阿额站泥沙测验方案的确定

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[摘 要]根据《水文测验》、《资料整编》的要求，通过对实测悬移质资料等进行计算分析，以确定具有较高代表性的单沙取样位置，编制泥沙测验方案。本方法对暴涨暴落、水文条件较复杂的区域性小河流站单沙取a样点的确定和提高泥沙取样测验精度具有一定的作用。

[关键词]泥沙；测验方案确定；阿额站

中图分类号：TN784.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）15-0399-02

1 引言

阿额水文专用站是为拟建的砚山县阿额水库收集水文资料而设立的区域性小河水文专用站；该站设立的观测项目有水位、流量、泥沙、降水、蒸发等。为提高泥沙测验精度，采用泥沙观测资料计算，对其泥沙观测单沙取样位置进行分析，确定具有较高代表性的单沙取样点，编制泥沙测验方案。经过计算分析，编制的泥沙测验方案符合《水文测验》、《资料整编》的要求，能满足砚山县阿额水库工程建设的需要，可提供使用。

2 基本情况

为建设砚山县阿额水库而设立的砚山县阿额水文专用站位于珠江流域西江水系阿额河上文山州砚山县维未乡倮可腻村公所阿额村旁，拟建的阿额水库坝址下游200m左右；地理座标东经104°11@，北纬23°47@；阿额河属山区性小河流，断面以上控制面积24.0km2。主干发源于丘北县树皮乡竹子箐村，断面以上河长7.85km，阿额河流经阿额坝子，在距阿额村下游约3 km处进入落水洞，出露于砚山县维未乡，后汇入南丘河，流入清水江。流域分布见附图（1）。

阿额水文站砌有挡水坝，断面为人工渠道（断面顺直约50m），河宽约8 m。流量采用桥测，布设有7条测速垂线，枯水期水浅，不易施测，因此在断面上游约30m处建有宽1.5m，长2 m测流槽，当水流较小时改用三角堰测流。断面分布图见图（2）。

3 断面输沙率及单沙测验原理

3.1 断面输沙率的测验

在断面上布设5条测沙垂线，起点距分别为2.0m、3.0 m、4.0 m、5.0 m、 6.0 m，每条垂线的取沙位置均先在0.6水深处，所取断沙应控制全年含沙量变幅的70%。

3.2 相应单沙测验

相应单沙的测验在断面测验的开始和终了各取一次单沙，其取沙位置在起点距为2.0 m垂线上的0.6水深处。

3.3 单沙测验

单沙测验以控制含沙量变化为原则，测次主要布设在多沙的洪水期，洪水期的测点要占全年测点的80%以上。

3.4 沙量的处理

将取出的沙样量积后放入滤沙瓶，将已知重量的滤纸放在漏斗上，倒置滤沙瓶于漏斗上进行过滤，并把沙包按取沙的先后顺序进行编号，将沙包用烘箱烘干后冷却，然后用天平称重，总重量减去滤纸重量即得干沙重量。

4 实测悬移资料的计算公式

4.1 测点含沙量的计算公式。

ρ=（Ws/V）×1000[ρ：实测含沙量（kg/m3），Ws：水样中的干沙重（g），V：水样的总容积（cm3）]。

4.2 垂线平均含沙量（一点法）的计算公式：

ρm=C×ρ0.6[ρm： 垂线平均含沙量（kg/m3），C：一点法的系数，取 1.0，ρ0.6：0.6水深处的测点含沙量（kg/m3）]。

4.3 输沙率的计算公式：

Qs=[ρm1q0+0.5（ρm1+ρm2）q1+0.5（ρm2+ρm3）q2+……+0.5（ρm（n-1）+ρm（n）） q（n-1）+ρm（n） q（n）]÷1000。

[Qs：断面输沙率（kg/s），ρm1、ρm2、……ρm（n）、：各取样垂线的垂线平均含沙量（kg/m3），q0、q1、…… q（n）：各取样垂线分界间的部份流量（m3/s），式中的系数1000只在单位换算时使用。]

4.4 断面平均含沙量的计算公式。

* =Qs/Q[：断面平均含沙量（kg/m3），Qs：断面输沙率（kg/s），Q：断面流量（m3/s）]。

4.5 相应单位含沙量的计算采用算术平均法，即开始和终了两次单沙的算术平均值。

5 单沙取样点位置确定分析

5.1 从计算的阿额站ρm/计算表（见表1）中可看出，在起点距为4.0 m的取样垂线上，其ρm/的比值为1.00，较其余四条垂线具有稳定的ρm、关系，是最理想的单沙取样位置。

5.2 从点绘的阿额站含沙量横向分布图见图（3）中可看出，在起点距为 4.0m的取样垂线上，有三点ρm/值接近于1.0，说明ρm、关系稳定，是最理想的单沙取样垂线位置。

5.3 以起点距为4.0m的垂线上所取单沙为纵座标，断面平均含沙量为横座标点绘阿额水文站单断面关系图，见图（5）。图中有86.7%的点子与关系线的偏离差在±10%以内，因此采用单一线法定出单断沙关系曲线，图中除26、27、29、30号点子与关系线的偏离差超过±10%，其余点子均附合要求，查关系线上任一点计算的单断例系数均为1.01，单断沙关系良好，各项指标均达到规范要求。

5.4 结论

本站原布设的单沙取样点是选在起点距为2.0m垂线上的0.6水深处，经过计算分析，阿额水文站的单沙取样点宜选在起点距为4.0m垂线上的0.6水深处。

6、泥沙测验方案

6.1 断面含沙量测验的垂线布置

为满足控制含沙量横向转折变化，根据河流特性，河段顺直，河床冲淤变化不大，无漫滩、分流、壅水等现象的单式河槽断面，主流稳定少变，横向变化较小，含沙量在断面内的横向分布与断面形状和流速分布相似，因此，阿额水文专用站测沙垂线布置与测速垂线重合，断面上共布设5条测沙垂线。

6.2 垂线上的取样方法

阿额河属山区性河流，暴涨暴落，采用多点法取沙难度较大，采用一点法取沙，已能满足工程建设方的需要。

6.3 断面含沙量的测次布置

本站枯水期水位较小，不易施测断沙，故测次主要分布在含沙量较大的高、中水期，控制含沙量变幅的70%。

6.4 单沙测验

为控制含沙量变化的转折点，测次主要分布在多沙的洪水期，洪水期测点占全年测点的80%以上，枯水期采取5～6天取沙一次。

参考文献

[1] 陈子云.水文测验.水利电力出版社.1980.06.

[2] 徐怡曾.水文资料整编.第二版.北京.水利电力出版社.1984.02.

作者简介

王绍祥，籍贯：云南丘北，1972年6月出生。