OBS浊度计测量泥沙浓度的方法与实践研究

本文主要对光学后向散射浊度计的测量原理、仪器结构、泥沙校准做了研究分析,讨论了影响因素,揭示了水体浊度与泥沙浓度的相互关系,并结合长江口的水体泥沙测量应用提出其应用前景。     

OBS 500光学后向散射浊度仪在马口水文站泥沙监测应用分析

采用相关关系分析方法,通过马口水文站传统含沙量分析与OBS 500光学后向散射浊度仪泥沙监测应用比测分析,建立水体浊度与泥沙浓度的相关关系,进行浊度与泥沙浓度的转化,进而实现含沙量在线监测方式。OBS泥沙监测方法简单、处理速度快、可实现实时连续监测,对于在复杂珠江三角洲网河区域实现泥沙在线监测具有现实的推广意义。     

ADCP流速仪在三水水文站的比测试验

通过时声学多普勒流速剖面仪(ADCP)与常规流速仪同步测流进行比测试验,分析其计算比测资料,以达到ADCP在三水水文站正式应用的目的.     

宁夏引黄灌区斗渠量测水设备比测试验研究

考虑稳定性、准确性、泥沙含量和气温变化等因素综合作用对量测水设备可靠性的影响,建立量测水设备比测综合评价指标体系。在宁夏引黄灌区唐徕渠斗渠建立试验点,分别在夏秋灌和冬灌两个行水期对5类设备进行比测评价。结果表明:灌溉期泥沙对新安装量测水设备的精度影响不大,气温变化不足以影响设备精度;单纯基于超声波原理的设备不适宜在泥沙含量较大的渠道应用;基于电磁法和超声波原理的智能化明渠流量测量系统测流的准确性较高,但稳定性不足;非接触式明渠雷达流量计可靠性最优,其低水位时流量误差综合不确定度为8. 87%(受极端水位影响),中水位时为2. 87%,高水位时为4. 68%。研究可为引黄灌区不同流量级别渠道上量测水设备比测和选用提供借鉴。     

三堆子水文站H-ADCP比测试验研究

文章根据2009和2010年三堆子水文站比测试验资料,进行指标流速段的选取和相关关系的建立,确定流量推算方案,探索H-ADCP在长江上游山区性河道不同水力条件和水流特性下,特别是在不同含沙量级的测验适用条件和适用范围,从而检验H-ADCP在不同水沙条件下运用的精度,探索H-ADCP作为一种测流的基本方法和手段的可行性。     

阿海水文站H-ADCP比测试验研究

文中根据金安桥水电站蓄水H-ADCP淹没后采集的数据进行分析,时间为2011年6月28日到9月28日阿海水文站比测试验资料,进行指标流速段的选取和相关关系的建立,确定流量推算方案,探索H-ADCP在长江上游山区性河道不同水力条件和水流特性下的测验适用条件和适用范围,从而检验H-ADCP在不同水沙条件下的精度,探索H-ADCP作为一种测流的基本方法和手段的可行性。     

河流水面成像测速方法的比测试验研究

大尺度粒子图像测速（LSPIV）是一种新兴的非接触式瞬时全场流速测量技术。以LSPIV为基本原理,针对现场条件下特有的水流示踪物、复杂的光学成像环境及受限的测点布设方式,通过对流场图像采集、水面背景抑制、运动矢量估计、时均流场重建、水面流场定标及断面流量估计等技术方法的集成创新,建立一套完整的河流水面成像测速（RSIV）工作模式。为评价RSIV的性能并提出研究需求,在现场开展与流速仪法和雷达法的比测试验。结果表明,RSIV法的时均流速测量精度可以达到0.5 mm/s以内,相比流速仪法具有更高的时空分辨率。当流速系数和断面划分方式选择合适时,流量估计值和雷达法的一致性较好。试验初步验证河流水面成像测速方法用于河流流速、流量测量的可行性。     

声学多普勒流速剖面仪在磨盘山水文站比测试验

文章对ADCP声学多普勒流速剖面仪作简要介绍的基础上,对该仪器与常规流速仪进行了比测试。其目的是检验该仪器在暴涨暴落北方河流应用的可靠程度,提高流量检测速度和精度。     

电波流速仪的应用及比测分析

旋桨流速仪在测流过程中,遇到泥沙、水草等不利因素时,不能准确测流,甚至无法测试.在水情复杂,水流较大,含沙量、水面漂浮物较多,以及普通转子式流速仪无法入水时,优先选择电波流速仪.文章对电波流速仪的适用范围,测量原理及技术指标进行了阐述,在大庙水文站,进行了LS 25-1型旋桨流速仪与电波流速仪测流比测分析,厘定了该站电...     

非黏性沙级配对浊度法测量含沙量的影响

利用浊度仪测量水流含沙量时,泥沙颗粒级配和矿物成分是影响浊度仪标定结果的主要泥沙因素。采用黄河原型非黏性沙配制不同粒径、不同含沙量浑水水体,开展固定粒径、粗细沙、混合沙等多组次试验研究,对黄河天然沙粒径及级配对浊度仪输出浊度的影响进行定量分析和机制探讨。结果表明：固定含沙量条件下,非黏性泥沙粒径对水体浊度的影响特征符合Mie散射定律;含沙量变化对浊度仪输出浊度的影响数量级为10~10²,泥沙颗粒粒径变化对浊度仪输出浊度的影响数量级为10⁻¹~1;相同含沙量条件下,悬沙比表面积与浊度仪输出浊度符合线性分布。建立了考虑非黏性沙级配影响的含沙量与浊度关系模型,能够较准确地反映非黏性沙粒径及泥沙浓度对水体浊度的影响,可为浊度与含沙量关系的准确率定及测量结果的校准提供可靠依据。     

B超在含沙量及其垂线分布测量中的首次应用

针对河港工模型试验中的泥沙测量与研究,借助B超仪和三维定位行走控制平台构建了一个含沙量及其垂线分布的分析与测量系统。系统利用B超成像技术获取含沙水流中悬浮沙粒的图像,针对B超图像编写含沙量分析软件,分析图像中指定区域的沙粒成像光斑面积的灰度浓度。通过率定试验,建立灰度浓度与水中实际含沙量的对应关系,并利用这种对应关系来计算待测含沙量。系统实现了较低含沙量及其垂线分布的在线同步分析与测量,具有操作简单、直观可视、实时性好、灵敏度高的特点。     

长江径流泥沙在世界江河中的地位

在世界各大洲中选择了60条具有代表性的江河资料,对长江和世界各大江河的径流、泥沙等资料进行统计比较,得出结论：长江河长、径流量、输沙量在世界江河排位中分别为第三、四、五位,并且长江是一条具有中度含沙量的河流。借鉴类似河流的研究成果和治理经验,对长江河道演变规律的研究及河道整治具有一定的参考价值。     

近50年来长江中游泥沙输移变化

 对1950年以来长江中游泥沙输移资料作了初步分析。分析结果表明：20世纪60年代下荆江裁弯后,三口(松滋口、太平口、藕池口)分流分沙减少,下荆江径流量和输沙量相应增加,洞庭湖泥沙淤积减少;80年代中期以后,长江中游干流及洞庭湖出口的年输沙量呈减少趋势,城陵矶至武汉河段河床由淤积转为趋向冲淤平衡三峡工程初期蓄水运用后,长江中游含沙量沿程恢复距离较长,但床沙质部分恢复距离相对较短。     

SUSPENDED SEDIMENT TRANSPORT IN THE OFFSHORE NEAR YANGTZE ESTUARY

Based on the Estuarine, Coastal and Ocean Modeling System with Sediments （ECOMSED） model, a 3-D hydrodynamic-transport numerical model was established for the offshore area near the Yangtze Estuary in the East China Sea .The hydrodynamic module was driven by tide and wind. Sediment module included sediment resuspension, transport and deposition of cohesive and non-cohesive sediment. The settling of cohesive sediment in the water column was modeled as a fimction of aggregation （flocculation） and deposition. The numerical results were compared with observation data for August, 2006. It shows that the sediment concentration reduces gradually from the seashore to the offshore area. Numerical results of concentration time series in the observation stations show two peaks and two valleys, according with the observation data. It is mainly affected by tidal current. The suspended sediment concentration is related to the tidal current during a tidal cycle, and the maximum concentration appears 1 h-4 h after the current maximum velocity has reached.     

水流挟沙力公式的理论剖析与检验

为提升河流动力学学科水平,给学术研究及工程应用选取水流挟沙力公式提供依据,本文系统回顾典型水流挟沙力公式的研究进展,针对各公式依据的原理、推导过程、技术细节、影响因子等环节进行阐释分析,指出其亮点与不足,修正了水流挟沙力的定义。结合大量实测资料检验和公式适用性的评价,发现尽管资料率定能提高公式精度,但对于理论有缺陷的公式却不能体现河床和水流的自动调整作用。进一步分析认为,张红武挟沙力公式合理地将挟沙效率系数与水流阻力系数作为综合系数处理,能避免不少公式存在的水流挟沙力同水流阻力呈正比的理论错误,并通过挟沙系数为c(a+bS_v)^m的形式,体现了不同大小含沙量对挟沙效率的影响,能够保证公式具有普遍的适用性和高精度。