一种建立浊度与单沙关系模型的方法
【专利摘要】本发明揭示了一种建立浊度与单沙关系模型的方法，该方法利用水质浊度仪，并包括如下步骤：第一步，监测点选址，监测点选址要求：1)所在河段顺直，无支流，水流不能结冰，水流中的泥沙只限悬移质泥沙；2)监测断面为“U”或“V”字型；3)接近历年最低水位；4)距离水岸边5～10米处；第二步，比测，在原测沙断面，以原测单沙垂线相对位置0.2和0.8两点水样混合后的垂线平均单沙，水质浊度仪在选定的垂线固定点，水质浊度仪的探头固定在水深0.5m点采取比测，比测31次以上；第三步，建立浊度与单沙关系模型关系模型，其关系式为：CS＝KRC。建立浊度与单沙关系模型可自动监测悬移质单样含沙量，监测精度高，效率高，解决了水文信息来源慢和少的技术问题。
【专利说明】
-种建立浊度与单沙关系模型的方法
技术领域
[0001] 本发明设及水文监测领域，尤其设计一种建立浊度与单沙关系模型的方法。
【背景技术】
[0002] 水的浑浊度因微细的悬浮颗粒造成，与悬浮物的质量浓度、颗粒的大小、形状、折 射指数等有关。在天然河流水体，浊度的大小与水体的含沙量大小相关，浊度小，则含沙量 小;浊度大，则含沙量大。由此可见，水的浊度与含沙量具有密切的正相关关系。
[0003] 目前，水的浊度与含沙量的关系都是人工测验，经过取水样、过滤、烘干、称重四个 环节，存在风险、繁重、耗时、耗力的问题，特别是取水样要用测船到河流主流取水样，冒着 水流急、飘浮物的风险取水样，夜间取水样难度更大。运些技术的缺点致使泥沙监测不能适 应水文信息化发展，制约水文信息服务能力。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于针对现有技术中的上述缺陷，提供一种建立浊度与单沙关系模 型的方法，通过浊度与单沙关系模型，可实现河流含沙量自动监测，并且测量准确性高，解 决水文信息来源慢和少的技术问题。
[0005] 为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：一种建立浊度与单沙关系模 型的方法，所述方法采用水质浊度仪，该方法包括如下步骤：
[0006] 第一步，监测点选址，监测点选址要求：
[0007] 5)所在河段顺直，无支流，水流不能结冰，水流中的泥沙只限悬移质泥沙；
[000引 6)监测断面为"U"或?'字型；
[0009] 7)接近历年最低水位；
[0010] 8)距离水岸边5~10米处；
[001。 第二步，比测，在原测沙断面，W原测单沙垂线相对位置0.2和0.8两点水样混合后 的垂线平均单沙，水质浊度仪在选定的垂线固定点，水质浊度仪的探头固定在水深0.5m点 采取比测，比测31次W上；
[0012]第Ξ步，建立浊度与单沙关系模型，其关系式为:Cs = KRc;
[001引式中，Cs为相应单样含沙量，单化kg/m3;
[0014] Rc为单样浊度，单位:度，FTU;
[0015] K为单样浊度系数。
[0016] 本发明所提及的浊度，即水的混浊程度，一般是指水中悬浮物对光线透过时所发 生的阻碍程度。水中的悬浮物一般是泥±、砂粒、微细的有机物和无机物、浮游生物、微生物 和胶体物质等。ISO标准所用的测量单位为FTU(浊度单位），FTU与NTU(浊度测定单位)一致。
[0017] 本发明所提及的悬移质，指水流中泥沙受到流水的冲击力和泥沙自重的综合作用 结果，使较细泥沙悬浮水中并随水流而移动为悬移质。
[0018] 本发明所提及的单沙，指单位水样含沙量，其简称是本领域技术人员的普遍共识， 其单位为:g/m3或kg/m3。
[0019] 相比于现有技术，本发明的优势在于:提供一种方法，该方法可建立浊度与单沙关 系模型，利用此关系模型可改变河流泥沙测验方式，把人工测验改变成自动监测，单沙测次 由每日1-4次，提高到288次(每5分钟采集一次数据），信息量是人工测验的72倍，提高了工 作效率，同时提高了监测准确度，解决了水文信息来源慢和少的技术问题。
【附图说明】
[0020] 图1是南宁水文站60m垂线浊度与单沙比测断面示意图。
[0021] 图2是南宁水文站60m垂线浊度与单沙关系图。
【具体实施方式】
[0022] W下结合较佳实施例及其附图对本发明技术方案作进一步非限制性的详细说明。
[0023] 在南宁水文站，采用美国哈希公司生产的多参数水质浊度仪，在起点距60m垂线上 固定测船，其垂线浊度与单沙比测断面如图1所示。水质浊度仪的探头固定在水深0.5m点处 进行浊度与人工测验单沙，在线浊度取5~35分钟浊度数据平均数，比测33次，得出图2所示 的60m垂线浊度与单沙关系图，经率定，浊度与单沙关系模型为Cs = 0.00071Re，相关系数r = 0.9976，系统偏差0.4%，标准差6.40 %，合格率100 %。对上述结论进行检验计算，结果如表 1所示，
[0024] 表1:60m垂线浊度与单沙关系线校测表
[0025]
[0026]
[0027]表2:南宁水文站60m垂线浊度~实测单沙关系曲线检验计算表 [002引
[0029]
[0032] 综上所述，利用本发明的方法建立的浊度与单沙关系模型，经验证后符合国家《悬 移质泥沙测验规范》的技术要求，改变了传统的悬移质单样含沙量测验方式，从人工采样、 沉淀处理、沙样烘干、称重计算的繁重工序中彻底解放，减少了工作强度，减少了测验成本， 提高了工作效率。并且应用水质浊度仪进行悬移质单样含沙量自动监测，采集泥沙信息量 多，实时报送，传递快捷，对掌握河段的水±流失提供大量科学数据。
[0033] 需要指出的是，上述较佳实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于 让熟悉此项技术的人±能够了解本发明的内容并据W实施，并不能W此限制本发明的保护 范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种建立浊度与单沙关系模型的方法，其特征在于，所述方法采用水质浊度仪，该方 法包括如下步骤： 第一步，监测点选址，监测点选址要求： 1) 所在河段顺直，无支流，水流不能结冰，水流中的泥沙只限悬移质泥沙； 2) 监测断面为"U"或"V"字型； 3) 接近历年最低水位； 4) 距离水岸边5~10米处； 第二步，比测，在原测沙断面，以原测单沙垂线相对位置0.2和0.8两点水样混合后的垂 线平均单沙，水质浊度仪在选定的垂线固定点，水质浊度仪的探头固定在水深0.5m点采取 比测，比测31次以上； 第三步，建立浊度与单沙关系模型，其关系式为:Cs = KRC。
【文档编号】G06F19/00GK105825043SQ201610136141
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月10日
【发明人】韦广龙, 梁朝玉
【申请人】南宁市水文水资源局