阿額站泥沙測驗方案的確定

摘要：根據《水文測驗》、《資料整編》的要求，通過對實測懸移質資料等進行計算分析，以確定具有較高代表性的單沙取樣位置，編制泥沙測驗方案。本方法對暴漲暴落、水文條件較復雜的區域性小河流站單沙取樣點的確定和提高泥沙取樣測驗精度具有一定的作用。

關鍵詞：泥沙; 測驗方案確定; 阿額站

1引言：

阿額水文專用站是為擬建的硯山縣阿額水庫收集水文資料而設立的區域性小河水文專用站;該站設立的觀測項目有水位、流量、泥沙、降水、蒸發等。為提高泥沙測驗精度，采用泥沙觀測資料計算，對其泥沙觀測單沙取樣位置進行分析，確定具有較高代表性的單沙取樣點，編制泥沙測驗方案。經過計算分析，編制的泥沙測驗方案符合《水文測驗》、《資料整編》的要求，能滿足硯山縣阿額水庫工程建設的需要，可提供使用。

2 基本情況：

為建設硯山縣阿額水庫而設立的硯山縣阿額水文專用站位于珠江流域西江水系阿額河上文山州硯山縣維未鄉倮可膩村公所阿額村旁，擬建的阿額水庫壩址下游200m左右;地理座標東經104°11'，北緯23°47';阿額河屬山區性小河流，斷面以上控制面積24.0km2。主干發源于丘北縣樹皮鄉竹子箐村，斷面以上河長7.85km，阿額河流經阿額壩子，在距阿額村下游約3 km處進入落水洞，出露于硯山縣維未鄉，后匯入南丘河，流入清水江。流域分布見附圖（1）

阿額水文站砌有擋水壩，斷面為人工渠道（斷面順直約50m），河寬約8 m。流量采用橋測，布設有7條測速垂線，枯水期水淺，不易施測，因此在斷面上游約30m處建有寬1.5m，長2 m測流槽，當水流較小時改用三角堰測流。斷面分布圖見圖（2）

3 斷面輸沙率及單沙測驗原理：

3.1 斷面輸沙率的測驗：

在斷面上布設5條測沙垂線，起點距分別為2.0m、 3.0 m 、4.0 m 、5.0 m 、6.0 m，每條垂線的取沙位置均先在0.6水深處，所取斷沙應控制全年含沙量變幅的70%。

3.2 相應單沙測驗：

相應單沙的測驗在斷面測驗的開始和終了各取一次單沙，其取沙位置在起點距為2.0 m垂線上的0.6水深處。

3.3 單沙測驗：

單沙測驗以控制含沙量變化為原則，測次主要布設在多沙的洪水期，洪水期的測點要占全年測點的80%以上。

3.4 沙量的處理：

將取出的沙樣量積后放入濾沙瓶，將已知重量的濾紙放在漏斗上，倒置濾沙瓶于漏斗上進行過濾，并把沙包按取沙的先后順序進行編號，將沙包用烘箱烘干后冷卻，然后用天平稱重，總重量減去濾紙重量即得干沙重量。

4 實測懸移資料的計算公式：

4.1 測點含沙量的計算公式：

4.2 垂線平均含沙量（一點法）的計算公式：

4.3 輸沙率的計算公式：

[Qs：斷面輸沙率（kg/s），ρm1、ρm2、……ρm（n）、：各取樣垂線的垂線平均含沙量（kg/m3），q0、q1、…… q（n）：各取樣垂線分界間的部份流量（m3/s），式中的系數1000只在單位換算時使用。]

4.4 斷面平均含沙量的計算公式：

=Qs/Q[：斷面平均含沙量（kg/m3），Qs：斷面輸沙率（kg/s），Q：斷面流量（m3/s）]。

4.5 相應單位含沙量的計算采用算術平均法，即開始和終了兩次單沙的算術平均值。

5 單沙取樣點位置確定分析：

5.1 從計算的阿額站ρm/計算表[見表（1）]中可看出，在起點距為4.0 m的取樣垂線上，其ρm/的比值為1.00，較其余四條垂線具有穩定的ρm、關系，是最理想的單沙取樣位置。

5.2 從點繪的阿額站含沙量橫向分布圖見圖（3）中可看出，在起點距為4.0m的取樣垂線上，有三點ρm/值接近于1.0，說明ρm、關系穩定，是最理想的單沙取樣垂線位置。

5.3 以起點距為4.0m的垂線上所取單沙為縱座標，斷面平均含沙量為橫座標點繪阿額水文站單斷面關系圖，見圖（5）。圖中有86.7%的點子與關系線的偏離差在±10%以內，因此采用單一線法定出單斷沙關系曲線，圖中除26、27、29、30號點子與關系線的偏離差超過±10%，其余點子均附合要求，查關系線上任一點計算的單斷沙比例系數均為1.01，單斷沙關系良好，各項指標均達到規范要求。

5.4 結論：

本站原布設的單沙取樣點是選在起點距為2.0m垂線上的0.6水深處，經過計算分析，阿額水文站的單沙取樣點宜選在起點距為4.0m垂線上的0.6水深處。

6、泥沙測驗方案：

6.1 斷面含沙量測驗的垂線布置：

為滿足控制含沙量橫向轉折變化，根據河流特性，河段順直，河床沖淤變化不大，無漫灘、分流、壅水等現象的單式河槽斷面，主流穩定少變，橫向變化較小，含沙量在斷面內的橫向分布與斷面形狀和流速分布相似，因此，阿額水文專用站測沙垂線布置與測速垂線重合，斷面上共布設5條測沙垂線。

6.2 垂線上的取樣方法：

阿額河屬山區性河流，暴漲暴落，采用多點法取沙難度較大，采用一點法取沙，已能滿足工程建設方的需要。

6.3 斷面含沙量的測次布置：

本站枯水期水位較小，不易施測斷沙，故測次主要分布在含沙量較大的高、中水期，控制含沙量變幅的70%。

6.4 單沙測驗：

為控制含沙量變化的轉折點，測次主要分布在多沙的洪水期，洪水期測點占全年測點的80%以上，枯水期采取5～6天取沙一次。

參考文獻：

[1] 陳子云.水文測驗.水利電力出版社.1980.06

[2] 徐怡曾.水文資料整編.第二版.北京.水利電力出版社.1984.02

作者簡介：王紹祥，籍貫：云南丘北，1972年6月出生。