第5泥沙测验
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悬移质输沙率测验
2. 测验内容 （1）包含流量测验的全部项目：观测水位、比降、各垂线的水 深、起点距离及流速等； （2）在选定的测沙垂线上测取水样（测沙垂线应在测速垂线中 选取。 （3）采用单～断沙关系进行资料整编的测站，在测输沙率的同 时，测取相应单位水样。
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悬移质输沙率测验
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等部分流量等容积全断面混合法
（一）等部分流量等容积全断面混合法 该法简称等部分流量法，取样垂线可按“等部分流量中线法”布 设。该法适用于稳定河床和使用横式采样器的测站。 1. 原理 将断面流量划分成若干个大致相等的部分，在每个部分流量的中 间位置布设测沙垂线，测取水样。将断面内各测沙垂线测取的 水样混合在一起，作为一个水样，处理后求得的含沙量即为断 面平均含沙量。
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悬移质泥沙测验仪器
3.常用采样器介绍 （1）横式采样器 属瞬时采样器。适用于各种情 况下的逐点法或混合法取样。
（2）普通瓶式采样器 属积时式采样器。即使用于水 深1-5m双程积深和手工操作 取样。
（3）调压积时式采样器 用于积点法、垂线混合法和 积深法取样，也适用于缆道 上同时进行测流、取沙。
容积不得装满。 第四步：混合测定总沙重和容积，计算断面平均含沙量。
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等水面宽等速积深全断面混合法
（三）面积加权全断面混合法 该方法分为等部分面积和不等部分面积两种： 1.等部分面积全断面混合法 指按等部分面积中心线，在每条垂线上用同一种方法取样， 每条垂线取样历时相等，仪器进水管嘴不变，水样混合处理，即 得断面平均含沙量。 此法适用于河床稳定、测沙垂线固定并使用调压积时式采样 器取样的测站。
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悬移质输沙率测验
（2）垂线混合法 在测沙垂线的有关测点上，按规定的要求分别取样，混
合成一个水样，处理后的含沙量即为垂线平均含沙量。根据 仪器的不同，有以下两种取样方法。 A. 积时式采样器取样：使用此种仪器，可根据不同的测点， 按取样历时比例取样，然后进行混合。 B.横式采样器取样:可按一定容积比例取样，进行垂线混合。此 类粗沙部分常产生较大误差。
• 悬移质含沙量在垂线上的分布 一般是从水面向河底呈递增趋势。含沙量的变化梯度还随泥
沙颗粒粗细的不同而不同。 • 悬移质含沙量沿断面的横向分布
随河道情势、横断面形状和泥沙特性而变。如河道顺直的单 式断面，水深较大时，含沙量横向分布比较均匀。在复式断面 上，或有分流漫滩、水深较浅、冲淤频繁的断面上，含沙量的 横向分布将随流速及水深的横向变化而变。
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全断面混合法
全断面混合法，是指在断面上按一定的规则测取若干个水样， 混在一起处理求得含沙量，作为断面平均含沙量；再乘以取样时 相应的流量，求得断面输沙率。
对于以确定断面平均含沙量为主要目的的输沙率测验，不需 要同时施测流量。可使用：等部分流量等容积全断面混合法；等 水面宽、等速积深全断面混合法；面积、历时加权全断面混合法 等来施测断面平均含沙量。
ub n
n
Cs
Qs Q
2a
Wsi
1
ub n
2a
Vi
i1
Wsi
i1 n
Vi
i 1
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等水面宽等速积深全断面混合法
2．操作步骤 第一步：根据测沙垂线数等分河面宽，各测沙垂线位于各部分
宽的中间。 第二步：用积深法双程取样，采样器在各垂线的提放速度应相
等。 第三步：仪器的进口流速应等于天然流速，每次取样，采样器
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等部分流量等容积全断面混合法
部分流量累计百分数等值线
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等部分流量等容积全断面混合法
部分流量累计百分数曲线
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等水面宽等速积深全断面混合法
（二）等水面宽等速积深全断面混合法 简称等水面宽法，主要使用于稳定的单式河槽和使用积深采样
器的测站。其取样垂线位置按“等水面宽中心线法”确定。 1. 原理 在每条测沙垂线上用双程积深法取样。仪器应匀速升降。
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等部分流量等容积全断面混合法
2. 操作方法 利用实测资料，绘制部分流量累计百分数等值线图。在制作 等值线图时，根据测站情况不同，操作方法有以下两种： （1） 部分流量累计百分数等值线图法 该方法使用于单宽流量横向分布稳定的测站。 （2）部分流量累积百分数曲线法 该方法使用于主流摆动，断面冲淤较大用等部分流量法绘部 分流量累积百分数等值线图有困难的情况。
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等水面宽等速积深全断面混合法
2. 部分面积不等的全断面混合法 按部分面积的权重系数（即部分面积与总面积的比值）来
分配各垂线的取样历时。各垂线按分配的取样历时，再由采用 的某垂线混合法，确定各测点的取样历时，全断面取得的水样 混合处理，即得断面平均含沙量。
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单样含沙量测验
对用单断沙关系推算断沙的测站，应作单样含沙量测验。单 样含沙量测验的目的是控制含沙量随时间的变化过程，结合流量 资料推算不同时期的输沙量及特征值。
过滤法有一般过滤、直接过滤和强制过滤三种： 一般过滤是将滤纸铺在漏斗或专用的过滤筛上，将浓缩水样
倒在滤纸上自然过滤。 直接过滤是当水样容积不大，不经沉淀，将盛水样瓶倒置于
滤纸之上，内加通气管，靠水样自重流入滤纸上过滤。
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沙样处理方法
强制过滤是当含沙量很小时，特制的强制过滤器用气筒向 密封的盛水样容器内打气加压，使水样迅速通过滤纸过滤。 过滤后工序与烘干法相同:烘干、称重，减去滤纸重，即得干沙 重。
3. 测次要求 一年内悬移质输沙率的测次，应主要分布在洪水期。具体测次 与资料整编要求有关。
4.测沙垂线的布置 一般情况下，其分布应为大致均匀，中泓密，两边疏，以能控 制含沙量横向变化转折为原则。测沙垂线数目，一般应根据试 验资料分析确定：一类站不少于10条，二类站不少于7条，三 类站不少于3条。 用全断面混合法测输沙率时，测沙垂线的数目和位置应按全断 面混合法的要求布置。
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悬移质泥沙在断面内的分布
一般情况下，含沙量的横向变化较流速横向分布变化小， 如岸边流速趋近于零，而含沙量却不趋近于零。这是由于流速 等水力条件主要影响悬移质中的粗颗粒泥沙及床沙质的变化， 而对悬移质中的细颗粒（冲泻质）泥沙影响不大。
因此，河流的悬移质泥沙颗粒越细，含沙量的横向分布就 越均匀，否则相反。
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二、悬移质泥沙测验
• 几个概念 • 悬移质泥沙测验仪器 • 悬移质输沙率测验 • 全断面混合法 • 单样含沙量测验 • 水样处理 • 实测悬移质输沙率计算
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几个概念
1. 含沙量（Cs） 单位体积水样中所含干沙的重量。
（瞬时、日、月、年平均；单沙、相应单沙、垂线平均、部分及 断面平均含沙量）。单位：kg/m3、g/m3
沉淀后，吸出上部清水，称水样浓缩，水样浓缩时间应根据试 验确定，不得少于24小时，因沉淀时间不足而产生沙重损失的 相对误差，一、二、三类站，分别不得大于 1.0%、1.5%、和 2.0%，然后将浓缩后的水样倒入烘杯、滤纸或比重瓶中，经处 理再放入天平中称重。
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概述
沉淀可采用自然沉淀或加速沉淀两种。对于不作颗粒分析 的水样，可加入氯化钙或明矾以加速沉淀，凝聚剂的浓度及用 量应经试验确定。对于作颗粒分析的水样，不能用上述方法加 速沉淀。
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悬移质泥沙测验仪器
（4）皮囊积时式采样器 适用于高流速、大含沙量和不同水深条件下的积
点法、垂线混合法和积深法取样。 （5）同位素测沙仪 （6）光电测沙仪 （7）振动管测沙仪 （8）超声波测沙仪
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悬移质输沙率测验
1. 测验原理 实际测验时采取与流量模相同的概念，将断面分割
成许多平行的垂直部分块，计算每部分块的输沙率， 然后累加得断面输沙率。公式如下：
2.输沙率（Qs） 单位时间内通过某一断面的干沙重量，是断面流量与断面平均 含沙量的乘积。单位：t/s、kg/s
3.单沙 断面上有代表性的某垂线或测点含沙量。
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悬移质泥沙测验仪器
1. 分类：瞬时式、积时式、自记式3种。 2. 泥沙采样器的技术要求：
（1）仪器对水流干扰小。 （2）尽可能使采样器进口流速与天然流速一致。 （3）采取的水样应尽量减少脉动影响。 （4）仪器能取得接近河床床面的水样。 （5）减少积沙、器壁粘沙。 （6）取样时应无突然灌注现象。 （7）结构简单、安装容易、操作方便。
泥沙测验
一、概述 二、悬移质泥沙测验 三、推移质及河床质泥沙测验
1
一、概述
• 泥沙测验的意义 • 河流泥沙的分类 • 河流泥沙的脉动现象 • 悬移质泥沙在断面内的分布
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泥沙测验的意义
1. 泥沙淤积的两面性 （1）不利方面
河床抬高，容易造成河流的泛滥和游荡；黄河因含沙量大， 下游泥沙的长期沉积形成了举世闻名的“悬河”；
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水样处理
• 概述 • 沙样处理方法
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概述
水样处理就是通过量积、沉淀、称重等工序，求得含沙量 的过程。
1．量积 为了避免水样蒸发、散失，一般在现场应及时量积，量积 的读数误差，不得大于水样容积的1%，所取水样应全部参加 处理，不得仅取其中的一部分。
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概述
2．水样沉淀、浓缩与称重 水样沉淀、浓缩是为称重作准备的，水样经过一定时间的
水库的淤积缩短了工程寿命，降低了工程的防洪、灌溉、 发电能力；
泥沙还可以加剧水力机械和水工建筑物的磨损，增加维修 和工程造价的费用等。
3
泥沙测验的意义
（2）有利方面 泥沙也有其有利的一面，粗颗粒是良好的建
筑材料；细颗粒泥沙进行灌溉，可以改良，使盐 碱沙荒变为良田；抽水放淤可以加固大堤，从而 增强抗洪能力等。
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沙样处理方法
常用的沙样处理方法有：烘干法、过滤法、置换法等。 1.烘干法 将浓缩后的水样，倒入烘杯内，放入烘箱内进行烘干。冷却后， 用天平称出烘杯加泥沙的重量，再减去烘杯重量，即得干沙重量。 此法处理水样精度较高。
含沙量测验
含沙量测验一、含沙量的测取5～10月单沙测取的原则：控制完整的沙峰变化过程。
采样垂线水深＜0.30m用茶缸等器皿采取；0.40＞采样垂线水深≥0.30用横式采样器水边或主流边0.5一点法采样。
取沙的同时观测基本水尺水位、采样垂线起点距、垂线水深、水温。
含沙量达到400kg/m3以上时，不必重复取样。
当含沙量为0.1 kg/m3以下可改为目测，含沙量作零处理，记为“目估水清”。
当干沙重量≤2g时要用烘干法处理。
二、5～10平水期单样测验布设：1、当含沙量≤0.500 kg/m3每2日或每日8时取样1次。
等容积等时段混合处理，作为期间各日的单沙。
累积时不宜跨月。
2、当含沙量在0.500 ～5.00kg/m3之间水位日变幅≤0.19m，每日8时取样1次；水位日变幅≥0.20m，每日8、20时取样2次。
3、当含沙量在≥5.00kg/m3水位日变幅≤0.19m，每日8、20时取样2次；水位日变幅≥0.20m，每日2、8、14、20时取样4次。
4、水位日变幅＞0.40m，按洪峰要求取样。
5、若发现突发性沙峰等含沙量变化明显时，应及时增加测次，不考虑段制。
三、洪水期单样测验布设：1、小峰过程取样3～7次。
水峰顶必须1次，沙峰顶1～2次。
2、中峰过程取样7～11次。
涨水波2～3次，水峰顶必须1次，沙峰顶或沙峰顶附近1～2次，落水坡3～5次。
3、大、超大峰取样不少于11～16次，涨水波3～5次，水峰顶必须1次，沙峰顶或沙峰顶附近2～3次，落水坡5～7次。
4、各类沙峰顶单沙测次与其前后测次比，含沙量差应小于30%或时差小于0.5小时。
5、水位差超过0.30m，或沙峰顶单沙实测值与前后测次比含沙量差大于50%，或时差大于1小时，只要有其中一项就为沙峰顶漏测。
6、洪峰重叠、水沙峰不一致、洪峰持续时间较长或含沙量变化剧烈时，应适当增加测次。
7、各类洪峰的测次应分布在起涨、峰腰、峰顶及落平处，同时要注意均匀分布于各级含沙量。
河流悬移质泥沙测验规范
二、一类站历年单样颗粒级配与断面平均颗粒级配关系线（以下简称单断颗 关系线）与历年综合关系线比较，粗沙部分变化在±2%以内，细沙部分变化在 ±4%以内时，每年测次不应少于 15 次，二类站作同样比较，粗沙部分变化在± 3%以内，细沙部分变化在±6%以内时，每年测次不应少于 10 次；
本规范由水利部负责管理，其具体解释等工作由水利部黄河水利委员会水文 局负责。出版发行由建设部标准定额研究所负责组织。
中华人民共和国建设部 1992 年 8 月 10 日
编制说明
本规范是根据国家计委计综【1986】250 号文的要求，由我部黄河水利委员 会水文局负责主编，并会同有关单位共同编制而成。
第 1·0·2 条 本规范适用于国家基本泥沙站、水文实验站和专用站的悬移 质泥沙测验。
第 1·0·3 条 国家基本泥沙站的分类，应符合下列规定： 一、一类站为对主要产沙区、重大工程设计及管理运用、河道治理或河床演 变研究等起重要控制作用的站； 二、二类站为一般控制站和重点区域代表站； 三、三类站为一般区域代表站和小河站。 第 1·0·4 条 各类站的测验项目和要求应符合下列规定： 一、一类站应施测悬移质输沙率、含沙量及悬移质和床沙的颗粒级配，测验 精度应高于二、三类站，并进行长系列的全年观测。部分一类站根据需要，可采 用直接法或间接法进行全沙输沙率测验，或进行河道断面测量； 二、二类站应施测悬移质输沙率和含沙量，大部分二类站应测悬移质颗粒级 配，测验精度可低于一类站； 三、三类站应施测悬移质输沙率和含沙量，部分三类站应测悬移质颗粒级配， 测验精度可低于一、二类站。 第 1·0·5 条 国家基本泥沙站进行悬移质泥沙巡测时，应符合下列规定： 一、已建立单断沙关系的，非汛期可实行巡测，汛期应有专人驻站或采用自 动测沙装置进行单样含沙量测验，测次分布应能控制含沙量变化过程，巡测输沙 率时应检查单样含沙量测验方法和校核单断沙关系； 二、流量与输沙率关系较稳定的站，可只测输沙率，输沙率测次分布应满足 资料整编要求。 第 1·0·6 条 二、三类站的悬移质输沙率及颗粒级配测验，当符合本规范 第七章第七节间测条件时，可实行间测。 第 1·0·7 条 悬移质泥沙测验，除执行本规范外，还应遵守现行国家标准 《水文测验术语和符号标准》、《水位观测标准》及《河流流量测验规范》等的有 关规定。
其他测流方法及泥沙测验
输沙率Qs—单位时间内流过河流某断面的干沙质量，kg/s。 断面输沙率可通过断面上的含沙量测验配合断面流量测量来推
求。
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（1）含沙量测验 河流含沙量垂线分布均呈上小下大形式。 含沙量的横向分布形式与河床性质、断面形状、河道形势、泥 沙粒径以及上游来水情况等有关。
1
C sm
10Vm
Cs V 0.0 0.0 3Cs V 0.2 0.2 3Cs V 0.6 0.6 2Cs V 0.8 0.8 C V s1.0 1.0
（2）三点法
Csm
CS V 0.2 0.2 CS V 0.6 0.6 CS V 0.8 0.8 V0.2 V0.6 V0.8
（3）二点法
若调查的洪痕靠近某一水文站，可先求水文站处的洪水位，通 过延长该站的水位—流量关系曲线推得历史洪水的洪峰流量。
调查时若能了解到洪水涨落情况，则可粗略的估绘出洪水过程 线，并求出洪水总量，但精度较差。
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历史洪水考证 收集宫廷档案、实录、文书、水利河道专著、地方志、历
史水文气象记录、古建筑物附近保留的碑文、刻记、地区性历 史档案等。对洪峰流量、洪水总量的量级及重现期进行分析， 当定量分析有困难时，可定性的将洪水分为非常洪水、特大洪 水、大洪水、一般洪水。
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二、泥沙测验
• 对河流水情及河流变迁有重大影响。 • 分类：
悬移质：悬浮于水中并随水流移动 推移质：沿河床滚动、滑动、跳跃 河床质：组成河床活动层并处于相对静止而停留在河床上。
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悬移质泥沙测验程序文件(20180209)
3悬移质泥沙测验3.1悬移质单样含沙量流程单沙测验方法宜使一类泥沙精度测验站单断沙关系线的比例系数在0.95-1.05之间，二、三类站在0.93-1.07之间。
3.1.1测验频次一年内的测次，应主要布置在洪水期，平、枯水期分布少量测次，在含沙量变化转折处应分布测次。
测次的布置以能掌握沙峰变化过程、控制含沙量变化过程为原则。
3.1.2准备工作测深杆、采样器、水样瓶、记录本、2H铅笔、水温计、秒表。
（1）采样器瞬时式采样器横式采样器，1)在水深和流速较小时，宜采用测杆悬挂仪器，在水深较大时，应采用铅鱼悬挂仪器；2)采用锤击式(或拉绳式)开关取样时，必须在仪器关闭后再提升仪器；3)倒水样前，应稍停片刻，防止仪器外部带水混入水样。
积时式采样器瓶式采样器，1)当垂线平均流速小于或等于 1.0m/s 时，应选用管径为6mm 的进水管嘴；2)当垂线平均流速大于1.0m/s 时，应选用管径为4mm 的进水管嘴；3)仪器排气管嘴的管径，均应小于进水管嘴的管径。
皮囊式采样器，采样器悬挂位置应水平，否则将造成较大误差。
如头部向下，进水管尾部就向上倾斜，水样进口流速会明显偏小；反之则流速明显增大。
（2）水样瓶按本站沙重确定水样容积，确保采样瓶和水样瓶、水样桶、量杯、漏斗等的清洁。
（3）安全施测在取样时戴好防护装备，2个人以上施测；（4）检查仪器设备是否正常使用检查；各种采样器使用前应进行检查。
在测验过程中，发现问题应及时查明原因并进行处理、测深杆刻度是否清晰、水样瓶是否清洁、温度计是否有损坏等。
3.1.3观测水位观测基本水尺水位，方法与要求同水位观测。
3.1.4确定单沙取样位置（1）单样含沙量测验的垂线布设应经试验确定。
测沙垂线尽可能与测速垂线重合；（2）断面比较稳定和主流摆动不大的站，可在主流处选取一条垂线，作为固定取样垂线位置;当复式河槽或不同水位级含沙量横向分布有较大变化时，应按不同水位级分别确定代表线的取样位置；（3）河面较宽，含沙量横向分布不规律的站，在中泓选取2~3条垂线取样；（4）断面不稳定主流摆动的二类泥沙精度站，应根据测站条件，采用等流量多垂线、主流多垂线取样；（5）在洪水期，受漂浮物影响及设备条件限制，不能在选定位置取样时，应尽量远离岸边，在水流明显处取样；（6）单独设置基本水尺的分流，应作为独立断面选取单位水样的取样位置；（7）断面上游附近有较大支流汇入时，应增加垂线数目或增加垂线上的测点数；（8）当含沙量横向分布和单断沙关系发生明显变化时，应调整垂线。
河流泥沙测验方法
河流泥沙测验方法河流中的泥沙，按其运动形式可分三类：悬移质泥沙浮于水中并随之运动；推移质泥沙受水流冲击沿河底移动或滚动；河床质泥沙则相对静止而停留在河床上。
三者没有严格的界线，随水流条件的变化而相互转化。
一般情况，河流中泥沙以悬移质为主。
描述河流中悬移质的情况，常用的两个定量指标是含沙量和输沙率。
单位体积内所含干沙的质量，称为含沙量，用Cs表示，单位为kg/m3。
单位时间流过河流某断面的干沙质量，称为输沙率，以Qs表示，单位为kg/s。
断面输沙率是通过断面上含沙量测验配合断面流量测量来推求的。
（一）含沙量的测量含沙量测验，一般需要采样器从水流中采取水样。
我国目前使用较多的采样器有横式采样器和瓶式采样器。
不论用何种方式取得的水样，都要经过量积、沉淀、过滤、烘干、称重等手续，才能得出一定体积浑水中的干沙重量。
水样的含沙量可按式计算：式中：Cs --- 水样含沙量，g/L 或kg/m3；Ws --- 水样中的干沙重量，g 或kg；V --- 水样体积，L或m3；（二）输沙率测验输沙率测验是由含沙量测定与流量测验两部分工作组成的。
为了测出含沙量在断面上的变化情况，由于断面内各点含沙量不同，因此输沙率测验和流量测验相似，需在断面上布置适当数量的取样垂线，通过测定各垂线测点流速及含沙量，计算垂线平均流速及垂线平均含沙量，然后计算部分流量及部分输沙率。
对于取样垂线的数目，当河宽大于50m时，取样垂线不少于5条；水面宽小于50m时，取样垂线不应少于3条。
垂线上测点的分布，视水深大小以及要求的精度而不同。
（三）悬移质输沙量的计算人们从不断的实践中发现，当断面比较稳定、主流摆动不大时，断面平均含沙量（简称断沙）与断面某一垂线或某一测点的含沙量（简称单沙）之间有稳定关系。
通过多次实测资料的分析，建立其相关关系。
这样经常性的泥沙取样工作可只在此选定的垂线（或其上的一个测点）上进行，便大大地简化了测验工作。
根据多次实测的断面平均含沙量和单样含沙量的成果，以单沙为纵坐标，以相应断沙为横坐标，点绘单沙与断沙的关系点，并通过点群中心绘出单沙与断沙的关系线。
河流泥沙测验规程
河流泥沙测验规程引言：河流泥沙测验是一项重要的水文测量工作，它对于了解河流的水质、水量以及河床变化等方面具有重要意义。
本文将介绍河流泥沙测验的规程，包括测验前的准备工作、测验过程中的操作步骤以及测验后的数据处理与分析。
一、测验前的准备工作1. 确定测验地点：根据需要，选择合适的河流断面进行泥沙测验。
考虑到河流的特性和测验目的，选择断面位置应具有代表性。
2. 准备测验设备：包括泥沙采样器、测流仪、水质监测仪器等。
确保设备完好，并进行校准和检查，以保证测验的准确性和可靠性。
3. 制定测验计划：根据测验目的和要求，制定详细的测验计划，包括测验时间、频率、测量参数等。
确保测验过程的科学性和系统性。
二、测验过程中的操作步骤1. 测量水位：使用水位计或水位测量仪器，在测验断面上测量并记录水位。
根据需要，可以选择不同的测量方法，如测量静态水位或动态水位。
2. 测量流速：使用测流仪或流速计，在测验断面上进行流速测量。
根据河流的特性和测验要求，选择合适的测量方法，如中心点法、面积积分法等。
3. 采集泥沙样品：使用泥沙采样器，在测验断面上采集泥沙样品。
根据泥沙的特性和测验目的，选择合适的采样器和采样方法，如表层采样、全层采样等。
4. 水质监测：在测验过程中，进行水质监测工作，包括测量水温、pH值、溶解氧含量等。
根据需要，可以选择不同的水质监测仪器和方法。
5. 记录数据：在测验过程中，及时准确地记录测量数据和观测情况。
确保数据的完整性和可靠性，以便后续的数据处理和分析工作。
三、测验后的数据处理与分析1. 数据整理：对测验获得的数据进行整理和归档，包括整理测量数据、泥沙样品信息以及水质监测数据等。
确保数据的完整性和可追溯性。
2. 数据分析：对测验数据进行分析和处理，包括计算河流的流量、泥沙输移率以及泥沙粒径分布等。
根据需要，可以使用统计方法和数学模型进行数据分析。
3. 结果评价：根据测验结果，对河流的水质、水量以及河床变化等方面进行评价和分析。
泥沙测验
四.悬移质水样处理
水样处理:量积、沉淀、称重(沙样处理),求得含沙量. 沙样处理: 烘干法、过滤法、置换法。 •烘干法：将浓缩后的水样放入烘箱进行烘干，冷却后称 得干沙重。 •过滤法: 将滤纸铺在漏斗或专用的过滤筛上，将水样倒 在滤纸上自然过滤；过滤后烘干、称重后减去滤纸重， 即得干沙重。
•置换法:利用已知的比重瓶置换出泥沙的体积. (1)将浓缩后的水样，装入比重瓶内称重，量比重瓶内水 温; (2)比重瓶加浑水重等于比重瓶重加瓶内沙重和清水重；
(2)等流量中心法:据流量测验成果,计算各部分流量累积 百分率与起点距Di的关系,均匀布设测沙垂线.如布设5条 线,位置应在10%,30%,50%,70%,90%相应的Di处.
适用河流:断面冲淤较大,主流不稳定. (3)固定垂线法:测沙垂线与测速垂线相同,可随流速垂线 固定.(我国水文站多用)
适用河流:主流稳定,河床冲淤较小.
Wws Wb VS S (V VS ) w
(3)沙重等于干沙所占体积与干沙密度的乘积; Ws VS S
(4)比重瓶加清水重等于瓶重加清水所占容积与水的密度
的乘积.
Ww Wb V w
(2)式-(4)式得:
Wws Ww VS ( S w )
VS
s
0.100 ， 0.25 ， 0.500 ， 1.00 ， 2.00 ， 5.00 ， 10.0 ， 20.0 ， 50.0,100,200.
泥沙颗粒级配曲线: 以粒径级为纵坐标,小于某粒径沙重的百分数为横坐标. 点绘在几率格纸上或单对数格纸上。
泥沙颗粒分析方法 (一)直接观测法 1.卵石粒径测定法(粒径大于20mm) 当颗分沙样是大的卵石或砾石时，可用卡尺直接测量卵石的长(a)、 宽(b)、高(c)三轴的尺寸，用几何平均或算术平均法求其平均粒径D： 适用条件:粒径大于20mm的推移质和河床质. 2.筛分析法(粒径=0.062~32mm) 3.显微镜法 4.称重法：依粒径大小排列称得各组的粒径的重量。 (二)水分析法
《水库水文泥沙观测规范》
水库水文泥沙观测是水库(包括水电站)规划、设计、运行、管理的 组成部份。
水库水文泥沙观测的任务是采集水库水文泥沙资料并据以探索 水库水沙运动规律，为保证工程安全、 发挥工程效益、搞好管理运行、 验 证和改进工程设计， 促进工农业生产和科学研究提供依据。
目前我国现有 的水文泥沙观测规范中， 尚缺乏统一的、 能反映水库特点的水库水文泥沙 观测规范。
为了统一水库的水文泥沙观测技术要求， 需全面系统地制定一 套全国通用的水库水文泥沙观测规范。
本规范是针对大型水库和重要的中型水库制定的， 主要根据全国已建大中型水库 水文泥沙观测的经验编写而成。
我国水库根据库容大小分为 5 类，分类情况见表 1。
重要的中型水库是指防洪、发电、供水、综合利用等功能特殊重要或者水库泥沙问 题突出的中型水库。
水库类型大(1)型 大(2)型中型水库小(1)型 小(2)型?总库容(108m 3 )>10 1~ 10 0.1~ 1 0.01~0.1 0.001~0.01大型水库小型水库?注：总库容小于 104m 3 时称为塘坝。
为顺利开展水库水文泥沙观测工作，在水库规划设计阶段，应由规划设计部门对水库各项水文泥沙观测工作进行综合考虑并作出全面规划，在水库工程的规划设计报告中列出水库水文泥沙观测经费，经费的概(预) 算应纳入工程总造价和水库运行管理成本中。
水库水文泥沙观测规划设计的内容包括：观测项目计划、平面和高程控制网布设；水文(水位)站、雨量站、蒸发站和固定断面等的布设；基本观测设施、仪器设备、经费、人员编制、实施计划等。
水库水文泥沙观测根据目的或者任务的不同，分为基本观测项目和专业或者实验研究项目。
是为水库管理运用和水电站运行，需要连续或者间歇性开展的长期观测项目。
包括水库淤积测验、进出库水沙测验、库区水文测验、坝前水文泥沙测验及水库水文水资源、水环境监测与调查。
是为水库管理运用、水电站运行的特殊需要，或者为其他水库工程的规划设计、为某项科学实验专题的需要而开展的观测项目。
水文测验与资料整编：第5章 泥沙测验
同位素测沙仪
光电测沙仪
1—激振线圈，2—振动管，3—检振线圈，4—固定管座，5—减振器振动测沙仪 传感器结构示意图
一种振动测沙仪传感器
5.3 悬移质输沙率测验
5.3.1 输沙率测验目的与工作内容 1、测验目的 建立单沙与断沙的关系或悬移质输沙率与 流量等水文要素的关系，以由单沙和流量资 料推求悬移质输沙率变化过程。
qs0.2 q s0.6 q s0.8 v0.2 v0.6 v0.8
Csm
1 10vm
C v s0.0 0.0 3C s v 0.2 0.2 3C s0.6v0.6 2C s v 0.8 0.8 C s1.0v1.0
泥沙颗粒级配曲线
5.2 悬移质测验仪器
• 悬移质泥沙测验仪器可选择采样器和测沙仪两类。根据测验方法、 现场环境和仪器的技术指标选用适合的仪器。采样器可选用调压积 时式采样器、皮囊采样器、普通瓶式采样器和瞬时式采样器。瞬时 式采样器根据需要可选用横式采样器或竖式采样器。测沙仪可选用 同位素测沙仪、光学测沙仪、声学测沙仪、振动式测沙仪等。
（3）置换法 ➢ 适用于含沙量较大的河流，低含沙量时，
所需得水样应较多。
Ws
s s w
Wws
Ww
K Wws
Ww
Wws ——瓶加浑水质量 g
Ww ——瓶加清水质量 g，由温度在比重瓶检
定曲线上查得。
w——水的密度 g/cm3，由水温查表得。 s——泥沙密度 g/cm3，采用本站试验值。
5.1.4 泥沙脉动
➢ 在水流稳定的情况下，断面内某一点的含沙量随 时在变化，它不仅受到流速脉动的影响，而且与 泥沙特性等因素也有关。
➢ 横式采样器测得的含沙量是瞬时值，其脉动最大。 ➢ 积时式采样器测得的含沙量是时均值，其脉动较
水文测验学(第四章)
4、输沙率Qs、Qb（kg/s）
Qs Qc s
单位时间内通过河流某一 横断面的悬移质/推移质的 干沙重量，称为悬移质输 沙率Qs/推移质输沙率Qb
5、断沙 CS（kg/m3）
悬移质断面平均含沙量
6、单样含沙量（单沙）
断面上有代表性的垂线或 测点的悬移质含沙量
7、侵蚀模数Ms[t/(km2▪a)
步 骤
（一）垂线平均含沙量的计算
用积深法或垂线混合法取样，经处理直接得到垂线平均含沙量。 用逐点法取样，需用算术平均法或面积包围法计算垂线平均含 沙量。
1、畅流期
取样点的含沙量
一点法 二点法 三点法 五点法
Csm 1Cs0.6
C sm
q s 0.2
0.2
q s 0.8 0.8
缺点：①不能克服泥沙的脉动影响；②取样时，严重干扰天
然水流；③采样器关闭时口门击闭影响水流；④器壁粘沙。
取样测点要求：输沙率测验时，因断面内测沙点较多，脉动
影响相互可以抵消，每个测沙点只需取一个水样。在取单位 水样含沙量时，采用多点一次或一点多次的方法。
普通瓶式采样器由容积为500～ 2000ml的玻璃瓶制成，瓶口加有橡 皮塞，塞上装有进水管和排气管， 调整进水管和排气管出口的高差ΔH， 选用粗细不同进水管和排气管，可 以调整进口流速。
流域内单位面积上每年的 输沙总量
第二节 悬移质泥沙测验 （ Suspended Sediment Test）
二、悬移质泥沙测验仪器及使用
（一）常用采样器
横式采样器属于瞬时采 样器，器身为圆管，容积 500～3000ml，两端有筒盖， 取样时张开两盖，将采样器 下放至测点位置，水样自然 的从筒内流过，操纵开关关 闭桶盖。