單斷關系法推求斷面平均含沙量

摘要：懸移質斷面平均含沙量的推求方法很多，本文著重探討了用單斷關系法推求斷面含沙量的方法，單斷關系法是推求斷面平均含沙量的主要方法，此法適用于單斷沙關系比較穩定的測站，單斷沙關系有單一線型和多線型。所以在確定曲線時要根據測站的實際情況確定出符合測站特性的單斷關系曲線。首先要通過單沙過程線對單沙成果進行分析，確定合理的單沙成果，然后再用單斷關系法推求斷面含沙量。

關鍵詞：單斷關系法；推求；斷面平均含沙量；單一線；多線

中圖分類號： TV149.1 文獻標識碼： A 文章編號： 1674-0432（2013）-18-90-1

1 單沙過程線繪制方法

1.1 分析方法

根據單沙過程線，對照檢查單沙、斷沙、水位、流量等因素的變化趨勢。這些因素間一般有一定的關系，如發現有突出不合理的測點，需檢查其原因。通常造成測點突出不合理有兩方面的原因：一是測驗方面的原因。測驗儀器設備的誤差和人為因素的影響，如計算錯誤或沙樣稱重錯誤，會使含沙量突大或突小，取樣位置不當或單位水樣受脈動影響很大，會使含沙量成鋸齒形跳動等，是造成單沙測驗成果誤差的原因之一。二是水力因素方面的原因。如水力因素的季節變化，洪水來源，暴雨特性等因素，會使水位、含沙量發生變化。

1.2 單沙的插補方法

為了獲得完整的懸移質含沙量資料整編成果，單沙測次必須控制全年含沙量的過程變化。如果特殊原因缺測單沙，在條件許可時應進行插補。如插補重要沙峰，更應仔細分析研究。直線插補。在水位平緩，含沙量變化不大，或水位和含沙量變化雖較大但單沙測次間隔時間不長，且未跨過峰、谷時，可用缺測時段兩端的實測單沙，按時間比例內插缺測時段的單沙；連過程線插補。在水位（或流量）變化不大，或者變化雖大，但單沙缺測時間不長時，可根據水位和流量過程線的起伏變化，連繪單沙過程線。如果上下游有測站，還可參照上下游測站的流量、含沙量過程線的起伏變化進行插補；相關插補。在沒有支流匯入或沖淤變化較小的河段，上下游兩站的含沙量常有較好的相應關系，可用上下游兩站相應的實測單沙點繪相關圖，通過點群中心定出相關線，如果能滿足精度要求，即可用來插補其中一站缺測時間的單沙，有的測站流量和含沙量的關系良好，可通過流量與含沙量相關線插補。

2 單沙斷沙關系圖的繪制和分析

2.1 繪制方法

繪制單沙斷沙關系圖時，以單沙為縱坐標，斷沙為橫坐標，會在普通方格紙上低沙部分若查圖讀數誤差超過2.5%，要用較大的比例尺另繪放大圖。單沙斷沙關系穩定時，可用一種符號點繪；關系不穩定時，可按不同水位級或不同的時段，用不同的符號點繪。

2.2 單沙斷沙關系分析

單沙斷沙關系圖上的點子分布通常有以下幾種情況：一是關系點子密集成一帶狀，沒有依時間或水位的明顯系統偏離，說明單沙斷沙的關系良好。二是關系點子隨水位而有系統偏離；可能是由于水位高低影響到含沙量的橫向分布狀況，從而影響單沙斷沙關系，在灘地較寬的測站常有此種情況。三是關系隨時間而有系統偏離，可能是由于測驗方法的改變，也可能是由于河道情況有重大變化，單沙取樣位置失去代表性所致。四是關系點子分布散亂，左右亂跳，變動很大，無規律可循，可能是由于沖淤劇烈，主流擺動頻繁或斷面上游附近有支流大量來沙影響等原因造成，也可能是由于測驗精度很低的原因所造成。

2.3 突出點的分析

在分析單沙斷沙關系圖時，可能遇到突出偏離的測次，對這種關系點需進行深入細致的分析，一般可以點繪流速、含沙量的橫向分布圖，并與其他測次比較，檢查突出點偏離的原因。通常造成突出點偏離的原因是：單沙代表性不高或測驗計算方面存在問題。其次輸沙率測驗期間，含沙量變化很大時，僅取一次單位水樣，單沙代表性欠佳；單沙取樣位置或取樣方法與其他測次不同；計算錯誤；單沙受脈動影響等斷沙測驗或計算方面存在問題。垂線數不夠，垂線布置不合理，含沙量、術沙率計算方面的錯誤等，也會造成關系點子突出偏離。

3 單一線法

目估通過點群中心，定出一條平滑曲線，使點子均勻分布在曲線的兩旁。如果測點較多，且較散亂，可按關系點的分布情況，用分組求重心的方法定線，各組重心的縱橫坐標為該組各點縱橫坐標的算術平均值，必要時可參照歷年關系曲線的趨勢定線。關系線可能是直線或曲線，視測點的分布趨勢而定，但均應通過原點。單沙斷沙關系曲線如需高低沙延長時，當延長幅度不大時，一般可參照歷年曲線，順本年曲線趨勢延長。當需大幅度延長而且不可能參照歷年曲線時，應十分慎重。單沙斷沙關系為直線時，測點總數不少于10個，且實測輸沙率相應單沙占實測單沙變幅的50%以上時，可作高沙延長。

4 斷面平均含沙量的推求

當單沙斷沙關系是一條直線時，一般可先算出換算系數，乘以單沙，即得斷面平均含沙量。單沙斷沙的比例系數一類站在0.95～1.05之間，二、三類站在0.93～1.07之間。當單沙斷沙關系是曲線時，則要根據單沙讀取斷沙。當單沙的取樣位置和取樣方法改變時，即應該重新建立單沙斷沙關系曲線，不能再用原關系曲線推求。當無單沙測驗資料或單沙測驗資料不完整，而流量與輸沙率之間存在一定關系，且輸沙率測次基本控制各主要水、沙峰漲落變化過程時，可用流量與輸沙率曲線法推求斷面平均含沙量。

作者簡介：許永占，男，吉林鎮賚人，就職于吉林省鎮賚縣水利局，研究方向：水資源管理。

網絡出版時間：2013-9-29 9：26：12

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