河流泥沙測算目錄1泥沙測驗的意義2河流泥沙測算泥沙測驗的意義01（1）淤積河道，使得河床逐年抬高，造成河流泛濫。（2）造成河道游蕩（3）形成地上“懸河”1泥沙的危害（4）造成水庫淤積，降低防洪、灌溉能力（5）磨損水力機械2泥沙的用處（1）粗顆粒是良好的建筑材料；細顆粒泥沙進行灌溉，可以改良土壤，使鹽堿沙荒變為良田。（2）引黃河泥沙充填采煤沉陷區。（3）用黃河泥沙制磚3泥沙測驗的意義（1）了解泥沙的特性、來源、數量及其時空變化。（2）提供可靠的依據。河流泥沙測驗02河流中的泥沙主要分為：懸移質泥沙、推移質泥沙、河床質泥沙，目前，河流泥沙測驗主要是針對懸移質泥沙開展的。河流中懸移質泥沙的測驗主要是測定水流中的含沙量和輸沙率。

1泥沙測驗（1）含沙量的測量

含沙量測驗，一般需要采樣器從水流中采取水樣。我國目前使用較多的采樣器是橫式采樣器和瓶式采樣器，取得的水樣后要經過量積、沉淀、烘干、稱重等步驟，才能得出一定體積渾水中的干沙重量。

橫式采樣器

橫式采樣器屬于瞬時采樣器，器身為圓管，容積500～3000ml，兩端有筒蓋，取樣時張開兩蓋，將采樣器下放至測點位置，水樣自然的從筒內流過，操縱開關關閉桶蓋。

普通瓶式采樣器由容積為500～2000ml的玻璃瓶制成，瓶口加有橡皮塞，塞上裝有進水管和排氣管，調整進水管和排氣管出口的高差ΔH，選用粗細不同進水管和排氣管，可以調整進口流速。瓶式采樣器結構簡單，操作方便，屬于積時式的范疇，可以減少含沙量的脈動影響。

瓶式采樣器

利用γ射線穿過水樣時，強度將發生衰減的原理制成。其衰減程度與水樣中含沙量的大小有關，可利用γ射線衰減的強度反求含沙量。同位素測沙儀（2）輸沙率測算垂線平均含沙量計算

根據測點的水樣，得出各測點的含沙量之后，可用流速加權計算垂線平均含沙量。例如暢流期的垂線平均含沙量的計算式為：

一點法：

二點法：

三點法：

五點法：

斷面輸沙率計算

根據各條垂線的平均含沙量，配合測流計算的部分流量，即可算得斷面輸沙率Qs為：

式中：qi

---第i根垂線與第i-1根垂線間的部分流量；

ρmi

---第i根垂線的平均含沙量。

斷面平均含沙量計算

斷面平均含沙量：

河流泥沙目錄1河流泥沙概念2河流泥沙來源3河流泥沙影響因素河流泥沙概念01（1）河流泥沙概念

隨水流運動以及構成河床的固體顆粒稱為河流泥沙，又稱固體徑流，它不僅包括在水流中運動或相對靜止的粗細泥沙，還包括河道中的礫石與卵石。

泥沙運動和沉積是河流中重要的水文現象，對河流水文情勢、河流發育以及河床演變影響極大。鑒于我國大多數河流挾帶泥沙，興修水利工程和進行流域治理時，不僅需要研究河流水文情勢，也要考慮與之相伴的泥沙運動狀況。1河流泥沙概述

河流中的泥沙，按其運動形式可分三類：懸移質泥沙：浮于水中并隨之運動；推移質泥沙：受水流沖擊沿河底移動或滾動；河床質泥沙：相對靜止而停留在河床上。

三者可隨隨水流條件的變化而相互轉化。一般情況，河流中泥沙以懸移質為主。（2）河流泥沙分類河流泥沙來源02（1）坡面侵蝕（2）河槽沖刷（3）風沙沉積（4）泥石流2河流泥沙的來源

流域表層的土壤或巖石碎屑在風吹日曬、水沖以及地球重力的作用下，從原來所處狀態剝離、沖刷、搬運而隨徑流注入河道的水土流失過程，稱為坡面侵蝕。（1）坡面侵蝕

河道中水流沖刷河底或兩岸的土壤或巖石，均稱為河槽沖刷。河流上、中游，河底沖刷使河床下切是侵蝕主要形式。河流下游，水流主要是沖刷岸灘，使河道斷面變形。河槽沖刷增大了河水的含沙量。（2）河槽沖刷強風吹過沙源區，會卷起地表泥沙顆粒。其中，稍大沙粒因重力作用移動距離小而降落在附近的河中，稍小沙粒則會被風挾帶到遠處再降落到河中。這也是河流泥沙的來源之一，但比重極小。（3）風沙沉積

山區暴雨有時會形成挾帶大量沙石等雜質的洪流，稱為泥石流。泥石流會使得河流中的泥沙量驟增。（4）泥石流河流泥沙影響因素03(1)河流泥沙含量受氣候(2)下墊面(3)河道形態(4)人類活動3河流泥沙影響因素

氣溫、降水、濕度、風力等氣候因素對河流泥沙影響很大。一般而言，降雨強度低，坡面徑流小，土壤侵蝕也小；而降雨的強度高而集中，則侵蝕量大，會使河流泥沙增多；氣溫、濕度、風力等因素與植被狀況關系密切，也會間接影響河流泥沙含量。(1)河流泥沙含量受氣候

下墊面因素，如地表坡度、土壤結構、地質條件、植被狀況也都影響河流泥沙。地勢平緩且植被良好的流域，河流泥沙含量小；地形起伏且植被差的流域，河流泥沙含量較大。黃土區因土壤疏松又富含碳酸鈣，抗侵蝕力低，易于被暴雨徑流沖刷，而使河流泥沙含量大。沙質土區域則由于雨水易于下滲，坡面徑流沖刷作用小，但風蝕又較為突出。(2)下墊面因素

河道的縱比降、河段局部地形因為改變水流條件而使河槽沖淤發生變化，也就改變了河中水流挾帶泥沙的狀況。(3)河道形態

破壞林地、陡坡開荒、開礦采油等人類活動會改變地表條件，加大侵蝕而導致河流泥沙增大；而流域治理、興建淤地壩、植樹造林等活動則可改善地表狀況，減小侵蝕及河流泥沙。(4)人類活動河流泥沙測算目錄1設計年輸沙量推求2懸移質輸沙量的年內分配設計年輸沙量推求011設計年輸沙量推求

懸移質設計年輸沙量的變化表現在各年輸沙總量的差異上面。在水文計算中,一般采用頻率計算方法來確定懸移質設計輸沙量年際變化的統計特征值。(1)有長期資料（包括延長后的）時

在資料不足的情況下,可以設法建立懸移質年輸沙量變差系數Cv,s與年徑流量變差系數Cv,Q的相關關系,從而由年徑流量變差系數去推算懸移質年輸沙量的變差系數,通常用下式計算：(2)缺乏泥沙資料時

式中K—系數，隨河流特性而異，由水文手冊可查取。年輸沙量的偏差系數Ｃs,s

，一般可考慮用Cｖ,ｓ的２倍。

表1我國北方多沙河流懸移質統計參數由前述方法求得Ｗｓ，Ｃv,s

和Ｃs,s后,一般采用皮爾遜Ⅲ型頻率曲線繪制懸移質年輸沙量頻率曲線,據此根據式確定不同頻率的懸質量移設計年輸沙量。

我國北方多沙河流懸移質觀測資料統計結果表明,泥沙的年際變化遠大于徑流的年際變化,河流年輸沙量的變差系數Ｃv,s一般比年徑流的變差系數Ｃv,Q大。懸移質輸沙量的年內分配021

懸移質輸沙量的年內分配

懸移質輸沙量的年內分配可由各月輸沙量或汛期輸沙量占全年輸沙量的相對百分比表示。由于汛期暴雨洪水集中,侵蝕強烈,汛期輸沙量的絕大部分集中在暴雨時期,常達到全年輸沙量的70%~80%,因此懸移質輸沙量的年內分配過程基本上與徑流量的年內分配過程相似,且與洪峰流量大小有關。同一流域各年輸沙量的大小不同，其年內分配也不相同。(1)在有長期實測泥沙資料的情況下可從中選出豐沙、平沙和枯沙三種代表年份，分析各年輸沙量年內分配的規律，作為水工設計時參考使用。常用水文比擬法，移用參證流域輸沙量的典型年內分配，作為設計流域懸移質輸沙量的代表年內分配。(2)在資料不足或缺乏時【例】某設計流域