尖山站悬移质泥沙测验问题的探讨

邹铭盛

摘 要：在悬移质泥沙测验中使用间测法不仅可以提高测验的效率和准确度，还可以节约人力、物力和财力。通过对五华县尖山站的输沙率测验进行间测分析，为相关工作人员提供一些参考。

关键词：尖山站；悬移质泥沙；间测法；水位

中图分类号：TV149.1 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）11-0144-02

悬移质就是悬浮在水中随水流移动的泥沙。悬移质输沙率测验包括对断面输沙率的测验和对单位水样含沙量（简称单沙）测验。在水文、水质正常情况下，使用间测法不仅能够大幅度地缩短测验时间和工作强度，还能得到准确的测验结果。可以说，这种测量方法为泥沙巡测乃至整个水文体制的创新性改革打下了坚实的基础。

1 流域概况

五华县境内的河流属梅江水系，处于韩江流域的干流——梅江的上游。境内河溪众多，溪涧纵横，水力资源丰富。琴江，古称右别溪，发源于紫金县南岭武顿山，沿莲花山北麓自西南向东北，从龙村镇吉祥村入境称南琴江，经龙村、梅林镇，于梅林镇琴口流入北琴江，其河床平均比降为1.10%.尖山站位于梅江上游的五华县梅林镇尖山村，集水面积为1 578 km2。

1.1 设站目的

尖山站设立于1958-06，是为收集梅江上游区域的水文资料并对其进行水质监测和防洪预报而设立的，属于区域代表站，为二类精度水文站。观测项目主要有水位、流量、泥沙、降水量和水质等。

1.2 测验河段情况

测验河段上、下游较顺直，长度大约为500 m，断面下游200 m处河道向右弯曲。河流在中、高水位时无漫滩，但当水位高出20 m时，右岸断面上游尖山村的山坳会有水面宽度约为30 m的分流。低水位时，测验河段会露出沙滩，并有可能会出现串沟、斜流、横比降等现象。测流断面上游150 m处有一座公路桥，桥长200 m，宽8 m。测验河段的河床较为稳定，从近8年来断面的平均河底高程记录来看，河底的高程变化不大，年际变化只有0.2 m左右。该站基本水尺断面与测流断面为同一断面，主流偏于左岸，流向与断面垂直。

1.3 测站控制条件

尖山站位于梅江上游，属于河槽控制。测验河段比较顺直，河床为沙质河床，且较稳定。两岸生长着稀少的杂草和小灌木。河流在中、高水位时无漫滩。

2 悬移质输沙率测验方式的基本原理

河流悬移质泥沙测验的相关规范性文件中明确指出：在采用不同的悬移质输沙率测验方法测验河流某一流域断面的平均含沙量时，测验方法必须符合流量加权的相关原理和满足测验数据精度的相关要求。相关规范规定这些基本要求的原因主要可以归纳为以下两个方面：①时段输沙量的测验要求输沙率的测验方法与流域断面平均含沙量的测验原理相吻合；②大量的实践表明，要想在悬移质输沙率测验过程中得出与断面输沙率相对应的断面平均含沙量，就必须选择向量加权法作为整个悬移质输沙率测验方法中的基本运算方式。

3 断面平均含沙量计算数学模型

计算断面平均含沙量的数学模型是根据测站特性、精度要求和设备条件等情况确定的。无论采用哪种悬移质输沙率测验方法来测定断面平均含沙量，都必须符合部分流量加权原理和精度要求。计算断面平均含沙量的基本公式为：

断面平均含沙量的测定可以根据公式（1）的原理设计出各种简化的取样方法，简化后的方法都用公式（1）进行原理性检验，不符合的则不能作为断沙的测验方法。

目前水文站采用的悬移质输沙率测验方法主要是垂线混合法，即在水文断面上布设一定数目的垂线，在每条垂线的相对水深位置处采取一定容积的水样，并按比例混合。其实测含沙量的计算公式为：

使用垂线混合法测得的含沙量为垂线平均含沙量。断面输沙率的计算公式为：

4 资料来源及统计

据1994—2013输沙率的实测记录，大单样含沙量为18 kg/m3（时间：2013-08-17 T 16：00），相应水位为19.78 m；实测最小单样含沙量为0.346 kg/m3（时间：2010-06-16 T 7：25），相应水位为11.98 m。实测最大断面平均含沙量为4.16 kg/m3（时间：2013-08-17 T 16：00），相应水位为19.7 m；实测最小断面平均含沙量为0.349 kg/m3（时间：2010-06-16 T 7：25），相应水位为11.98 m。

5 分析计算

尖山站1994—2013的单断沙关系图为45°角的单一线。单断沙换算关系式为CS=CS，即比例系数K=1。将1994—2013年的实测单断沙数据绘制成图，并且进行适线、符号和偏离数值的检验和标准差计算。尖山站单断沙关系图如图1所示。

图1 尖山站单断沙关系图

单断沙关系测点标准差为1.9%，随机误差为3.8%，小于规定的20%，达到了规范规定的精度要求。系统误差为-0.14%，小于规定的±3%，也达到规范规定的精度要求。

上述三种方法对单断沙关系曲线的检验均达到了规范要求，且符合河流悬移质泥沙测验规范中关于悬移质输沙率和颗粒级配间测分析的规定。对尖山站输沙率的测验可以在含沙量小于4.18 kg/m3的情况下进行间测，间测期间，继续测验单样含沙量，并且用单沙代替断沙进行输沙率计算。

6 结束语

在悬移质泥沙测验中，要准确地了解河道的各项特征，认真分析河流泥沙量的历史资料，掌握河流泥沙变化的规律。此外，还要进一步了解测验断面泥沙纵横向的分布情况，了解不同雨势下河流产生的洪峰，以掌握泥沙测验的最好时机。在实际测验中，要不断认识泥沙运行的规律，并制订出新的测沙方案；选择好的单沙位置建立稳定的单断沙关系，经过水文计算，推算出过去和将来的河流含沙量，为水利的控制提供准确的数据参考。

参考文献

[1]吴世勇.悬移质输沙和流量异步测验在枝城站的应用[J].人民长江，2007（11）.

[2]丁赟.悬移质不平衡输沙模型的特征[J].河海大学学报（自然科学版），2011（05）.

〔编辑：王霞〕endprint

摘 要：在悬移质泥沙测验中使用间测法不仅可以提高测验的效率和准确度，还可以节约人力、物力和财力。通过对五华县尖山站的输沙率测验进行间测分析，为相关工作人员提供一些参考。

关键词：尖山站；悬移质泥沙；间测法；水位

中图分类号：TV149.1 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）11-0144-02

悬移质就是悬浮在水中随水流移动的泥沙。悬移质输沙率测验包括对断面输沙率的测验和对单位水样含沙量（简称单沙）测验。在水文、水质正常情况下，使用间测法不仅能够大幅度地缩短测验时间和工作强度，还能得到准确的测验结果。可以说，这种测量方法为泥沙巡测乃至整个水文体制的创新性改革打下了坚实的基础。

1 流域概况

五华县境内的河流属梅江水系，处于韩江流域的干流——梅江的上游。境内河溪众多，溪涧纵横，水力资源丰富。琴江，古称右别溪，发源于紫金县南岭武顿山，沿莲花山北麓自西南向东北，从龙村镇吉祥村入境称南琴江，经龙村、梅林镇，于梅林镇琴口流入北琴江，其河床平均比降为1.10%.尖山站位于梅江上游的五华县梅林镇尖山村，集水面积为1 578 km2。

1.1 设站目的

尖山站设立于1958-06，是为收集梅江上游区域的水文资料并对其进行水质监测和防洪预报而设立的，属于区域代表站，为二类精度水文站。观测项目主要有水位、流量、泥沙、降水量和水质等。

1.2 测验河段情况

测验河段上、下游较顺直，长度大约为500 m，断面下游200 m处河道向右弯曲。河流在中、高水位时无漫滩，但当水位高出20 m时，右岸断面上游尖山村的山坳会有水面宽度约为30 m的分流。低水位时，测验河段会露出沙滩，并有可能会出现串沟、斜流、横比降等现象。测流断面上游150 m处有一座公路桥，桥长200 m，宽8 m。测验河段的河床较为稳定，从近8年来断面的平均河底高程记录来看，河底的高程变化不大，年际变化只有0.2 m左右。该站基本水尺断面与测流断面为同一断面，主流偏于左岸，流向与断面垂直。

1.3 测站控制条件

尖山站位于梅江上游，属于河槽控制。测验河段比较顺直，河床为沙质河床，且较稳定。两岸生长着稀少的杂草和小灌木。河流在中、高水位时无漫滩。

2 悬移质输沙率测验方式的基本原理

河流悬移质泥沙测验的相关规范性文件中明确指出：在采用不同的悬移质输沙率测验方法测验河流某一流域断面的平均含沙量时，测验方法必须符合流量加权的相关原理和满足测验数据精度的相关要求。相关规范规定这些基本要求的原因主要可以归纳为以下两个方面：①时段输沙量的测验要求输沙率的测验方法与流域断面平均含沙量的测验原理相吻合；②大量的实践表明，要想在悬移质输沙率测验过程中得出与断面输沙率相对应的断面平均含沙量，就必须选择向量加权法作为整个悬移质输沙率测验方法中的基本运算方式。

3 断面平均含沙量计算数学模型

计算断面平均含沙量的数学模型是根据测站特性、精度要求和设备条件等情况确定的。无论采用哪种悬移质输沙率测验方法来测定断面平均含沙量，都必须符合部分流量加权原理和精度要求。计算断面平均含沙量的基本公式为：

断面平均含沙量的测定可以根据公式（1）的原理设计出各种简化的取样方法，简化后的方法都用公式（1）进行原理性检验，不符合的则不能作为断沙的测验方法。

目前水文站采用的悬移质输沙率测验方法主要是垂线混合法，即在水文断面上布设一定数目的垂线，在每条垂线的相对水深位置处采取一定容积的水样，并按比例混合。其实测含沙量的计算公式为：

使用垂线混合法测得的含沙量为垂线平均含沙量。断面输沙率的计算公式为：

4 资料来源及统计

据1994—2013输沙率的实测记录，大单样含沙量为18 kg/m3（时间：2013-08-17 T 16：00），相应水位为19.78 m；实测最小单样含沙量为0.346 kg/m3（时间：2010-06-16 T 7：25），相应水位为11.98 m。实测最大断面平均含沙量为4.16 kg/m3（时间：2013-08-17 T 16：00），相应水位为19.7 m；实测最小断面平均含沙量为0.349 kg/m3（时间：2010-06-16 T 7：25），相应水位为11.98 m。

5 分析计算

尖山站1994—2013的单断沙关系图为45°角的单一线。单断沙换算关系式为CS=CS，即比例系数K=1。将1994—2013年的实测单断沙数据绘制成图，并且进行适线、符号和偏离数值的检验和标准差计算。尖山站单断沙关系图如图1所示。

图1 尖山站单断沙关系图

单断沙关系测点标准差为1.9%，随机误差为3.8%，小于规定的20%，达到了规范规定的精度要求。系统误差为-0.14%，小于规定的±3%，也达到规范规定的精度要求。

上述三种方法对单断沙关系曲线的检验均达到了规范要求，且符合河流悬移质泥沙测验规范中关于悬移质输沙率和颗粒级配间测分析的规定。对尖山站输沙率的测验可以在含沙量小于4.18 kg/m3的情况下进行间测，间测期间，继续测验单样含沙量，并且用单沙代替断沙进行输沙率计算。

6 结束语

在悬移质泥沙测验中，要准确地了解河道的各项特征，认真分析河流泥沙量的历史资料，掌握河流泥沙变化的规律。此外，还要进一步了解测验断面泥沙纵横向的分布情况，了解不同雨势下河流产生的洪峰，以掌握泥沙测验的最好时机。在实际测验中，要不断认识泥沙运行的规律，并制订出新的测沙方案；选择好的单沙位置建立稳定的单断沙关系，经过水文计算，推算出过去和将来的河流含沙量，为水利的控制提供准确的数据参考。

参考文献

[1]吴世勇.悬移质输沙和流量异步测验在枝城站的应用[J].人民长江，2007（11）.

[2]丁赟.悬移质不平衡输沙模型的特征[J].河海大学学报（自然科学版），2011（05）.

〔编辑：王霞〕endprint

摘 要：在悬移质泥沙测验中使用间测法不仅可以提高测验的效率和准确度，还可以节约人力、物力和财力。通过对五华县尖山站的输沙率测验进行间测分析，为相关工作人员提供一些参考。

关键词：尖山站；悬移质泥沙；间测法；水位

中图分类号：TV149.1 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）11-0144-02

悬移质就是悬浮在水中随水流移动的泥沙。悬移质输沙率测验包括对断面输沙率的测验和对单位水样含沙量（简称单沙）测验。在水文、水质正常情况下，使用间测法不仅能够大幅度地缩短测验时间和工作强度，还能得到准确的测验结果。可以说，这种测量方法为泥沙巡测乃至整个水文体制的创新性改革打下了坚实的基础。

1 流域概况

五华县境内的河流属梅江水系，处于韩江流域的干流——梅江的上游。境内河溪众多，溪涧纵横，水力资源丰富。琴江，古称右别溪，发源于紫金县南岭武顿山，沿莲花山北麓自西南向东北，从龙村镇吉祥村入境称南琴江，经龙村、梅林镇，于梅林镇琴口流入北琴江，其河床平均比降为1.10%.尖山站位于梅江上游的五华县梅林镇尖山村，集水面积为1 578 km2。

1.1 设站目的

尖山站设立于1958-06，是为收集梅江上游区域的水文资料并对其进行水质监测和防洪预报而设立的，属于区域代表站，为二类精度水文站。观测项目主要有水位、流量、泥沙、降水量和水质等。

1.2 测验河段情况

测验河段上、下游较顺直，长度大约为500 m，断面下游200 m处河道向右弯曲。河流在中、高水位时无漫滩，但当水位高出20 m时，右岸断面上游尖山村的山坳会有水面宽度约为30 m的分流。低水位时，测验河段会露出沙滩，并有可能会出现串沟、斜流、横比降等现象。测流断面上游150 m处有一座公路桥，桥长200 m，宽8 m。测验河段的河床较为稳定，从近8年来断面的平均河底高程记录来看，河底的高程变化不大，年际变化只有0.2 m左右。该站基本水尺断面与测流断面为同一断面，主流偏于左岸，流向与断面垂直。

1.3 测站控制条件

尖山站位于梅江上游，属于河槽控制。测验河段比较顺直，河床为沙质河床，且较稳定。两岸生长着稀少的杂草和小灌木。河流在中、高水位时无漫滩。

2 悬移质输沙率测验方式的基本原理

河流悬移质泥沙测验的相关规范性文件中明确指出：在采用不同的悬移质输沙率测验方法测验河流某一流域断面的平均含沙量时，测验方法必须符合流量加权的相关原理和满足测验数据精度的相关要求。相关规范规定这些基本要求的原因主要可以归纳为以下两个方面：①时段输沙量的测验要求输沙率的测验方法与流域断面平均含沙量的测验原理相吻合；②大量的实践表明，要想在悬移质输沙率测验过程中得出与断面输沙率相对应的断面平均含沙量，就必须选择向量加权法作为整个悬移质输沙率测验方法中的基本运算方式。

3 断面平均含沙量计算数学模型

计算断面平均含沙量的数学模型是根据测站特性、精度要求和设备条件等情况确定的。无论采用哪种悬移质输沙率测验方法来测定断面平均含沙量，都必须符合部分流量加权原理和精度要求。计算断面平均含沙量的基本公式为：

断面平均含沙量的测定可以根据公式（1）的原理设计出各种简化的取样方法，简化后的方法都用公式（1）进行原理性检验，不符合的则不能作为断沙的测验方法。

目前水文站采用的悬移质输沙率测验方法主要是垂线混合法，即在水文断面上布设一定数目的垂线，在每条垂线的相对水深位置处采取一定容积的水样，并按比例混合。其实测含沙量的计算公式为：

使用垂线混合法测得的含沙量为垂线平均含沙量。断面输沙率的计算公式为：

4 资料来源及统计

据1994—2013输沙率的实测记录，大单样含沙量为18 kg/m3（时间：2013-08-17 T 16：00），相应水位为19.78 m；实测最小单样含沙量为0.346 kg/m3（时间：2010-06-16 T 7：25），相应水位为11.98 m。实测最大断面平均含沙量为4.16 kg/m3（时间：2013-08-17 T 16：00），相应水位为19.7 m；实测最小断面平均含沙量为0.349 kg/m3（时间：2010-06-16 T 7：25），相应水位为11.98 m。

5 分析计算

尖山站1994—2013的单断沙关系图为45°角的单一线。单断沙换算关系式为CS=CS，即比例系数K=1。将1994—2013年的实测单断沙数据绘制成图，并且进行适线、符号和偏离数值的检验和标准差计算。尖山站单断沙关系图如图1所示。

图1 尖山站单断沙关系图

单断沙关系测点标准差为1.9%，随机误差为3.8%，小于规定的20%，达到了规范规定的精度要求。系统误差为-0.14%，小于规定的±3%，也达到规范规定的精度要求。

上述三种方法对单断沙关系曲线的检验均达到了规范要求，且符合河流悬移质泥沙测验规范中关于悬移质输沙率和颗粒级配间测分析的规定。对尖山站输沙率的测验可以在含沙量小于4.18 kg/m3的情况下进行间测，间测期间，继续测验单样含沙量，并且用单沙代替断沙进行输沙率计算。

6 结束语

在悬移质泥沙测验中，要准确地了解河道的各项特征，认真分析河流泥沙量的历史资料，掌握河流泥沙变化的规律。此外，还要进一步了解测验断面泥沙纵横向的分布情况，了解不同雨势下河流产生的洪峰，以掌握泥沙测验的最好时机。在实际测验中，要不断认识泥沙运行的规律，并制订出新的测沙方案；选择好的单沙位置建立稳定的单断沙关系，经过水文计算，推算出过去和将来的河流含沙量，为水利的控制提供准确的数据参考。

参考文献

[1]吴世勇.悬移质输沙和流量异步测验在枝城站的应用[J].人民长江，2007（11）.

[2]丁赟.悬移质不平衡输沙模型的特征[J].河海大学学报（自然科学版），2011（05）.

〔编辑：王霞〕endprint