：对沙里涂站缆道和桥测断面的含沙量数据，进行比测分析。通过分析，可以看出在桥测断面进行含沙量及输沙率测验，可以达到缆道断面测验标准。特殊情况下，缆道及仪器出现故障时期，可以用桥测断面进行测验，保证了汛期测验的完整性和可靠性。
　　关键词：含沙量;比测;分析
　　中图分类号：TV213         文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）03-0063-03
　　Abstract： The sediment concentration data of the cableway and bridge section of Shalitu station are compared and analyzed. Through the analysis， it can be seen that the test of sediment concentration and sediment transport rate in the bridge section can reach the test standard of the cableway section. Under special circumstances， when the cableway and instruments fail， the bridge test section can be used to ensure the integrity and reliability of the test in flood season.
　　Keywords： sediment content; comparison; analysis
　　1 测站基本情况简介
　　沙里涂水文站位于庄河下游，集水面积为576km2，多年平均降水量907mm，自1958年建站以来最大洪水1370m3/s，最大流速2.99m/s，多年平均含沙量471g/m3，测验河段顺直500m以上，左右岸为干砌石護坡大堤，平均河面宽220m，横断面近似矩形，高、中水流向顺直，含沙量横向分布较均匀。在断面下游180m处有公路桥一座，桥长200m，九孔园端砼重力墩，墩宽2.0m，压缩比为1/11。
　　2 成果分析
　　2.1 缆道和桥测含沙量比测
　　在水文学中，泥沙一般是指在河道水流作用下移动着或曾经移动的固体颗粒。水流挟带着泥沙运动，河床又由泥沙组成，两者之间的泥沙经常发生交换，这种交换引起了河床的冲淤变化。因此，研究泥沙运动对揭示河床演变的实质有重要意义。泥沙输移是河流中重要的水文现象，他对河流的变迁有重大的影响。
　　比测含沙量工作按试验要求，桥上测含沙量使用桥测车，用积深法分孔采取含沙量水样，同时施测流速。泥沙测验中积深法是指用积时式悬疑质采样器在测沙垂线上匀速提放，以连续采集整个垂线上的水样，经处理求得含沙量和悬疑质输沙率的方法。缆道测含沙量使用瓶式采样器，用部分水面宽多线积深全断面混合法采取水样为标准，并与桥上测沙同步进行。用全断面混合法时，每条取样垂线所代表的部分流量应大致相等。每条垂线所取水样容积也应大致相等，一般相差应不超过±10%。2011年13次，2012年比测18次，共31次，含沙量变幅245～2500g/m3，流量变幅92.5～535m3/s，水沙均达到本站丰水年标准，详见比测成果表1。从比测成果看，三线、九线关系较好，系统误差、标准差及随机不确定度均满足规定要求。相关系数近似为1.0。
　　2.2 桥测含沙量精简分析
　　桥上测沙试验，在九孔桥全部过流时进行，取样位置按桥上测流规定在孔中央位置采取沙洋。水样分别处理和计算时即可按单宽输沙率法反求断面平均含沙量，又可用全断面混合法直接计算断面平均含沙量。分析时采用全断面混合法计算，二线为3、7两孔，三线为2、5、8三孔，四线为2、4、6、8四孔，五线为1、3、5、7、9五孔，九线为每孔一线。二孔关系较差，标准差及随机不确定度都超出规范允许值，不易使用。三线按等部分水面宽布线，关系较好，相关系数为0.998，误差标准满足规范要求。四线、五线布线法都因边线代表性差，导致关系不如三线，但误差仍可满足规范要求，可以采用。
　　3 结束语
　　通过对两年共31次比测成果分析，可以得出如下几点结论：
　　（1）桥上测沙取样垂线可以和桥上测流测速垂线同步布设，在测流的同时施测输沙率。
　　（2）桥上测沙精度可以达到缆道测沙标准，满足规范要求。
　　（3）桥上施测悬移质输沙率按部分水面宽布线，最少测线不能少于三线。
　　（4）用等部分水面宽代表线全断面混合法施测断面平均含沙量时，由于受桥墩影响，边线的布设可以有一定误差。
　　（5）上述虽然有一定的代表性，但因受水沙、桥墩等因素影响情况较复杂，经过2011～2012年度的比测试验，共完成断面平均含沙量比测成果31次，相关系数近似为1.0，系统误差小于1.4%可见桥测含沙量与缆道测含沙量具有同样精度，可代表断面平均含沙量，桥上测沙可以与桥上测流同步进行，桥上测沙方法可以使用。施测悬疑质（包括输沙率和单位含沙量）的目的是要取得各个时期的输沙量和含沙量及其特征值，为各应用部门提供基本资料。以上分析可知，泥沙在生产上既有消极的作用，又有积极的一面。
　　参考文献：
　　[1]朱小原，张留柱，姚永熙.水文测验实用手册[M].中国水利水电出版社，2013.
　　[2]水利部长江水利委员会水文局.水文资料整编规范[S].中国水利水电出版社，2000.
　　[3]水利电力部水利司.水文测验手册（第一册）[M].水利电力出版社，1975.
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