[发明专利]一种走航式悬移质泥沙快速测验方法

说明书

本发明提供一种走航式悬移质泥沙快速测验方法，具体步骤如下：将泥沙监测传感器置于水面以下一定深度，沿测验断面从一岸匀速运送至另一岸，测量得往测泥沙感应数值，再从另一岸返回，测量得到返测泥沙感应数值，两者平均得测次泥沙感应数值，通过泥沙转换模型，将感应数值转化为含沙量，即为断面平均含沙量；该走航式悬移质泥沙快速测验方法设计合理，采用走航式测验的方式完成悬移质泥沙测验，操作便捷、工作量小、时效性好、精度可靠，并且测验成本低，操作安全性高，能够解决传统人工测验历时长、时效性不佳和在线监测代表性不好、精度不高等问题，为河流悬移质泥沙测验提供一种高精度、快速测验方法。

技术领域

本发明属于水体悬移质泥沙测验技术领域，特别涉及一种走航式悬移质泥沙快速测验方法。

背景技术

水文测验上传统的悬移质泥沙测验方法为：在测验断面上布设若干条采样垂线，每条测验垂线上布设若干个测点，使用悬移质泥沙采样器在测验现场采样，一次采样过程需耗费2-6小时。采样之后还需经过沉淀、浓缩等步骤，再在分析室采用烘干法等方法测出沙重，计算悬移质泥沙含量。其中，现场采样要耗费大量的人力、物力和时间，特别是在高洪期间进行采样时，容易错过测验时机，且存在一定的安全风险。此外，烘干法测取泥沙含量至少需要经过7天沉淀、8小时烘干，步骤繁琐，时效性差。

目前在线测沙仪类型较多，应用较为广泛的有声学类和光学类，但很少能达到水文测验精度要求。主要是由于在线测沙仪多数为定点安装在水面以下某一个或某几个位置，只能测得断面上某一点或几点的泥沙含量，无法准确代表整个断面的泥沙含量。且受安装条件限制，定点安装的基建成本较大；且容易受到水中生物的附着，实际使用时需要经常进行清淤作业；高洪期间易被冲毁，部分地区会影响通航等，存在安全风险。

综上所述，现有技术条件下实现悬移质泥沙快速、准确、高效测验是十分困难的，为此，本发明提出一种走航式悬移质泥沙快速测验方法。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种走航式悬移质泥沙快速测验方法，本发明的走航式悬移质泥沙快速测验方法设计合理，采用走航式测验的方式完成悬移质泥沙测验，操作便捷、工作量小、时效性好、精度可靠，并且测验成本低，操作安全性高，能够解决传统人工测验历时长、时效性不佳和在线监测代表性不好、精度不高等问题，为河流悬移质泥沙测验提供一种高精度、快速测验方法。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种走航式悬移质泥沙快速测验方法，具体步骤如下：

步骤一：将泥沙监测传感器通过悬索或悬杆固定在测验载体上，伸入水面以下一定深度；

步骤二：将监测传感器设置为快速采集模式，启动测量，通过测验载体将泥沙监测传感器沿测验断面从一岸匀速运送至另一岸，记录岸别、开始和结束时间，通过泥沙传感器测量得到泥沙感应数值，将采集数据平均得往测泥沙感应数值；

步骤三：通过测验载体将泥沙监测传感器沿测验断面再从另一岸返回，记录岸别、开始和结束时间，通过泥沙传感器测量得到泥沙感应数值，结束测量，将采集数据平均得返测泥沙感应数值；

步骤四：往测泥沙感应数值和返测泥沙感应数值平均得测次泥沙感应数值，若往返测量的泥沙感应数值与平均值误差的相对误差小于±10％，则取往返测量的平均值为断面平均泥沙感应数值，若相对误差大于±10％，则再重复一次往返测量；

步骤五：依据实验室测定的大量水样的泥沙感应数值与国标标准方法同步施测的含沙量建立的转换模型，将断面平均泥沙感应数值转化为含沙量，即为断面平均含沙量；

步骤六：计算得到断面输沙率，断面平均含沙量乘以相应流量，即为断面输沙率。

作为本发明的一种优选实施方式，所述泥沙传感器包括各类光学和声学泥沙传感器，具备快速采集存储功能或长历时采集存储功能，仪器有预热要求的，提前按要求的时间对仪器预热。