3 悬移质输沙率及颗粒级配测验
3.1 一般规定
3.1.1 采用不同的悬移质输沙率测验方法测定断面平均含沙量时,应符合部分流量加权原理。
断面输沙率为各部分平均含沙量与部分流量乘积的和,可以用公式(5)表示:
式中:Qs——断面输沙率(kg/s或t/s),如果单位选用t/s,公式右
边应除以1000;
Csmi——第i部分平均含沙量(kg/m3);
qi——第i部分流量(m3/s)。
断面平均含沙量常简称为断沙,相应单沙与断沙的关系称为单-断沙关系。为了得到任意时刻的输沙率,需要进行断面平均含沙量计算,建立单-断沙关系,由单沙推求断沙,由断沙及断面流量推求输沙率。
测定断面平均含沙量的方法可以有多种,但都必须符合部分流量加权原理。可以用公式(6)加以说明:
式中:———断面平均含沙量(kg/m3)。
测定断面平均含沙量,可以根据公式(6)原理设计出各种简化的采样方法,各种简化方法都应用公式(6)进行原理性检验,凡不符合公式(6)原理的不能作为断沙测验方法。
3.1.2 布置测速和测沙垂线时,应在测速垂线中选择布设测沙垂线。
悬移质输沙率测验时,布置测沙垂线与测速垂线重合,目的是为了计算方便。如果不重合,需要进行内插计算,工作麻烦。
3.1.3 悬移质输沙率测验的工作内容应符合下列规定:
1 布置测速和测沙垂线,施测垂线起点距和水深,在测速垂线上施测流速,在测沙垂线上施测含沙量。
2 观测水位、水面比降,当水样需作颗粒分析时,应施测水温。
3 需要建立单断沙关系时,应施测相应单沙。
4 采用全断面混合法测输沙率时,测沙垂线单独布设,可不再施测测沙垂线流速。
3.1.4 测定悬移质泥沙断面平均颗粒级配的各种测验方法均应符合部分输沙率加权原理。
测定悬移质断面平均颗粒级配的采样方法可以有多种,但都必须符合部分输沙率加权原理,可以用公式(7)加以说明:
式中:——断面平均小于某粒径级泥沙质量百分数(%);
qsi———第i部分输沙率(kg/s或t/s);
Psmj———第i部分平均小于某粒径级泥沙质量百分数(%)。测定断面平均颗粒级配,可以根据公式(7)原理设计出各种简化的采样方法。各种简化采样方法,都应用公式(7)进行原理性检验。凡不完全符合公式(7)原理的不能作为断颗采样方法。符合断沙测验原理的简化方法,一般能同时符合断颗测验原理。
3.1.5 中小河流测站,洪水历时短,不具备输沙率测验条件时,可只观测单沙,不测输沙率。