一種建立濁度與單沙關(guān)系模型的方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示了一種建立濁度與單沙關(guān)系模型的方法，該方法利用水質(zhì)濁度儀，并包括如下步驟：第一步，監(jiān)測點(diǎn)選址，監(jiān)測點(diǎn)選址要求：1)所在河段順直，無支流，水流不能結(jié)冰，水流中的泥沙只限懸移質(zhì)泥沙；2)監(jiān)測斷面為“U”或“V”字型；3)接近歷年最低水位；4)距離水岸邊5～10米處；第二步，比測，在原測沙斷面，以原測單沙垂線相對位置0.2和0.8兩點(diǎn)水樣混合后的垂線平均單沙，水質(zhì)濁度儀在選定的垂線固定點(diǎn)，水質(zhì)濁度儀的探頭固定在水深0.5m點(diǎn)采取比測，比測31次以上；第三步，建立濁度與單沙關(guān)系模型關(guān)系模型，其關(guān)系式為：CS＝KRC。建立濁度與單沙關(guān)系模型可自動監(jiān)測懸移質(zhì)單樣含沙量，監(jiān)測精度高，效率高，解決了水文信息來源慢和少的技術(shù)問題。
【專利說明】
-種建立濁度與單沙關(guān)系模型的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及水文監(jiān)測領(lǐng)域，尤其設(shè)計一種建立濁度與單沙關(guān)系模型的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 水的渾濁度因微細(xì)的懸浮顆粒造成，與懸浮物的質(zhì)量濃度、顆粒的大小、形狀、折 射指數(shù)等有關(guān)。在天然河流水體，濁度的大小與水體的含沙量大小相關(guān)，濁度小，則含沙量 小;濁度大，則含沙量大。由此可見，水的濁度與含沙量具有密切的正相關(guān)關(guān)系。
[0003] 目前，水的濁度與含沙量的關(guān)系都是人工測驗，經(jīng)過取水樣、過濾、烘干、稱重四個 環(huán)節(jié)，存在風(fēng)險、繁重、耗時、耗力的問題，特別是取水樣要用測船到河流主流取水樣，冒著 水流急、飄浮物的風(fēng)險取水樣，夜間取水樣難度更大。運(yùn)些技術(shù)的缺點(diǎn)致使泥沙監(jiān)測不能適 應(yīng)水文信息化發(fā)展，制約水文信息服務(wù)能力。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，提供一種建立濁度與單沙關(guān)系模 型的方法，通過濁度與單沙關(guān)系模型，可實現(xiàn)河流含沙量自動監(jiān)測，并且測量準(zhǔn)確性高，解 決水文信息來源慢和少的技術(shù)問題。
[0005] 為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：一種建立濁度與單沙關(guān)系模 型的方法，所述方法采用水質(zhì)濁度儀，該方法包括如下步驟：
[0006] 第一步，監(jiān)測點(diǎn)選址，監(jiān)測點(diǎn)選址要求：
[0007] 5)所在河段順直，無支流，水流不能結(jié)冰，水流中的泥沙只限懸移質(zhì)泥沙；
[000引 6)監(jiān)測斷面為"U"或?'字型；
[0009] 7)接近歷年最低水位；
[0010] 8)距離水岸邊5~10米處；
[001。 第二步，比測，在原測沙斷面，W原測單沙垂線相對位置0.2和0.8兩點(diǎn)水樣混合后 的垂線平均單沙，水質(zhì)濁度儀在選定的垂線固定點(diǎn)，水質(zhì)濁度儀的探頭固定在水深0.5m點(diǎn) 采取比測，比測31次W上；
[0012]第Ξ步，建立濁度與單沙關(guān)系模型，其關(guān)系式為:Cs = KRc;
[001引式中，Cs為相應(yīng)單樣含沙量，單化kg/m3;
[0014] Rc為單樣濁度，單位:度，F(xiàn)TU;
[0015] K為單樣濁度系數(shù)。
[0016] 本發(fā)明所提及的濁度，即水的混濁程度，一般是指水中懸浮物對光線透過時所發(fā) 生的阻礙程度。水中的懸浮物一般是泥±、砂粒、微細(xì)的有機(jī)物和無機(jī)物、浮游生物、微生物 和膠體物質(zhì)等。ISO標(biāo)準(zhǔn)所用的測量單位為FTU(濁度單位），F(xiàn)TU與NTU(濁度測定單位)一致。
[0017] 本發(fā)明所提及的懸移質(zhì)，指水流中泥沙受到流水的沖擊力和泥沙自重的綜合作用 結(jié)果，使較細(xì)泥沙懸浮水中并隨水流而移動為懸移質(zhì)。
[0018] 本發(fā)明所提及的單沙，指單位水樣含沙量，其簡稱是本領(lǐng)域技術(shù)人員的普遍共識， 其單位為:g/m3或kg/m3。
[0019] 相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的優(yōu)勢在于:提供一種方法，該方法可建立濁度與單沙關(guān) 系模型，利用此關(guān)系模型可改變河流泥沙測驗方式，把人工測驗改變成自動監(jiān)測，單沙測次 由每日1-4次，提高到288次(每5分鐘采集一次數(shù)據(jù)），信息量是人工測驗的72倍，提高了工 作效率，同時提高了監(jiān)測準(zhǔn)確度，解決了水文信息來源慢和少的技術(shù)問題。
【附圖說明】
[0020] 圖1是南寧水文站60m垂線濁度與單沙比測斷面示意圖。
[0021] 圖2是南寧水文站60m垂線濁度與單沙關(guān)系圖。
【具體實施方式】
[0022] W下結(jié)合較佳實施例及其附圖對本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步非限制性的詳細(xì)說明。
[0023] 在南寧水文站，采用美國哈希公司生產(chǎn)的多參數(shù)水質(zhì)濁度儀，在起點(diǎn)距60m垂線上 固定測船，其垂線濁度與單沙比測斷面如圖1所示。水質(zhì)濁度儀的探頭固定在水深0.5m點(diǎn)處 進(jìn)行濁度與人工測驗單沙，在線濁度取5~35分鐘濁度數(shù)據(jù)平均數(shù)，比測33次，得出圖2所示 的60m垂線濁度與單沙關(guān)系圖，經(jīng)率定，濁度與單沙關(guān)系模型為Cs = 0.00071Re，相關(guān)系數(shù)r = 0.9976，系統(tǒng)偏差0.4%，標(biāo)準(zhǔn)差6.40 %，合格率100 %。對上述結(jié)論進(jìn)行檢驗計算，結(jié)果如表 1所示，
[0024] 表1:60m垂線濁度與單沙關(guān)系線校測表
[0025]
[0026]
[0027]表2:南寧水文站60m垂線濁度~實測單沙關(guān)系曲線檢驗計算表 [002引
[0029]
[0032] 綜上所述，利用本發(fā)明的方法建立的濁度與單沙關(guān)系模型，經(jīng)驗證后符合國家《懸 移質(zhì)泥沙測驗規(guī)范》的技術(shù)要求，改變了傳統(tǒng)的懸移質(zhì)單樣含沙量測驗方式，從人工采樣、 沉淀處理、沙樣烘干、稱重計算的繁重工序中徹底解放，減少了工作強(qiáng)度，減少了測驗成本， 提高了工作效率。并且應(yīng)用水質(zhì)濁度儀進(jìn)行懸移質(zhì)單樣含沙量自動監(jiān)測，采集泥沙信息量 多，實時報送，傳遞快捷，對掌握河段的水±流失提供大量科學(xué)數(shù)據(jù)。
[0033] 需要指出的是，上述較佳實施例僅為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于 讓熟悉此項技術(shù)的人±能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)W實施，并不能W此限制本發(fā)明的保護(hù) 范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種建立濁度與單沙關(guān)系模型的方法，其特征在于，所述方法采用水質(zhì)濁度儀，該方 法包括如下步驟： 第一步，監(jiān)測點(diǎn)選址，監(jiān)測點(diǎn)選址要求： 1) 所在河段順直，無支流，水流不能結(jié)冰，水流中的泥沙只限懸移質(zhì)泥沙； 2) 監(jiān)測斷面為"U"或"V"字型； 3) 接近歷年最低水位； 4) 距離水岸邊5~10米處； 第二步，比測，在原測沙斷面，以原測單沙垂線相對位置0.2和0.8兩點(diǎn)水樣混合后的垂 線平均單沙，水質(zhì)濁度儀在選定的垂線固定點(diǎn)，水質(zhì)濁度儀的探頭固定在水深0.5m點(diǎn)采取 比測，比測31次以上； 第三步，建立濁度與單沙關(guān)系模型，其關(guān)系式為:Cs = KRC。
【文檔編號】G06F19/00GK105825043SQ201610136141
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月10日
【發(fā)明人】韋廣龍, 梁朝玉
【申請人】南寧市水文水資源局