悬移质输沙和流量异步测验在枝城站的应

悬移质输沙率和流量异步施测,即进行悬移质输沙率测验而不同时测流,在不改变垂线平均含沙量测验方法的前提下,根据测沙垂线的平均含沙量和部分流量权重系数计算断面平均含沙量,符合部分流量加权原理.该法可以大大缩短测验历时、减少外业测验工作量,为水文测验抢测沙峰时,加强测次布置,掌握沙峰变化过程提供了技术条件.枝城站2005、2006年的测验表明,悬移质输沙率和流量异步施测误差小,各水位级内相对误差在±2%以内的测次出现的保证率均超过了90%,断面平均含沙量最大绝对误差为±0.006 kg/m3.     

用测点含沙量推求断面平均含沙量的方法探讨

在悬移质输沙率的测验中,除全断面混合法外,都需要同步施测流速和流量,这样不仅给悬移质输沙率的施测带来很大的难度,而且还大大地增加了水文测验的运行成本.结合水文测验的效益,在新仪器的应用下,悬移质输沙率的施测方法需要改进.针对垂线平均含沙量计算时,需要测点位置的流速;断面平均含沙量计算时,需要推求部分流量,采用原理分析与相关关系法,对测点位置的流速进行了分析计算,得流速权重系数,并用部分面积与部分流量的关系,解决了部分流量的权重系数.即:解决了悬移质输沙率测验时,同时施测流速和流量的麻烦,利用测点含沙量直接推求断面平均含沙量,进而计算出输沙率.经实测资料检验,计算误差均符合<河流悬移质泥沙测验规范>的精度要求.     

潜江水文站悬移质泥沙测点精简分析

潜江水文站测验任务书规定悬移质泥沙测验方法为1∶1∶1(相对水深0. 2,0. 6,0. 8)垂线混合法取样。利用2004,2005,2007,2008,2009年和2010年五点法(水面,0. 2,0. 6,0. 8,河底)典型资料开展悬移质泥沙测验误差精简分析。通过比较精简前后垂线平均含沙量、断面平均含沙量和断面输沙率的变化情况,最终分析证明采用二点法(0. 2,0. 8)垂线混合测验是可行的,在简化垂线含沙量测验方法的同时,可有效确保资料的精度。     

湖口水文站单样含沙量取样方案分析

湖口水文站为鄱阳湖出口控制站,属国家级重要水文站,一类精度泥沙测验站。湖口水文站悬移质输沙率传统整编方法为断面平均含沙量过程线法,该方法要求测次较多。为了提高工作效率,通过分析确定单样含沙量取样垂线位置并对单样含沙量-断面平均含沙量关系进行定线检验等,改进了该站传统悬移质输沙率整编方法。结果表明：利用改进后的整编方法对悬移质输沙率进行整编的效果较好,满足现行水文整编规范要求。     

山东黄河泥沙颗粒级配测验误差实验分析

根据黄河干流山东河段的试验资料,对不同粒径级悬移质泥沙测验中,由于垂线取样方法及取样垂线数目不同引起的系统误差进行了初步分析,指出因为泥沙粒径d>0.05mm和d<0.025mm的垂线平均粒径在垂线上的相对水深位置较垂线平均含沙量的相对水深位置低下,因此适用于输沙率测验的取样方法一般不宜兼作颗分取样。在断面内用等输沙率中线法布置五条颗分取样垂线即可满足现行《水文测验规范》的要求。作者还提出了改进现行测验方法和减小其误差的具体意见。     

东江中下游蓝塘水文站单样含沙量测验的取样垂线代表性分析

为提高悬移质泥沙的测验精度,从输沙率测验垂线中挑选代表性最好的单样含沙量测验垂线,用以进行蓝塘水文站的单沙测验,进而推求其断面平均含沙量,从而保证蓝塘站悬移质泥沙测验的正常进行及水土保持研究项目的顺利实施。     

岫岩水文站悬移质输沙率间测分析与率定

悬移质输沙率测验的目的在于测得通过测验断面悬移质输沙率,推求出断面含沙量(简称断沙),同时测得单样含沙量,以便建立(或检验已建立)单样含沙量和断面含沙量关系(简称单断沙关系),在单沙过程控制下,用于推求通过该断面各种时段的悬移质输沙量.岫岩水文站目前泥沙测验方法为实测悬移质输沙率与单样相结合的方式,并采用实测单沙过程线...     

三峡工程近坝河段水文站异步测沙方法研究

采用悬移质榆沙率和流量的异步施测是水文测验方式方法的创新课题之一.该方案的实施可以提高工作效益,节约人力、物力和财力,同时也可提高悬移质泥沙测验的时效性、准确性和可靠性.通过探讨三峡工程近坝河段分布的几个水文站的异步测沙方法,建立数学模型,确定各垂线问部分流量的权重系数,在开展悬移质榆沙率测验时无需进行同步施测流量,即能计算出断面输沙率和断面平均含沙量.选用各水文站测验断面2003～ 2008年的资料具有一定的代表性,能反映出不同水沙条件下的泥沙资料对异步测沙方案的验证结果.结果表明,资料成果满足精度要求,为今后悬移质泥沙测验工作的开展提供了一种行之有效的测验方法.     

自动化走航式全断面积宽法悬移质输沙率测验研究

传统的悬移质输沙率人工测验方式耗时耗力,效率低下。论述了在南宁水文站开展自动化走航式全断面积宽法悬移质输沙率测验的研究过程和方法,通过对应浊度试验传感器悬移质断面平均含沙量的比测,建立新的断沙关系模型;通过对浊度传感器悬移质单样含沙量的比测,建立新的单断沙关系模型。从而实现测流测沙一体化,达到悬移质输沙率自动监测的目的。     

郭家屯水文站单断沙关系分析

通过郭家屯水文站1992~2014年共23年实测悬移质输沙率资料,进行单样含沙量和断面平均含沙量关系分析。分析确定郭家屯水文站单断沙系数为1.01,符合《河流悬移质泥沙测验规范》(GB/T 50159-2015)要求。提高了该站含沙量整编方法的精度,减少了相应悬移质输沙率的测验工作。     

长江入海悬移质泥沙粒度与流量、含沙量的关系

以大通站为例,用回归分析的方法研究了长江入海悬移质泥沙的粒度特征。结果表明,无论是各年年内变化、多年平均的年内变化、还是历年变化,入海悬移质泥沙粒度均随流量增加而变粗,表明水动力条件对长江入海悬移质泥沙粒度特性具有明显的控制作用。入海悬移质泥沙粒度随含沙量的变化多数年份随含沙量增加而先增后减,少数年份随含沙量增加而增大,年内变化的总趋势是随含沙量增加而先增后减;历年变化则随含沙量增加而先减后增,这些变化行为与水动力条件和泥沙供应有关。     

坡面侵蚀中径流含沙量测量方法研究与展望

土壤侵蚀中的径流含沙量是衡量坡地水土流失的重要参数之一，只有合理测量坡地径流中的含沙量才能为水土保持提供有利的依据，同时为验证土壤侵蚀预报模型提供基本参数。本文从测量原理出发，对含沙量各种测量方法的适用环境、测量精度及其局限性进行了比较全面的分析，重点研究了坡面径流含沙量的测量方法。研究结果表明目前测量含沙量的方法在坡面侵蚀动态水流含沙量的测量中存在只能静态测量的问题。目前电解质脉冲法在测量坡面薄层水流流速中做出了有益的探索，研究发现水流速度、泥沙的弥散系数与含沙量之间存在着相关关系，用此方法测量含沙量将有可能实现含沙量的动态测量。     

三门峡水库汛期排沙效果研究

三门峡水库汛期排沙是解决泥沙淤积问题、控制潼关高程的关键途径。"蓄清排浑"运用以来,非汛期蓄水期库区发生淤积、汛期降低水位运用排泄全年泥沙,基本保持了库区动态冲淤平衡。不同控制水位和入库流量过程存在不同的排沙效果,针对三门峡水库汛期排沙过程的差异,对"蓄清排浑"运用以来汛期排沙特征进行统计,分析了水库敞泄和不同控制水位运用对排沙效果的影响。结果表明,在汛期平水305 m、洪水敞泄的运用条件下,水库排沙具有多来多排的特点,汛期排沙总量与入库含沙量和水量密切相关;完全敞泄时库区冲刷取决于流量大小和敞泄时间,净排沙效率随着水量的增加和敞泄时间的延长而减小,冲刷效率降低;汛期控制运用期,当流量在1000 m³/s以上时、水位在305～311 m也会产生一定的排沙,排沙效果取决于含沙水流在壅水段的滞留时间和出入库流量之比。研究成果可为三门峡水库运用方式的优化提供依据。     

兴化湾海域泥沙特征及地形变化分析

为了查明兴化湾海域泥沙特征及地形变化,基于2013年7月份兴化湾海域水文泥沙测验资料,分析了研究区域的泥沙分布特性,并结合兴化湾深槽历年实测数据探讨了悬沙运移对其水下地形变化的影响。分析结果表明:测区含沙量较小,本次测验平均含沙量为0.062 kg/m³,大潮的平均含沙量较大,小潮的平均含沙量较小;含沙量的涨、落潮变化明显,最大含沙量多出现在最大涨急时刻附近,最小含沙量多出现在最大落急时刻附近,表明测验海域泥沙受到的扰动较小;各测点涨潮输沙率占优势,但涨、落潮输沙率绝对值都很小;研究海域泥沙随潮流往复进出,总体上为涨潮流方向,即由东南向西北运移,这与江阴壁头附近的情况相吻合,即深槽宽度不断向两侧扩展,而海底水深稳中有冲,基本处于略有冲刷的平衡状态。     

三峡水库库区沙峰输移特性研究

近年来,三峡水库入库泥沙大幅减少,水库泥沙淤积大为减轻。受局部暴雨影响,入库泥沙主要集中在典型洪水期间,为水库的沙峰调度提供了有利条件。三峡水库在2012年和2013年汛期成功实施了沙峰调度,取得了较好的排沙减淤效果。利用实测资料分析和数值模拟等方法,对库区沙峰的输移特性和衰减规律进行了系统分析与研究。结果表明:三峡水库蓄水后,库水位抬高,库区水流流速减慢,沙峰输移时间较蓄水前大幅增加;库区沙峰衰减主要与河段长度、流量和泥沙颗粒有关。研究结果可为进一步掌握更精准的沙峰调度时机、制订更科学合理的沙峰排沙调度方案提供技术支撑。     

Effect of the Three Gorges Reservoir on vertical distribution of suspended sediment concentration and estimation accuracy of depth-average concentration in downstream reaches

The sediment regime in the middle Yangtze River has been significantly changed from quasi-equilibrium to nonequilibrium since the impoundment of the Three Georges Reservoir (TGR). To understand the effects of the TGR on vertical distribution of suspended sediment concentration (SSC) and estimation accuracy of mean concentration, vertical sediment concentration and flow velocity data at the Shashi and Jianli hydrological stations in the reach before and after the impoundment were collected. Comparisons and analysis of vertical profiles of SSC before and after the TGR impoundment show that after the impoundment of the TGR, due to the coarsening of sediment particle size, the reduction in sediment load, and the significant decrease in sediment saturation, the vertical distribution of SSC in the downstream reaches became more uneven under medium and low water flows, which was reflected in the vertical gradient and the fluctuation degree of SSC significantly increased. In addition, the depth-average sediment concentrations were calculated by the selected-point method and the mean values calculated by the “multi-point method” were regarded as the “true mean” to evaluate the accuracy of the mean value calculated by the “few-point method.” It was found that the relative errors for the selected-point method were mainly positive before impoundment but mainly negative after impoundment. Additionally, the correction factors of one-point, two-point, and three-point methods and the position of the near-bed substituted point for the five-point method were given to reduce the error when the point measurements were used to calculate the depth-average sediment concentration in the downstream reaches.     

用水位～部分流量权重推求新面年均含沙量探讨

本文提出了一种新的输沙率测验与计算方法。输沙率与流量不必同步施测，可利用测站的历史资料建立水位～部分流量权重关系数学模型，借用部分流量权重计算断面平均含沙量。选择洞庭湖区小河嘴、南嘴、草尾３个水文站３０年来共１４０８次实测输沙率资料建立水位～部分流量权重关系数学模型，计算出断面含沙量，并进行误差统计分析。使用该方法推求断面含沙量时，使输沙率测次布置不再受测流历时的限制，对枪测沙峰、加密输沙率测点、提高成果质量以及节省人力、物力都有一定的实用推广价值。     

2018长江2号洪水期间三峡水库沙峰排沙调度

2018年长江第2号洪水期间,寸滩站洪峰流量59 300 m~3/s,报汛最大含沙量达到4.47 kg/m~3,三峡入库沙量达到了7 440万t,均大于2014~2017年各年的全年入库输沙量,且入库沙峰大、持续时间长。根据泥沙实时监测与预报成果,7月11～20日三峡水库入库和坝前含沙量较大,三峡水库在进行防洪、航运调度的基础上,实施了沙峰排沙调度,将下泄流量42 000 m~3/s一直维持至沙峰通过大坝后。实测资料表明:7月18～20日三峡水库排沙效果明显增强,出库含沙量在0.50～1.20 kg/m~3之间,最大出库输沙率达到48.5t/s,日均出库沙量在370万t左右,按沙峰输移过程统计,沙峰过程排沙比达29%,7月份排沙比达到了31%,取得了较好的排沙效果,有效减轻了库区泥沙淤积。研究成果为进一步完善三峡水库"蓄清排浑"新模式积累了宝贵的经验。     

黄河皇甫川流域水沙关系特性及关键驱动因素

以黄河中游皇甫川流域为研究区,基于1960—2015年的实测日径流和日悬移质输沙量数据,采用双累积曲线法和水沙关系曲线法两种方法,对研究区洪水悬移质泥沙的环路特性进行探究。结果表明:皇甫川流域多年平均径流量为1.11亿m~3,平均输沙量为0.31亿t,均呈显著下降趋势,减少速率分别为0.033 1亿m~3/a和0.0101亿t/a;1979、2003年为水沙系列转折年,表现出明显的阶段特性;多年水沙关系曲线可用幂指数拟合,水沙关系未出现明显偏离;植被恢复和水保工程对流域泥沙减少起到重要作用;典型洪水场次条件下水沙C-Q(Concentration-Discharge)环路表现为顺时针、逆时针、逆"8"字形、正"8"字形和线形5种类型,分别描述了次洪水泥沙输移的不同特征。     

渭河下游河道输沙特性与形成窄深河槽的原因

通过实测资料分析得出：含沙量２００ｋｇ／ｍ＾３以上的洪水，河道排沙能力强，５００ｍ＾３／ｓ流量的排沙比可达１００％；含沙量１００－２００ｋｇ／ｍ＾３的洪水，８００－１０００ｍ＾３／ｓ流量的排沙比才能达到１００％，河槽排沙能力低，主槽淤积机会多，数量大，对河道不利；高含沙量小水，主槽淤积严重；高含沙量大洪水淤滩刷槽，形成窄深河槽。河岸抗冲稳定性较强，并经常出现高含沙量大洪水，是形成渭河下淤窄深河槽的