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第六章水资源质量评价
目录
河流泥沙
1
天然水化学特征
2
水资源污染状况
3
1 河流泥沙
河流泥沙是反映河川径流特性的一个重要因素,对水资源开发利用和江河治理有较大的影响。本次统计分析的河流泥沙主要是悬移质泥沙。
河流泥沙分析计算内容应包括河流输沙量、含沙量及其时程分配和地区分布。
选择一些资料条件好、淤积严重的水库、湖泊和河段,进行泥沙冲、淤变化情况分析。
选择中、小集水面积的典型流域,分析水土保持生态建设对河流含沙量和输沙量的影响。
测站与资料
选取主要河流控制站和区域代表站,采用长系列实测泥沙资料,分析计算1956~1979年、1971~至今、1980~至今、1956~至今等三个统计系列的多年平均含沙量和输沙量,以反映各河流泥沙的时间变化情况。
河流泥沙
河流泥沙
含沙量sediment charge (sediment concentration)
单位体积浑水中所含泥沙的数量称含沙量,单位为kg/m3。含沙量最大的河——黄河。
河流泥沙
输沙量sediment runoff
一定时段内通过河道某断面的泥沙数量称为该时段的输沙量,单位为kg或t。
式中:W——断面输沙量,kg;
Sw——断面含沙量,kg/m3;
W——断面面积,㎡;
U——断面平均流速,m/s;
T——时段长,s。
河流泥沙
输沙率sediment discharge
单位时间(秒)水流输移的泥沙颗粒量(重量或体积)。
河流泥沙
输沙模数sediment transport modulus
输沙模数指河流某断面以上单位面积上所输移的泥沙量,一般以t/km2·a表示。包括流域土壤与岩层被侵蚀后通过各级支流进入河流的泥沙及河水对河床、河岸的冲刷和坍塌的泥沙量。中国黄土高原粗砂区,河流输沙模数高达10000t/km2·a以上。
输沙模数高,表示流域水土流失严重,河道输沙能力大;反之,表示流域水土流失弱,河道输沙能力小。
含沙量的时空变化
含沙量的时间变化
河流含沙量随时间而变化。一年中最大含沙量出现在汛期,最小含沙量在枯水期。在一次洪水过程中,最大含沙量称沙峰。沙峰不一定与洪峰同时出现,一年中首场大洪水的沙峰常比洪峰出现早,以后则可能同时出现,也可能沙峰滞后于洪峰。
含沙量的空间分布
通常在水面处最小,河底处最大。悬移质中粗粒泥沙含量近河底很大。自河底向上则急剧减小。较细的颗粒,如粉砂和粘土,沿水深的分布则较均匀。含沙量沿水深基本呈某种指数曲线分布,指数值与泥沙颗粒的大小和水流条件有关。由于水内各种副流的影响,最大的含沙量也可能不在靠近河底,而是在河底以上的某一位置。
含沙量在河流横断面上的分布随断面上水流情况不同而异。如水流在断面上的分布比较均匀,含沙量的横向分布较均匀。如水流情况较复杂,则含沙量的横向分布往往很不均匀。含沙量沿河长的分布,一般从上游向下游递减,也取决于流域产沙特性、河道特性和支流汇入等因素的影响程度。黄河中游流经黄土高原,沿途有高含沙量的支流汇入,因而含沙量反而沿程增加,下游河床开阔,大量泥沙落淤,含沙量才趋向减小。
含沙量的时空变化