沙里涂站纜道、橋測含沙量比測分析

趙福林

摘? 要：對沙里涂站纜道和橋測斷面的含沙量數據，進行比測分析。通過分析，可以看出在橋測斷面進行含沙量及輸沙率測驗，可以達到纜道斷面測驗標準。特殊情況下，纜道及儀器出現故障時期，可以用橋測斷面進行測驗，保證了汛期測驗的完整性和可靠性。

關鍵詞：含沙量;比測;分析

中圖分類號：TV213? ? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：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 測站基本情況簡介

沙里涂水文站位于莊河下游，集水面積為576km2，多年平均降水量907mm，自1958年建站以來最大洪水1370m3/s，最大流速2.99m/s，多年平均含沙量471g/m3，測驗河段順直500m以上，左右岸為干砌石護坡大堤，平均河面寬220m，橫斷面近似矩形，高、中水流向順直，含沙量橫向分布較均勻。在斷面下游180m處有公路橋一座，橋長200m，九孔園端砼重力墩，墩寬2.0m，壓縮比為1/11。

2 成果分析

2.1 纜道和橋測含沙量比測

在水文學中，泥沙一般是指在河道水流作用下移動著或曾經移動的固體顆粒。水流挾帶著泥沙運動，河床又由泥沙組成，兩者之間的泥沙經常發生交換，這種交換引起了河床的沖淤變化。因此，研究泥沙運動對揭示河床演變的實質有重要意義。泥沙輸移是河流中重要的水文現象，他對河流的變遷有重大的影響。

比測含沙量工作按試驗要求，橋上測含沙量使用橋測車，用積深法分孔采取含沙量水樣，同時施測流速。泥沙測驗中積深法是指用積時式懸疑質采樣器在測沙垂線上勻速提放，以連續采集整個垂線上的水樣，經處理求得含沙量和懸疑質輸沙率的方法。纜道測含沙量使用瓶式采樣器，用部分水面寬多線積深全斷面混合法采取水樣為標準，并與橋上測沙同步進行。用全斷面混合法時，每條取樣垂線所代表的部分流量應大致相等。每條垂線所取水樣容積也應大致相等，一般相差應不超過±10%。2011年13次，2012年比測18次，共31次，含沙量變幅245～2500g/m3，流量變幅92.5～535m3/s，水沙均達到本站豐水年標準，詳見比測成果表1。從比測成果看，三線、九線關系較好，系統誤差、標準差及隨機不確定度均滿足規定要求。相關系數近似為1.0。

2.2 橋測含沙量精簡分析

橋上測沙試驗，在九孔橋全部過流時進行，取樣位置按橋上測流規定在孔中央位置采取沙洋。水樣分別處理和計算時即可按單寬輸沙率法反求斷面平均含沙量，又可用全斷面混合法直接計算斷面平均含沙量。分析時采用全斷面混合法計算，二線為3、7兩孔，三線為2、5、8三孔，四線為2、4、6、8四孔，五線為1、3、5、7、9五孔，九線為每孔一線。二孔關系較差，標準差及隨機不確定度都超出規范允許值，不易使用。三線按等部分水面寬布線，關系較好，相關系數為0.998，誤差標準滿足規范要求。四線、五線布線法都因邊線代表性差，導致關系不如三線，但誤差仍可滿足規范要求，可以采用。

3 結束語

通過對兩年共31次比測成果分析，可以得出如下幾點結論：

（1）橋上測沙取樣垂線可以和橋上測流測速垂線同步布設，在測流的同時施測輸沙率。

（2）橋上測沙精度可以達到纜道測沙標準，滿足規范要求。

（3）橋上施測懸移質輸沙率按部分水面寬布線，最少測線不能少于三線。

（4）用等部分水面寬代表線全斷面混合法施測斷面平均含沙量時，由于受橋墩影響，邊線的布設可以有一定誤差。

（5）上述雖然有一定的代表性，但因受水沙、橋墩等因素影響情況較復雜，經過2011～2012年度的比測試驗，共完成斷面平均含沙量比測成果31次，相關系數近似為1.0，系統誤差小于1.4%可見橋測含沙量與纜道測含沙量具有同樣精度，可代表斷面平均含沙量，橋上測沙可以與橋上測流同步進行，橋上測沙方法可以使用。施測懸疑質（包括輸沙率和單位含沙量）的目的是要取得各個時期的輸沙量和含沙量及其特征值，為各應用部門提供基本資料。以上分析可知，泥沙在生產上既有消極的作用，又有積極的一面。

參考文獻：

[1]朱小原，張留柱，姚永熙.水文測驗實用手冊[M].中國水利水電出版社，2013.

[2]水利部長江水利委員會水文局.水文資料整編規范[S].中國水利水電出版社，2000.

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