GB 50159-1992 河流悬移质泥沙测验规范.pdf

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1、建标中华人民共和国国家标准河流悬移质泥沙测验规范发布 实施国家技术监督局中华人民共和国建设部联合发布中华人民共和国国家标准河流悬移质泥沙测验规范主编部门 中华人民共和国水利部批准部门 中华人民共和国建设部施行日期 年 月 日关于发布国家标准 河流悬移质泥沙测验规范 的通知建标 号根据国家计委计综 号文和建设部建标号文的要求 由水利部会同有关部门共同制订的 河流悬移质泥沙测验规范 已经有关部门会审 现批准 河流悬移质泥沙测验规范 为强制性国家标准 自 年 月 日起施行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

2、部年 月 日编制说明本规范是根据国家计委计综 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在本规范的编制过程中 规范编制组进行了广泛的调查研究认真总结我国河流悬移质泥沙测验的实践经验 参考了有关国际标准和国外先进标准 针对主要技术问题开展了科学研究与试验验证工作 并广泛征求了全国有关单位的意见 最后 由我部会同有关部门审查定稿鉴于本规范系初次编制 在执行过程中 希望各单位结合工程实践和科学研究 认真总结经验 注意积累资料 如发现需要修改和补充之处 请将意见和有关资料寄交我部黄河水利委员会水文局 河南郑州市城北路 号 邮编 以供今后修订时参考中华人民共和国水利部年

3、月目录第一章 总则第二章 悬移质测验仪器的选择和操作要求第一节 仪器的技术要求第二节 不同悬移质测验仪器的适用条件第三节 仪器的操作要求第三章 悬移质输沙率及颗粒级配测验第一节 一般规定第二节 悬移质输沙率及颗粒级配的测次分布第三节 悬移质输沙率的测验方法第四节 悬移质输沙率颗粒级配的取样方法第五节 相应单样的采取第六节 沙质河床用间接法测定全沙输沙率第七节 误差来源及控制第四章 单样含沙量测验第一节 一般规定第二节 单样含沙量测验的测次分布第三节 单样颗粒级配的测次分布第四节 单样含沙量的测验方法第五节 单样含沙量的停测和目测第六节 误差来源及控制第五章 高含沙水流条件下的泥沙测验第一节 含

4、沙量及颗粒级配测验第二节 流变特性的测定第三节 泥石流 浆河 揭河底观测第六章 悬移质水样处理第一节 一般规定第二节 烘干法第三节 置换法第四节 过滤法第五节 误差来源及控制第七章 悬移质泥沙测验资料的计算 检查与分析第一节 实测含沙量的计算第二节 断面输沙率及断面平均含沙量的计算第三节 实测成果的合理性检查第四节 简化悬移质输沙率测验方法的分析第五节 简化颗粒级配取样方法的分析第六节 单样取样位置的分析第七节 悬移质输沙率及颗粒级配的间测分析第八章 悬移质泥沙测验不确定度估算第一节 一般规定第二节 悬移质泥沙测验误差组成及所需资料的收集第三节 分项不确定度的估算和控制指标第四节 总随机不确定

5、度和系统误差估算附录一 悬移质水样处理设备及操作方法附录二 悬移质泥沙测验报表格式及填制说明附录三 高含沙水流流变特性试验方法附录四 本规范用词说明附加说明第一章总则第条为了对河流悬移质输沙率 含沙量和颗粒级配测验及悬移质泥沙测验不确定度估算等 规定统一的方法和技术要求 使悬移质泥沙测验做到技术先进和经济合理 为经济建设提供可靠的基础资料 制定本规范第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

6、一般区域代表站和小河站第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

7、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 等的有关规定第二章悬移质测验仪器的选择和操作要求第一节仪器的技术要求第条各类积时式采样器应符合下列规定一 仪器外形应为流线型 管嘴进水口应设置在水流扰动较小处 取样时 应使仪器内的压力与仪器外的静水压力相平衡二 当河流流速小于 和含沙量小于 时 管嘴

8、进口流速系数在 之间的保证率应大于 含沙量为时 管嘴进口流速系数在 之间的保证率应大于三 仪器取样容积应能适应取样方法和室内分析要求 可采用较长的取样历时 以减少泥沙脉动影响四 仪器应能取得接近河床床面的水样 用于宽浅河道的仪器 其进水管嘴至河床床面距离宜小于五 当采用各种混合法取样时 仪器应能减少管嘴积沙影响六 仪器应制作简单 结构牢固 工作可靠 维修方便 容器可卸下冲洗第条横式采样器应符合下列规定一 仪器内壁应光洁和无锈迹二 仪器两端口门应保持瞬时同步关闭和不漏水三 仪器的容积应准确四 仪器筒身纵轴应与铅鱼纵轴平行 且不受铅鱼阻水影响第条现场测沙仪应符合下列规定一 仪器的工作曲线应比较稳定

9、 对水温 泥沙颗粒形状 颗粒组成及化学特性等的影响 应能自行校正 或能将误差控制在允许范围内二 仪器在施测低含沙量时 其稳定性与可靠性应不低于积时式采样器三 仪器在连续 工作时应保持稳定四 仪器的校测方法应简便可靠且校测频次较少五 仪器能可靠地施测接近河床床面的含沙量六 仪器应便于携带 操作和维修第二节不同悬移质测验仪器的适用条件第条调压积时式采样器 适用于含沙量小于时的选点法和混合法取样第条皮囊积时式采样器 适用于不同水深和含沙量条件下的积深法 选点法和混合法取样第条普通瓶式采样器 适用于水深在的双程积深法和手工操作取样第条横式采样器 能在不同水深和含沙量条件下取样 但不适用于缆道测沙 精度

10、要求较高时不宜使用第条同位素测沙仪 适用于含沙量大于时的选点法测沙第三节仪器的操作要求第条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 取样后 除更换盛样容器或现场测量容积有困难外 应在现场量记水样容积 并应将盛样容器冲洗干净第条采用积时式采样器和积深法取样 应符合下列规定一 取样仪器应等速提放二 当水深小于或等于 时 提放速度应小于垂线平均流速的 当水深大于 时 提放速度应小于垂线平均流速的三 采用积深法取样时 一类站的水深不宜小于 二三类站的水深应大于四 仪器处于开启状态时 不得在河底停留五 仪器的悬吊方式 应保证仪器进水管嘴正对流向六 仪器取样容积与仪器水样

11、仓或盛样容器的容积之比应小于 发现仪器灌满时 所取水样应作废重取第条采用横式采样器取样 应符合下列规定一 在水深较大时 应采用铅鱼悬挂仪器二 采用锤击式开关取样时 必须在仪器关闭后再提升仪器三 倒水样前 应稍停片刻 防止仪器外部带水混入水样第条采用普通瓶式采样器取样 应符合下列规定一 当垂线平均流速小于或等于 时 应选用管径为的进水管嘴二 当垂线平均流速大于 时 应选用管径为 的进水管嘴三 仪器排气管嘴的管径 均应小于进水管嘴的管径第条采用同位素测沙仪测沙 应符合下列规定一 仪器使用前 应精确率定工作曲线二 测量含沙量时 仪器探头至水面 河底的距离 均不得小于放射源的探测半径三 仪器在使用期间

12、 应定期用积时式采样器对工作曲线进行校测 当前后两次校测的关系点与原工作曲线系统偏离小于或等于 时 原工作曲线可继续使用 超过 时 应重新确定工作曲线第三章悬移质输沙率及颗粒级配测验第一节一般规定第条采用不同的悬移质输沙率测验方法测定断面平均含沙量 均必须符合部分流量加权原理和精度要求第条悬移质输沙率测验的工作内容 应符合下列规定一 布置测速和测沙垂线 在各垂线上施测起点距和水深 在测速垂线上测流速 在测沙垂线上采取水样 测沙垂线应与测速垂线重合二 观测水位 水面比降 当水样需作颗粒分析时 应加测水温三 需要建立单断沙关系时 应采取相应单样四 采用浮标法测流或采用全断面混合法测输沙率时 只在测

13、沙垂线上采取水样第条测定悬移质泥沙断面平均颗粒级配的各种测验方法 均必须符合部分输沙率加权原理和精度要求第二节悬移质输沙率及颗粒级配的测次分布第条一年内悬移质输沙率的测次 应主要分布在洪水期 并符合下列规定一 采用断面平均含沙量过程线法进行资料整编时 每年测次应能控制含沙量变化的全过程 每次较大洪峰的测次不应少于次 平 枯水期 一类站每月测 次 二 三类站每月测次二 一类站历年单断沙关系线与历年综合关系线比较 其变化在 以内时 年测次不应少于 次 二 三类站作同样比较 其变化在 以内时 年测次不应少于 次 历年变化在以内时 年测次不应少于 次 并应均匀分布在含沙量变幅范围内三 单断沙关系线随水

14、位级或时段不同而分为两条以上关系曲线时 每年悬移质输沙率测次 一类站不应少于 次 二 三类站不应少于 次 在关系曲线发生转折变化处 应分布测次四 采用单断沙关系比列系数过程线法整编资料时 测次应均匀分布并控制比例系数的转折点 在流量和含沙量的主要转折变化处 应分布测次五 采用流量输沙率关系曲线法整编资料时 年测次分布 应能控制各主要洪峰变化过程 平 枯水期 应分布少量测次第条堰闸 水库站和潮流站的悬移质输沙率测次应根据水位 含沙量变化情况及资料整编要求 分布适当测次新设站在头三年内 应增加输沙率测次第条一年内测定断面平均颗粒级配的测次 应主要分布在洪水期 并应符合下列规定一 当用断面平均颗粒级

15、配过程线法进行资料整编时 一 二类站 每年测次应能控制颗粒级配变化过程 每次较大洪峰测次 汛期每月不应少于 次 非汛期 多沙河流每月测 次少沙河流每月测 次二 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 以内 细沙部分变化在 以内时 每年测次不应少于次 二类站作同样比较 粗沙部分变化在 以内 细沙部分变化在 以内时 每年测次不应少于 次三 单断颗关系线随水位级或不同时段而分为两条以上关系曲线时 每年测次 一类站不应少于 次 二类站不应少于 次四 单断颗关系点散乱或新开展颗粒级配测验的站 应相应增加测次五 三类站每年在汛期的洪水时 应

16、测 次 非汛期测次 可不计算月 年平均颗粒级配第三节悬移质输沙率的测验方法第条悬移质输沙率测验方法 应根据测站特性 精度要求和设备条件等情况分析确定第条测沙垂线布设方法和测沙垂线数目 应由试验分析确定 在未经试验分析前 可采用单宽输沙率转折点布线法测沙垂线数目 一类站不应少于 条 二类站不应少于 条 三类站不应少于 条第条当悬移质输沙率测验同时施测流量时 垂线取样方法 可采用选点法 积深法和垂线混合法 并应符合下列规定一 采用选点法时 应同时施测各点流速 各种选点法的测点位置 应符合表 的规定各种选点法的测点位置表河流情况 方法名称 测点的相对水深位置畅流期五点法 水面 及河底三点法二点法一点

17、法封冻期六点法 冰底或冰花底 及河底二点法一点法注 相对水深为仪器入水深与垂线水深之比 在冰期 相对水深应为有效相对水深二 采用积深法时 应同时施测垂线平均流速三 采用垂线混合法时 应同时施测垂线平均流速 并应符合下列规定按取样历时比例取样混合时 各种取样方法的取样位置与历时 应符合表 的规定各种取样方法的取样位置与历时表取样方法 取样的相对水深位置 各点取样历时五点法 水面 及河底三点法一点法注 为垂线总取样历时按容积比例取样混合时 取样方法应经试验分析确定第条测验河段为单式河槽且水深较大的站 可采用等部分水面宽全断面混合法进行悬移质输沙率测验 各垂线采用积深法取样的仪器提放速度和仪器进水管

18、管径均应相同 并应按部分水面宽中心布线第条矩形断面用固定垂线取样的站 可采用等部分面积全断面混合法进行悬移质输沙率测验 每条垂线应采用相同的进水管嘴 取样方法和取样历时 每条垂线所代表的部分面积应相等当部分面积不相等时 应按部分面积的权重系数分配各垂线的取样历时第条断面比较稳定的站 可采用等部分流量全断面混合法进行悬移质输沙率测验 各垂线水样容积及所代表的部分流量均应相等第条各类站用输沙率测验方法确定断面平均含沙量时 经试验分析 其垂线取样方法和垂线布置的允许误差 不应超过表 的规定垂线取样方法和垂线布置的允许误差表测站类别垂线取样方法的相对标准差垂线布置的相对标准差垂线取样方法的系统误差垂线

19、布置的系统误差全部悬沙 粗沙部分 全部悬沙 粗沙部分一类站二类站三类站第条一类站中的部分站和二 三类站中有代表性的站应进行悬移质输沙率测验方法的精度试验第四节悬移质输沙率颗粒级配的取样方法第条采用悬移质输沙率测验水样进行颗粒分析时应符合下列规定一 采用流速仪法测流时 悬移质输沙率测验水样可兼作颗粒分析 也可在同一测沙垂线上 另取水样作颗粒分析二 经试验分析确定的各种全断面混合法 可兼作输沙率颗粒级配的取样方法 未经试验分析前 全断面混合法的取样垂线数目 一类站不应少于 条 二 三类站不应少于 条第条一类站和需要作试验的二 三类站 每年汛期应采用五点法在 条测沙垂线上进行 次输沙率测验 每次应加

20、测床沙和水温 均作颗粒分析第条各类站悬移质输沙率颗粒级配取样方法的精度 应经试验检验 断面平均各粒径级的累积沙重百分数绝对误差的不确定度 一 二类站应小于 三类站应小于 各类站的系统误差 粗沙部分应在 以内 细沙部分应在以内各类站的试验和资料分析 应与悬移质输沙率测验方法的精度试验结合进行第五节相应单样的采取第条采用单断沙或单断颗关系进行资料整编的站在进行输沙率测验的同时 应采取相应单样第条相应单样的取样方法和仪器 应与经常的单样测验相同兼作颗粒分析的输沙率测次 应同时观测水温 当单样含沙量取样方法与单颗取样方法相同时 可用相应单样作颗粒分析 不同时 应另取水样作颗粒分析第条相应单样的取样次数

21、 在水情平稳时取一次有缓慢变化时 应在输沙率测验的开始 终了各取一次 水沙变化剧烈时 应增加取样次数 并控制转折变化第六节沙质河床用间接法测定全沙输沙率第条沙质河床需要测全沙的一类站和重要水利工程设计 管理运用及河床演变研究需要全沙资料的站 可用间接法测定全沙输沙率第条采用间接法测定全沙输沙率时 应在施测悬移质输沙率的同时 加测床沙 水温和水面比降 并作泥沙颗粒分析第条采用间接法测定全沙的测次 应主要分布在洪水期 每年测 次 每三年进行一次全沙输沙率资料整编第七节误差来源及控制第条对测验方法所产生的系统误差 应按下列规定进行控制一 一 二类站采用按容积比例进行垂线混合时 应经试验分析检验 当误

22、差超过允许范围时 应改进垂线取样方法二 一类站的输沙率测验 除水深小于 外 不得采用一点法三 一类站用五点法测验时 其最低点位置 如无试验资料证明 可置于相对水深 处四 一类站采用积深法取样时 仪器进水管嘴至河底距离 不宜超过垂线水深的五 当含沙量横向分布和断面发生较大变化时 应及时分析资料 调整测沙垂线位置和垂线数目第条对测验仪器和操作技术所产生的系统误差 应按下列规定进行控制一 一类站不宜采用横式采样器二 当悬索偏角超过 时 不宜采用积深法取样三 使用积时式采样器 应经常检查仪器进口流速 发现显著偏大或偏小时 应查明原因 及时处理四 在各种测验设备条件下 应保证仪器能准确地放至取样位置五

23、缆道测沙使用普通瓶式采样器时 宜用手工操作双程积深六 用积时式采样器取样 应检查和清除管嘴积沙第条经过试验确定的水样处理的各种系统误差超过允许范围时 应进行改正第四章单样含沙量测验第一节一般规定第条单样含沙量测验方法应能使一类站单断沙关系线的比例系数在 之间 二 三类站在之间第条单样兼作颗粒分析水样时 取样方法应满足代表断面平均颗粒级配的要求 当出现单颗比断颗显著偏粗或偏细时 应改进单样的取样方法 或另确定单颗取样方法第条采取单样应包括下列内容一 观测基本水尺水位二 施测取样垂线的起点距三 施测或推算垂线水深四 按确定的方法取样五 单样需作颗粒分析时 应加测水温第二节单样含沙量测验的测次分布第

24、条一年内单样含沙量的测次分布 应能控制含沙量的变化过程 并符合下列规定一 洪水期 每次较大洪水 一类站不应少于 次 二类站不应少于 次 三类站不应少于 次 洪峰重迭 水沙峰不一致或含沙量变化剧烈时 应增加测次 在含沙量变化转折处应分布测次二 汛期的平水期 在水位定时观测时取样一次 非汛期含沙量变化平缓时 一类站可每 取样一次 二 三类站 可每 取样一次三 含沙量有周期性日变化时 应经试验确定在有代表性的时间取样第条堰闸 水库站应根据闸门变动和含沙量变化情况 适当分布测次 控制含沙量变化过程第条潮流站应根据设站目的 要求和测验条件 确定单样含沙量测验的测次分布第三节单样颗粒级配的测次分布第条需进

25、行单样颗粒分析的一 二类站 颗分测次应主要分布在洪水期 非汛期分布少量测次 控制泥沙颗粒级配的变化过程 并应符合下列规定一 洪水期 每次较大洪峰应分析 次 在流量 含沙量变化转折处应分布颗分测次二 汛期的平水期 多沙河流 分析一次 少沙河流可分析一次三 非汛期 多沙河流 分析一次 少沙河流可 分析一次 单样采用累积水样混合处理时 用累积水样进行分析四 选作颗粒分析的输沙率测次 其相应单样 均应作颗粒分析第条三类站如无特殊要求 每年只在汛期每次洪水过程中取样分析 次 非汛期需要时分析 次第四节单样含沙量的测验方法第条单样含沙量测验的垂线布设应经试验确定 并符合下列规定一 断面比较稳定和主流摆动不

26、大的站 可采用固定取样垂线位置 并按本规范第 条的规定分析确定 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二 断面不稳定且主流摆动的一 二类站 应根据测站条件按全断面混合法的规定 布设 条取样垂线 进行单样含沙量测验第条单样含沙量测验的垂线取样方法 应与输沙率测验的垂线取样方法一致 并符合下列规定一 一类站的单样含沙量测验 不得采用一点法二 当单样兼作颗分水样不能满足精度要求时 应经试验另行确定单颗取样方法第条特殊情况下采取单样 可按下列规定处理一 洪水 流冰及流放木材时期 不能在选定位置取样时 应离开岸边 在正常水流处取样 并加备注说明 对水边

27、取样成果应与断面平均含沙量建立关系二 单独设置基本水尺的分流 应作为独立断面选择取样位置第五节单样含沙量的停测和目测第条一类站和对枯季沙量资料有需要的站 应全年施测单样含沙量 其它站枯水期连续三个月以上的时段输沙量小于多年平均输沙量的 时 在该时段内 可以停测单样含沙量和输沙率 停测期间的含沙量作零统计第条当含沙量小于 时 可将等时距和等容积的水样 累积混合处理 作为累积期间各目的单样含沙量累积时段不宜跨月跨年 当发现河水含沙量有显著变化时 应停止累积第条在施测含沙量时期 当河水清澈时 可改为目测 含沙量作零处理 当含沙量明显增大时 应及时恢复测验在洪水及平 枯水时期 可用比色法 沉淀量高法

28、简易比重计法和简易置换法等估测方法 估测含沙量和确定加测 停测和恢复测验的取样时机第六节误差来源及控制第条单样含沙量的测验误差 包括单次测验的综合误差和测次分布不足的误差 应按下列规定进行控制一 单次测验误差 主要来源于垂线布设位置 垂线取样方法 仪器性能 操作技术及水样处理等方面 除严格执行有关规定外 对取样垂线位置 应经常注意含沙量横向分布和单断沙关系的变化 发现有明显变化时 应及时调整垂线位置断面上游附近有较大支流加入或有可能产生河道异重流时应适当增加垂线数目或增加垂线上靠近底部的测点二 测次分布 在洪水组成复杂 水沙峰过程不一致的情况下 除根据水位转折变化加测外 还应用简易方法估测含沙

29、量 掌握含沙量变化的转折点并适时取样三 因特殊困难必须在靠近水边取样时 应避开塌岸或其它非正常水流的影响 以保证水样具有一定代表性第条当断面上游进行工程施工或挖沙 淘金等造成局部性泥沙现象时 应及时查清泥沙来源和影响河段范围 并将情况在记载簿及整编资料中注明第五章高含沙水流条件下的泥沙测验第一节含沙量及颗粒级配测验第条断面平均含沙量测验 一类站可采用全断面混合法 二 三类站可采用主流边半深一点法或积深法 一类站经试验符合精度要求时 可采用主流边一线取样 含沙量取样方法可兼作断面平均颗粒级配取样方法第条洪水时 含沙量测次分布应按本规范第条规定的测次相应增加 次颗分测次 每次较大洪峰 一类站应不少

30、于 次 二 三类站应不少于 次第条在高含沙量时 可用横式采样器取样 取样不必重复 采用积时式采样器时 应采用大管径的进水管嘴 对进口流速系数可不作限制 特殊情况下 可用其它取样器皿第条高含沙水流常挟带粗颗粒泥沙 在测定含沙量及泥沙颗粒级配时 必须包括全部粗颗粒在内第二节流变特性的测定第条在高含沙河流 应根据需要选择部分重要控制站 在一定时期内 采取水样进行流变特性的测定第条在每次较大洪水时 用测含沙量的取样方法另取水样 次作流变特性试验 取样的体积或重量 应根据试验项目的需要确定第条用于流变特性试验的试样应保持原样 当保持原样确有困难时 测站应在测定原样的容重和 值后 将湿沙样装入塑料袋 并编

31、号和填写递送单 送中心实验室 试样存放时间不宜超过半月第条流变特性的试验方法可按本规范附录三的规定执行 资料整理时 应排除紊流条件下的点据 并以实测雷诺数 为判别值第条流变特性试验资料在满足要求后 可以停测第三节泥石流浆河揭河底观测第条有泥石流活动的地区 当测站的测验河段内发生泥石流时 应及时按下列要求进行观测一 连续观测洪水过程的水位二 用中泓浮标或漂浮物连续施测流速 每施测一个浮标 应同时观测一次水位并记录观测时间三 在主流边用横式采样器或取样桶连续取样并记录取样时间 当在主流边取半深水样有困难时 可在岸边取样 取样时 不得剔除水样中所有的固体颗粒四 有流变特性试验任务的测站 在每次泥石流

32、过程中 应另取泥石流浆体样品 次 样品的体积或重量应满足试验要求第条在测站附近发生泥石流时 应及时向领导机关报告情况 并根据需要按下列要求进行调查一 调查暴发泥石流前后的降水过程或时段降水量 有困难时应调查降水总量及历时二 调查流域面积 河沟长度 山坡及河沟坡度 土质 植被及河床冲淤 滑坡或塌方等地质 地貌情况 估算固体物质来量并详细记录和拍摄现场实景三 在不同断面处 采取代表性的泥石流堆积物样品 仿原样搅拌后取样 送中心实验室进行含沙量 颗粒级配及有关项目的测定与分析四 估算泥石流洪峰流量和总量等特征值 最后整理调查记录 编写调查报告第条当测验河段发生 浆河 现象时 应及时按下列要求进行观测

33、一 观测从流动到停滞 再流动重复发生的全过程二 记录每次停滞和流动的起迄时间 相应水位 水面比降和水温三 用横式采样器在主流边的垂线上测取水面 半深及河底处的样品 分别测定含沙量 颗粒级配及流变特性四 浆体流动时 应测量水深和流速 计算断面泥浆流量五 详细记述现场情况 并拍摄全过程实景第条当测验河段发生 揭河底 现象时 应及时按下列要求进行观测一 记录发生的起迄时间 目测发生的位置及河宽范围 观测被掀起的河床块状物露出水面的体积尺寸 向下游推进的速度延续的历时和距离二 施测水深 流速 加测水位 水面比降 单样及床沙三 增加流量及颗粒分析测次 加测水温四 详细记述现场情况 并拍摄全过程实景第条泥

34、石流 浆河 揭河底 等特殊现象 具有突然性和短暂性的特点 平时必须作好充分准备 对发生机遇较多的站 应有计划地配置现场录像或连续摄影设备第六章悬移质水样处理第一节一般规定第条泥沙室的设置应符合下列要求一 室内应宽敞明亮 不受阳光直接照射二 经常保持干燥 无有害气体及灰尘侵入 温度和湿度比较稳定 有泥沙颗粒分析任务时 室内应有调温设备三 四周无震源 无噪声四 天平应安置在专用房间里 远离门窗和热源 天平台基应稳定牢固 台身不与墙壁相连 台面应平整五 烘箱应安置在干燥通风处六 水样宜存放在专用房间里第条水样处理的最小沙重 应符合下列规定一 烘干法和过滤法所需最小沙重 应符合表的规定烘干法过滤法所需

35、最小沙重表方 法 天平感量 最小沙重烘干法过滤法二 置换法所需最小沙重 应符合表 的规定量换法所需最小沙重表天平感量比重瓶容积第条颗粒分析的取样沙重 应符合下列规定一 筛析法沙样中含有大于 颗粒时 沙重应大于沙样中大于 颗粒占总沙重 以上时 沙重不应少于 沙样中大于 颗粒占总沙重 以下时 沙重不应少于沙样中粒径小于 时 沙重不应少于当取样有困难时 沙重可适当减少 但应在备注中说明情况二 用粒径计法分析 沙重应大于三 用吸管法分析 沙重应大于四 用消光法分析 沙重应大于第条量水样容积 应符合下列规定一 量水样容积 宜在取样现场进行 量容积读数误差不得大于水样容积的二 所取水样 应全部参加量容积三

36、 在量容积过程中 不得使水样容积和泥沙减少或增加第条沉淀浓缩水样 应符合下列规定一 水样的沉淀时间应根据试验确定 并不得少于 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 和 当洪水期与平水期的细颗粒相对含量相差悬殊时 应分别试验确定沉淀时间二 当细颗粒泥沙含量较多 沉淀损失超过本条第一款规定时 应作细沙损失改正三 不作颗粒分析的水样 需要时可加氯化钙或明矾液凝聚剂加速沉淀 凝聚剂的浓度及用量 应经试验确定四 水样经沉淀后 可用虹吸管将上部清水吸出 吸水时不得吸出底部的泥沙第条颗粒分析水样的递送 应符合下列规定一 悬移质颗粒分析 必须采用天然水样二 在水样处理时 作沉淀

37、损失或漏沙改正的沙样 在递送单中应注明该沙样处理所得的沙重和改正沙重三 当泥沙数量过多需要分沙时 应先过 或筛 再对筛下部分进行分沙 并将筛上泥沙及筛下分取的泥沙 分别装入两个水样瓶内 注明沙样总沙重 筛上沙重及筛下分沙次数四 送作颗粒分析水样的容器 应采用容积适当 便于冲洗和密封的专用水样瓶五 装运水样时 应防止碰撞 冰冻 漏水及有机物腐蚀 必要时可加防腐剂六 水样递送单必须填写清楚 内容应包括 站名 断面 取样日期 沙样种类 测次 垂线起点距及相对水深位置 取样方法 分沙情况 沙重损失改正百分数及装入瓶号等 水样和递送单应一并寄送第条分沙可采用两分式或旋转式分沙器 其设备及操作方法可按本规

38、范附录一中的规定进行第条分沙器的分样质量应符合下列规定一 分样容积误差应小于二 选粒径小于 的两种不同级配的沙样 分别用分沙器分取 个以上分样 用吸管法作颗粒分析 以各分样级配的平均值作为该种沙样的标准级配 分样小于某粒径沙重百分数的不确定度应小于第二节烘干法第条采用烘干法处理水样应按下列步骤进行一 量水样容积二 沉淀浓缩水样三 烘干烘杯并称重四 将浓缩水样倒入烘杯 烘干 冷却五 称沙重第条烘干烘杯时 应先将烘杯洗净 放入温度为烘箱中烘 稍后 移入干燥器内冷却至室温 再称烘杯重第条沙样烘干称重应符合下列规定一 用少量清水将浓缩水样全部冲入烘杯 加热至无流动水时 移入烘箱 在温度为 时烘干 烘干

39、所需时间 应由试验确定试验要求相邻两次时差 的烘干沙重之差 不大于天平感量时 可采用前次时间为烘干时间二 烘干后的沙样 应及时移入干燥器中冷却至室温称重第条采用烘干法 当河水中溶解质重与沙重之比一 二 三类站分别大于 和 时 应按下列规定对溶解质的影响进行改正一 取已知容积的澄清河水 注入烘杯烘干后 称其沉淀物即溶解质重量 用下式计算河水溶解质含量式中 河水溶解质含量溶解质重量河水体积二 作溶解质改正时 沙重可按下式计算式中 泥沙重烘杯 泥沙 溶解质总重烘杯重浓缩水样容积第三节置换法第条采用置换法处理水样应按下列步骤进行一 量水样容积二 沉淀浓缩水样三 测定比重瓶装满水后重量 以下简称瓶加浑水

40、重 及浑水的温度四 计算泥沙重量第条测定瓶加浑水重及浑水温度应符合下列规定一 水样装入比重瓶后 瓶内不得有气泡二 比重瓶内浑水应充满塞孔三 称重后 应迅速测定瓶内水温第条泥沙重量可按下式计算式中 泥沙重量泥沙密度清水密度瓶加浑水重同温度下瓶加清水重泥沙密度水温第条比重瓶检定 每年不应少于一次 检定方法可按本规范附录一中的规定进行 比重瓶在使用期间 应根据使用次数和温度变化情况 用室温法及时进行校测 并与检定图表对照 当两者相差超过表 规定的允许误差时 该比重瓶应停止使用 重新检定比重瓶检定允许误差表天平感量比重瓶容积第条采用置换法处理水样的站 应在不同时期用垂线混合法取样 测定泥沙密度 测定方

41、法可按本规范附录一中的规定进行第四节过滤法第条采用过滤法处理水样 应按下列步骤进行一 量水样容积二 沉淀浓缩水样三 过滤泥沙四 烘干沙包 滤纸和泥沙 并称重第条选用滤纸 应经过试验 滤纸应质地紧密 坚韧 烘干后吸湿性小和含可溶性物质少第条滤纸在使用前 应按下列规定进行可溶性物质含量的试验一 从选用的滤纸中抽出数张进行编号 放入烘杯 在温度为 的烘箱中烘 稍后 将烘杯加盖移入干燥器内冷却至室温后称重 再将滤纸浸入清水中 经相当于滤沙时间后 取出烘干 冷却称重 算出平均每张滤纸浸水前 后的烘干重量 其差值即平均每张滤纸含可溶性物质的重量二 当一 二 三类站的滤纸可溶性物质重量与泥沙重之比分别大于

42、时 必须采用浸水后的烘干滤纸重第条每种滤纸在使用前 应按下列规定作漏沙试验一 将过滤的水样 经较长时间的沉淀浓缩 吸出清水 用烘干法求得沙重 即为漏沙重二 根据汛期 非汛期不同沙重的多次试验结果 计算不同时期的平均漏沙重三 当一 二 三类站的平均漏沙重与泥沙重之比 分别大于 时 应作漏沙改正第条用滤纸过滤泥沙 应符合下列规定一 根据水样容积大小 采用浓缩水样或不经浓缩而直接过滤 操作方法应按本规范附录一中的规定进行二 在滤沙过程中 滤纸应无破裂 滤纸内浑水面必须低于滤纸边缘三 过滤时 必须将水样容器内残留的泥沙用清水冲到滤纸上第条沙包烘干及称重应符合下列规定一 沙包的烘干时间 应由试验确定 并

43、不得少于 当不同时期的沙重或细颗粒泥沙含量相差悬殊时 应分别试验和确定烘干时间二 在干燥器内存放沙包的个数 应经沙包吸湿重试验确定沙包吸湿重与泥沙重之比 一 二 三类站分别不应大于第五节误差来源及控制第条用烘干法处理水样 应采取下列技术措施对误差进行控制一 量水样容积的量具 必须经检验合格 观读容积时 视线应与水面齐平 读数以弯液面下缘为准二 沉淀浓缩水样 必须严格按确定的沉淀时间进行 在抽吸清水时 不得吸出底部泥沙 吸具宜采用底端封闭四周开有小孔的吸管三 河水溶解质影响误差 可采用减少烘杯中的清水容积或增加取样数量进行控制四 控制沙样烘干后的吸湿影响误差 应使干燥器中的干燥剂经常保持良好的吸

44、湿作用 天平箱内 外环境应保持干燥五 使用天平称重 应定期进行检查校正第条采用置换法处理水样时 除与本规范第条第一 二 五款要求相同外 并应采取下列技术措施对误差进行控制一 不同时期泥沙密度变化较大的站 应根据不同时期的试验资料分别选用泥沙密度值二 用河水检定比重瓶 在河水溶解质含量变化较大的时期应增加比重瓶检定次数三 水样在装入比重瓶过程中 当出现气泡时 应将水样倒出重装四 比重瓶在使用过程中逐渐磨损 在使用约 次后 应对比重瓶进行校测或重新检定第条采用过滤法处理水样时 除与本规范第条第一 二 四 五款要求相同外 并应采取下列技术措施对误差进行控制一 对滤纸含可溶性物质影响 可采用浸水后的滤

45、纸重二 对滤纸漏沙影响 在相对误差较大的时期 应作漏沙改正三 控制沙包吸湿影响误差 应减少干燥器开启次数 或将沙包放在烘杯内烘干 加盖后移入干燥器冷却第条各种水样处理方法的分项允许误差 应符合表的规定水样处理分项允许误差表站类处理方法随机误差 系统误差量积误差沙重误差沉淀损失河水溶解质滤纸溶解质滤纸漏沙沙包吸湿一类站烘干法置换法过滤法二类站烘干法置换法过滤法三类站烘干法置换法过滤法第七章悬移质泥沙测验资料的计算 检查与分析第一节实测含沙量的计算第条水样经处理 校核后 其实测含沙量应按下式计算式中 实测含沙量 或水样中的干沙重 或水样容积用积深法 垂线混合法采集的水样 其实测含沙量为垂线平均含沙

46、量 用全断面混合法采集的水样 其实测含沙量为断面平均含沙量第条采用选点法取样时 垂线平均含沙量应按下列公式计算一 畅流期五点法三点法二点法一点法二 封冻期六点法二点法一点法式中 垂线平均含沙量垂线中各取样点的含沙量 或垂线中各取样点的流速是一点法系数 应根据多点法资料分析确定 无试验资料时可采用第条一次输沙率测验过程 按本规范第 条规定采集相应单样时 可将各次单样含沙量的算术平均值作为相应单样含沙量第二节断面输沙率及断面平均含沙量的计算第条采用选点法 垂线混合法与积深法测定垂线平均含沙量 并用流速面积法测流时 断面输沙率及断面平均含沙量应按下列公式计算式中 断面输沙率 或各取样垂线的垂线平均含

47、沙量以取样垂线分界的部分流量断面平均含沙量断面流量当断面上有顺逆流时 可用顺逆流的输沙率及流量的代数和按式 计算断面平均含沙量第条采用选点法 垂线混合法与积深法测定垂线平均含沙量 并用浮标法测流时 断面输沙率及断面平均含沙量计算可按下列步骤进行一 绘制虚流速横向分布曲线图二 将取样垂线的起点距 水深及垂线平均含沙量 填入流量 输沙率测验记载计算表三 在虚流速横向分布曲线上 查出各取样垂线处的虚流速并填入流量 输沙率记载计算表四 按填表说明计算部分平均含沙量和部分输沙率五 按式 算得的断面虚输沙率 乘以断面浮标系数 得断面输沙率六 按式 计算断面平均含沙量第条采用全断面混合法施测时 实测悬移质输

48、沙率应按下式计算当取样与测流同时进行时 为实测流量 不同时进行时 则为推算的流量第条当有分流漫滩将断面分成几部分施测时 应分别计算每一部分输沙率 求其总和 再按式 计算断面平均含沙量第三节实测成果的合理性检查第条实测成果的合理性检查 应选择不同水位 不同含沙量级的五点法或七点法的输沙率测次 绘出垂线与横向的含沙量分布曲线 分析不同水沙情况下含沙量的垂线和横向变化规律 再将每次实测输沙率资料与上述分布图进行对照 发现问题 应分析原因 及时处理第条采用单断沙关系曲线的站 每次输沙率测验后 应检查单断沙关系点 如发现有特殊偏离 应分析原因 及时处理第条在水位 流量与单样含沙量或断面平均含沙量综合过程

49、线上 比较含沙量与其他两个因素的变化趋势 检查测次分布是否恰当 发现有与综合过程线不相应的突出点时 应从取样位置 断面冲淤变化 主流摆动及水样处理等方面进行检查分析 予以处理第四节简化悬移质输沙率测验方法的分析第条简化垂线取样方法的分析 可按下列规定进行一 在水沙变化较平稳时 应收集各级水位 包括中泓 中泓边与近岸边的不少于 条垂线的试验资料 试验应采用七点法或五点法同时测速 各点取样 两次取均值 一类站各点水样应分别作颗粒分析 加测水温二 一 二类站用七点法 水面近河底 公式 三类站用五点法公式计算垂线平均含沙量作为近似真值 与三点法 二点法及各种垂线混合法比较 计算误差 一类站还应根据颗分资料计算床沙质粒径组的垂线平均含沙量近似真值 并分析误差 各类站经分析采用的取样方法 应符合本规范第 条的规定 七点法可按下式计算垂线平均含沙量式中 垂线平均含沙量的近似真值近河底处测点含沙量近河底处测点流速从河底起算的