沙里涂站纜道、橋測(cè)含沙量比測(cè)分析

趙福林

摘? 要：對(duì)沙里涂站纜道和橋測(cè)斷面的含沙量數(shù)據(jù)，進(jìn)行比測(cè)分析。通過分析，可以看出在橋測(cè)斷面進(jìn)行含沙量及輸沙率測(cè)驗(yàn)，可以達(dá)到纜道斷面測(cè)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。特殊情況下，纜道及儀器出現(xiàn)故障時(shí)期，可以用橋測(cè)斷面進(jìn)行測(cè)驗(yàn)，保證了汛期測(cè)驗(yàn)的完整性和可靠性。

關(guān)鍵詞：含沙量;比測(cè);分析

中圖分類號(hào)：TV213? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：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(cè)站基本情況簡(jiǎn)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(cè)驗(yàn)河段順直500m以上，左右岸為干砌石護(hù)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(zhǎng)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(cè)含沙量比測(cè)

在水文學(xué)中，泥沙一般是指在河道水流作用下移動(dòng)著或曾經(jīng)移動(dòng)的固體顆粒。水流挾帶著泥沙運(yùn)動(dòng)，河床又由泥沙組成，兩者之間的泥沙經(jīng)常發(fā)生交換，這種交換引起了河床的沖淤變化。因此，研究泥沙運(yùn)動(dòng)對(duì)揭示河床演變的實(shí)質(zhì)有重要意義。泥沙輸移是河流中重要的水文現(xiàn)象，他對(duì)河流的變遷有重大的影響。

比測(cè)含沙量工作按試驗(yàn)要求，橋上測(cè)含沙量使用橋測(cè)車，用積深法分孔采取含沙量水樣，同時(shí)施測(cè)流速。泥沙測(cè)驗(yàn)中積深法是指用積時(shí)式懸疑質(zhì)采樣器在測(cè)沙垂線上勻速提放，以連續(xù)采集整個(gè)垂線上的水樣，經(jīng)處理求得含沙量和懸疑質(zhì)輸沙率的方法。纜道測(cè)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(biāo)準(zhǔn)，并與橋上測(cè)沙同步進(jìn)行。用全斷面混合法時(shí)，每條取樣垂線所代表的部分流量應(yīng)大致相等。每條垂線所取水樣容積也應(yīng)大致相等，一般相差應(yīng)不超過±10%。2011年13次，2012年比測(cè)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(dá)到本站豐水年標(biāo)準(zhǔn)，詳見比測(cè)成果表1。從比測(cè)成果看，三線、九線關(guān)系較好，系統(tǒng)誤差、標(biāo)準(zhǔn)差及隨機(jī)不確定度均滿足規(guī)定要求。相關(guān)系數(shù)近似為1.0。

2.2 橋測(cè)含沙量精簡(jiǎn)分析

橋上測(cè)沙試驗(yàn)，在九孔橋全部過流時(shí)進(jìn)行，取樣位置按橋上測(cè)流規(guī)定在孔中央位置采取沙洋。水樣分別處理和計(jì)算時(shí)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(jì)算斷面平均含沙量。分析時(shí)采用全斷面混合法計(jì)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(guān)系較差，標(biāo)準(zhǔn)差及隨機(jī)不確定度都超出規(guī)范允許值，不易使用。三線按等部分水面寬布線，關(guān)系較好，相關(guān)系數(shù)為0.998，誤差標(biāo)準(zhǔn)滿足規(guī)范要求。四線、五線布線法都因邊線代表性差，導(dǎo)致關(guān)系不如三線，但誤差仍可滿足規(guī)范要求，可以采用。

3 結(jié)束語

通過對(duì)兩年共31次比測(cè)成果分析，可以得出如下幾點(diǎn)結(jié)論：

（1）橋上測(cè)沙取樣垂線可以和橋上測(cè)流測(cè)速垂線同步布設(shè)，在測(cè)流的同時(shí)施測(cè)輸沙率。

（2）橋上測(cè)沙精度可以達(dá)到纜道測(cè)沙標(biāo)準(zhǔn)，滿足規(guī)范要求。

（3）橋上施測(cè)懸移質(zhì)輸沙率按部分水面寬布線，最少測(cè)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(cè)斷面平均含沙量時(shí)，由于受橋墩影響，邊線的布設(shè)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(fù)雜，經(jīng)過2011～2012年度的比測(cè)試驗(yàn)，共完成斷面平均含沙量比測(cè)成果31次，相關(guān)系數(shù)近似為1.0，系統(tǒng)誤差小于1.4%可見橋測(cè)含沙量與纜道測(cè)含沙量具有同樣精度，可代表斷面平均含沙量，橋上測(cè)沙可以與橋上測(cè)流同步進(jìn)行，橋上測(cè)沙方法可以使用。施測(cè)懸疑質(zhì)（包括輸沙率和單位含沙量）的目的是要取得各個(gè)時(shí)期的輸沙量和含沙量及其特征值，為各應(yīng)用部門提供基本資料。以上分析可知，泥沙在生產(chǎn)上既有消極的作用，又有積極的一面。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱小原，張留柱，姚永熙.水文測(cè)驗(yàn)實(shí)用手冊(cè)[M].中國水利水電出版社，2013.

[2]水利部長(zhǎng)江水利委員會(huì)水文局.水文資料整編規(guī)范[S].中國水利水電出版社，2000.

[3]水利電力部水利司.水文測(cè)驗(yàn)手冊(cè)（第一冊(cè)）[M].水利電力出版社，1975.