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GB50159-92河流悬移质泥沙测验规范

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GB50159-92河流悬移质泥沙测验规范中华人民共和国国家标准 河流悬移质泥沙测验规范GB50159-92 主编部门:中华人民共和国水利部 批准部门:中华人民共和国建设部 施行日期:1992年12月1日 关于发布国家标准《河流悬移质 泥沙测验规范》的通知 建标[1992]516号 根据国家计委计综[1986]250号文和建设部建标[1991]727号文的要求,由水利部会同有关部门共同制订的《河流悬移质泥沙测验规范》,已经有关部门会审。现批准《河流悬移质泥沙测验规范》GB50159—92为强制性国家标准,自1992年12月1日起施行。 本规范由水利部负责管理,其具体解...
GB50159-92河流悬移质泥沙测验规范
中华人民共和国国家 河流悬移质泥沙测验规范GB50159-92 主编部门:中华人民共和国水利部 批准部门:中华人民共和国建设部 施行日期:1992年12月1日 关于发布国家标准《河流悬移质 泥沙测验规范》的通知 建标[1992]516号 根据国家计委计综[1986]250号文和建设部建标[1991]727号文的要求,由水利部会同有关部门共同制订的《河流悬移质泥沙测验规范》,已经有关部门会审。现批准《河流悬移质泥沙测验规范》GB50159—92为强制性国家标准,自1992年12月1日起施行。 本规范由水利部负责管理,其具体解释等工作由水利部黄河水利委员会水文局负责。出版发行由建设部标准定额研究所负责组织。 中华人民共和国建设部 1992年8月10日 编 制 说 明 本规范是根据国家计委计综【1986】250号文的要求,由我部黄河水利委员会水文局负责主编,并会同有关单位共同编制而成。 在本规范的编制过程中,规范编制组进行了广泛的调查研究,认真总结我国河流悬移质泥沙测验的实践经验,参考了有关国际标准和国外先进标准,针对主要技术问开展了科学研究与试验验证工作,并广泛征求了全国有关单位的,最后,由我部会同有关部门审查定稿。 鉴于本规范系初次编制,在执行过程中,希望各单位结合工程实践和科学研究,认真总结经验,注意积累资料,如发现需要修改和补充之处,请将意见和有关资料寄交我部黄河水利委员会水文局(河南郑州市城北路2号,邮编:450004),以供今后修订时参考。 中华人民共和国水利部 1992年1月 目 录 第一章 总则 第二章 悬移质测验仪器的选择和操作要求 第一节 仪器的技术要求 第二节 不同悬移质测验仪器的适用条件 第三节 仪器的操作要求 第三章 悬移质输沙率及颗粒级配测验 第一节 一般规定 第二节 悬移质输沙率及颗粒级配的测次分布 第三节 悬移质输沙率的测验 第四节 悬移质输沙率颗粒级配的取样方法 第五节 相应单样的采取 第六节 沙质河床用间接法测定全沙输沙率 第七节 误差来源及控制 第四章 单样含沙量测验 第一节 一般规定 第二节 单样含沙量测验的测次分布 第三节 单样颗粒级配的测次分布 第四节 单样含沙量的测验方法 第五节 单样含沙量的停测和目测 第六节 误差来源及控制 第五章 高含沙水流条件下的泥沙测验 第一节 含沙量及颗粒级配测验 第二节 流变特性的测定 第三节 泥石流、浆河、揭河底观测 第六章 悬移质水样处理 第一节 一般规定 第二节 烘干法 第三节 置换法 第四节 过滤法 第五节 误差来源及控制 第七章 悬移质泥沙测验资料的计算、检查与分析 第一节 实测含沙量的计算 第二节 断面输沙率及断面平均含沙量的计算 第三节 实测成果的合理性检查 第四节 简化悬移质输沙率测验方法的分析 第五节 简化颗粒级配取样方法的分析 第六节 单样取样位置的分析 第七节 悬移质输沙率及颗粒级配的间测分析 第八章 悬移质泥沙测验不确定度估算 第一节 一般规定 第二节 悬移质泥沙测验误差组成及所需资料的收集 第三节 分项不确定度的估算和控制指标 第四节 总随机不确定度和系统误差估算 附录一 悬移质水样处理设备及操作方法 附录二 悬移质泥沙测验报表格式及填制说明 附录三 高含沙水流流变特性试验方法 附录四 本规范用词说明 附加说明 第一章 总 则 第1.0.1条 为了对河流悬移质输沙率、含沙量和颗粒级配测验及悬移质泥沙测验不确定度估算等,规定统一的方法和技术要求,使悬移质泥沙测验做到技术先进和经济合理,为经济建设提供可靠的基础资料,制定本规范。 第1.0.2条 本规范适用于国家基本泥沙站、水文实验站和专用站的悬移质泥沙测验。 第1.0.3条 国家基本泥沙站的分类,应符合下列规定: 一、一类站为对主要产沙区、重大工程设计及管理运用、河道治理或河床演变研究等起重要控制作用的站; 二、二类站为一般控制站和重点区域代表站; 三、三类站为一般区域代表站和小河站。 第1.0.4条 各类站的测验项目和要求应符合下列规定: 一、一类站应施测悬移质输沙率、含沙量及悬移质和床沙的颗粒级配,测验精度应高于二、三类站,并进行长系列的全年观测。部分一类站根据需要,可采用直接法或间接法进行全沙输沙率测验,或进行河道断面测量; 二、二类站应施测悬移质输沙率和含沙量,大部分二类站应测悬移质颗粒级配,测验精度可低于一类站; 三、三类站应施测悬移质输沙率和含沙量,部分三类站应测悬移质颗粒级配,测验精度可低于一、二类站。 第1.0.5条 国家基本泥沙站进行悬移质泥沙巡测时,应符合下列规定: 一、已建立单断沙关系的,非汛期可实行巡测,汛期应有专人驻站或采用自动测沙装置进行单样含沙量测验,测次分布应能 控制含沙量变化过程,巡测输沙率时应检查单样含沙量测验方法 和校核单断沙关系; 二、流量与输沙率关系较稳定的站,可只测输沙率,输沙率 测次分布应满足资料整编要求。 第1.0.6条 二、三类站的悬移质输沙率及颗粒级配测验,当符合本规范第七章第七节间测条件时,可实行间测。 第1.0.7条 悬移质泥沙测验,除执行本规范外,还应遵守现行国家标准《水文测验术语和符号标准》、《水位观测标准》及《河流流量测验规范》等的有关规定。 第二章 悬移质测验仪器的选择和操作要求 第一节 仪器的技术要求 第2.1.1条 各类积时式采样器应符合下列规定: 一、仪器外形应为流线型,管嘴进水口应设置在水流扰动较小处,取样时,应使仪器内的压力与仪器外的静水压力相平衡; 二、当河流流速小于5m/s和含沙量小于30g/m3时,管嘴进口流速系数在0.9~1.1之间的保证率应大于75%,含沙量为30~100kg/m3时,管嘴进口流速系数在0.7~1.3之间的保证率应大于75%; 三、仪器取样容积应能适应取样方法和室内分析要求,可采用较长的取样历时,以减少泥沙脉动影响; 四、仪器应能取得接近河床床面的水样,用于宽浅河道的仪器,其进水管嘴至河床床面距离宜小于0.15m; 五、当采用各种混合法取样时,仪器应能减少管嘴积沙影响; 六、仪器应制作简单,结构牢固,工作可靠,维修方便,容器可卸下冲洗。 第2.1.2条 横式采样器应符合下列规定: 一、仪器内壁应光洁和无锈迹; 二、仪器两端口门应保持瞬时同步关闭和不漏水; 三、仪器的容积应准确; 四、仪器筒身纵轴应与铅鱼纵轴平行,且不受铅鱼阻水影响。 第2.1.3条 现场测沙仪应符合下列规定: 一、仪器的工作曲线应比较稳定,对水温、泥沙颗粒形状、颗粒组成及化学特性等的影响,应能自行校正,或能将误差控制在允许范围内; 二、仪器在施测低含沙量时,其稳定性与可靠性应不低于积时式采样器; 三、仪器在连续8h工作时应保持稳定; 四、仪器的校测方法应简便可靠且校测频次较少; 五、仪器能可靠地施测接近河床床面的含沙量; 六、仪器应便于携带、操作和维修。 第二节 不同悬移质测验仪器的适用条件 第2.2.1条 调压积时式采样器,适用于含沙量小于30kg/m3时的选点法和混合法取样。 第2.2.2条 皮囊积时式采样器,适用于不同水深和含沙量条件下的积深法、选点法和混合法取样。 第2.2.3条 普通瓶式采样器,适用于水深在1.0~5.0m的双程积深法和手工操作取样。 第2.2.4条 横式采样器,能在不同水深和含沙量条件下取样,但不适用于缆道测沙,精度要求较高时不宜使用。 第2.2.5条 同位素测沙仪,适用于含沙量大于20kg/m3时的选点法测沙。 第三节 仪器的操作要求 第2.3.1条 各种采样器使用前应进行检查。在测验过程中,发现问题应及时查明原因并进行处理。取样后,除更换盛样容器或现场测量容积有困难外,应在现场量记水样容积,并应将盛样容器冲洗干净。 第2.3.2条 采用积时式采样器和积深法取样,应符合下列规定: 一、取样仪器应等速提放; 二、当水深小于或等于10m时,提放速度应小于垂线平均流速的1/5;当水深大于10m时,提放速度应小于垂线平均流速的1/3; 三、采用积深法取样时,一类站的水深不宜小于2.0m,二、三类站的水深应大于1.0m; 四、仪器处于开启状态时,不得在河底停留; 五、仪器的悬吊方式,应保证仪器进水管嘴正对流向; 六、仪器取样容积与仪器水样仓或盛样容器的容积之比应小于0.9,发现仪器灌满时,所取水样应作废重取。 第2.3.3条 采用横式采样器取样,应符合下列规定: 一、在水深较大时,应采用铅鱼悬挂仪器; 二、采用锤击式开关取样时,必须在仪器关闭后再提升仪器; 三、倒水样前,应稍停片刻,防止仪器外部带水混入水样。 第2.3.4条 采用普通瓶式采样器取样,应符合下列规定; 一、当垂线平均流速小于或等于1.0m燉s时,应选用管径为6mm的进水管嘴; 二、当垂线平均流速大于1.0m燉s时,应选用管径为4mm的进水管嘴; 三、仪器排气管嘴的管径,均应小于进水管嘴的管径。 第2.3.5条 采用同位素测沙仪测沙,应符合下列规定: 一、仪器使用前,应精确率定工作曲线; 二、测量含沙量时,仪器探头至水面、河底的距离,均不得小于放射源的探测半径; 三、仪器在使用期间,应定期用积时式采样器对工作曲线进行校测,当前后两次校测的关系点与原工作曲线系统偏离小于或等于2%时,原工作曲线可继续使用,超过2%时,应重新确定工作曲线。 第三章 悬移质输沙率及颗粒级配测验 第一节 一般规定 第3.1.1条 采用不同的悬移质输沙率测验方法测定断面平均含沙量,均必须符合部分流量加权原理和精度要求。 第3.1.2条 悬移质输沙率测验的工作内容,应符合下列规定: 一、布置测速和测沙垂线,在各垂线上施测起点距和水深,在测速垂线上测流速,在测沙垂线上采取水样,测沙垂线应与测速垂线重合; 二、观测水位、水面比降,当水样需作颗粒分析时,应加测水温; 三、需要建立单断沙关系时,应采取相应单样; 四、采用浮标法测流或采用全断面混合法测输沙率时,只在测沙垂线上采取水样。 第3.1.3条 测定悬移质泥沙断面平均颗粒级配的各种测验方法,均必须符合部分输沙率加权原理和精度要求。 第二节 悬移质输沙率及颗粒级配的测次分布 第3.2.1条 一年内悬移质输沙率的测次,应主要分布在洪水期,并符合下列规定: 一、采用断面平均含沙量过程线法进行资料整编时,每年测次应能控制含沙量变化的全过程,每次较大洪峰的测次不应少于5次,平、枯水期,一类站每月测5~10次,二、三类站每月测3~5次; 二、一类站历年单断沙关系线与历年综合关系线比较,其变化在±3%以内时,年测次不应少于15次,二、三类站作同样比较,其变化在±5%以内时,年测次不应少于10次,历年变化在±2%以内时,年测次不应少于6次,并应均匀分布在含沙量变幅范围内; 三、单断沙关系线随水位级或时段不同而分为两条以上关系曲线时,每年悬移质输沙率测次,一类站不应少于25次,二、三类站不应少于15次,在关系曲线发生转折变化处,应分布测次; 四、采用单断沙关系比列系数过程线法整编资料时,测次应均匀分布并控制比例系数的转折点,在流量和含沙量的主要转折变化处,应分布测次; 五、采用流量输沙率关系曲线法整编资料时,年测次分布,应能控制各主要洪峰变化过程,平、枯水期,应分布少量测次。 第3.2.2条 堰闸、水库站和潮流站的悬移质输沙率测次,应根据水位、含沙量变化情况及资料整编要求,分布适当测次。 新设站在头三年内,应增加输沙率测次。 第3.2.3条 一年内测定断面平均颗粒级配的测次,应主要分布在洪水期,并应符合下列规定: 一、当用断面平均颗粒级配过程线法进行资料整编时,一、二类站,每年测次应能控制颗粒级配变化过程,每次较大洪峰测3~5次,汛期每月不应少于4次,非汛期,多沙河流每月测2~3次,少沙河流每月测1~2次; 二、一类站历年单样颗粒级配与断面平均颗粒级配关系线(以下简称单断颗关系线)与历年综合关系线比较,粗沙部分变化在±2%以内,细沙部分变化在±4%以内时,每年测次不应少于15次,二类站作同样比较,粗沙部分变化在±3%以内,细沙部分变化在±6%以内时,每年测次不应少于10次; 三、单断颗关系线随水位级或不同时段而分为两条以上关系曲线时,每年测次,一类站不应少于20次,二类站不应少于15次; 第五节 相应单样的采取 第3.5.1条 采用单断沙或单断颗关系进行资料整编的站,在进行输沙率测验的同时,应采取相应单样。 第3.5.2条 相应单样的取样方法和仪器,应与经常的单样测验相同。 兼作颗粒分析的输沙率测次,应同时观测水温。当单样含沙量取样方法与单颗取样方法相同时,可用相应单样作颗粒分析;不同时,应另取水样作颗粒分析。 第3.5.3条 相应单样的取样次数,在水情平稳时取一次;有缓慢变化时,应在输沙率测验的开始、终了各取一次;水沙变化剧烈时,应增加取样次数,并控制转折变化。 第六节 沙质河床用间接法测定全沙输沙率 第3.6.1条 沙质河床需要测全沙的一类站和重要水利工程设计、管理运用及河床演变研究需要全沙资料的站,可用间接法测定全沙输沙率。 第3.6.2条 采用间接法测定全沙输沙率时,应在施测悬移质输沙率的同时,加测床沙、水温和水面比降,并作泥沙颗粒分析。 第3.6.3条 采用间接法测定全沙的测次,应主要分布在洪水期,每年测10~15次,每三年进行一次全沙输沙率资料整编。 第七节 误差来源及控制 第3.7.1条 对测验方法所产生的系统误差,应按下列规定进行控制: 一、一、二类站采用按容积比例进行垂线混合时,应经试验分析检验,当误差超过允许范围时,应改进垂线取样方法; 二、一类站的输沙率测验,除水深小于0.75m外,不得采用一点法; 三、一类站用五点法测验时,其最低点位置,如无试验资料证明,可置于相对水深0.95处; 四、一类站采用积深法取样时,仪器进水管嘴至河底距离,不宜超过垂线水深的5%; 五、当含沙量横向分布和断面发生较大变化时,应及时分析资料,调整测沙垂线位置和垂线数目。 第3.7.2条 对测验仪器和操作技术所产生的系统误差,应按下列规定进行控制: 一、一类站不宜采用横式采样器; 二、当悬索偏角超过30.时,不宜采用积深法取样; 三、使用积时式采样器,应经常检查仪器进口流速,发现显著偏大或偏小时,应查明原因,及时处理; 四、在各种测验设备条件下,应保证仪器能准确地放至取样位置; 五、缆道测沙使用普通瓶式采样器时,宜用手工操作双程积深; 六、用积时式采样器取样,应检查和清除管嘴积沙。 第3.7.3条 经过试验确定的水样处理的各种系统误差超过允许范围时,应进行改正。 第四章 单样含沙量测验 第一节 一般规定 第4.1.1条 单样含沙量测验方法应能使一类站单断沙关系线的比例系数在0.95~1.05之间,二、三类站在0.93~1.07之间。 第4.1.2条 单样兼作颗粒分析水样时,取样方法应满足代表断面平均颗粒级配的要求。当出现单颗比断颗显著偏粗或偏细时,应改进单样的取样方法,或另确定单颗取样方法。 第4.1.3条 采取单样应包括下列内容: 一、观测基本水尺水位; 二、施测取样垂线的起点距; 三、施测或推算垂线水深; 四、按确定的方法取样; 五、单样需作颗粒分析时,应加测水温。 第二节 单样含沙量测验的测次分布 第4.2.1条 一年内单样含沙量的测次分布,应能控制含沙量的变化过程,并符合下列规定: 一、洪水期,每次较大洪水,一类站不应少于8次,二类站不应少于5次,三类站不应少于3次,洪峰重迭、水沙峰不一致或含沙量变化剧烈时,应增加测次,在含沙量变化转折处应分布测次; 二、汛期的平水期,在水位定时观测时取样一次,非汛期含沙量变化平缓时,一类站可每2~3d取样一次,二、三类站,可每5~10d取样一次; 三、含沙量有周期性日变化时,应经试验确定在有代表性的时间取样。 第4.2.2条 堰闸、水库站应根据闸门变动和含沙量变化情况,适当分布测次,控制含沙量变化过程。 第4.2.3条 潮流站应根据设站目的、要求和测验条件,确定单样含沙量测验的测次分布。 第三节 单样颗粒级配的测次分布 第4.3.1条 需进行单样颗粒分析的一、二类站,颗分测次应主要分布在洪水期,非汛期分布少量测次,控制泥沙颗粒级配的变化过程,并应符合下列规定: 一、洪水期,每次较大洪峰应分析3~7次,在流量、含沙量变化转折处应分布颗分测次; 二、汛期的平水期,多沙河流5~7d分析一次,少沙河流可10d分析一次; 三、非汛期,多沙河流7~10d分析一次,少沙河流可15d分析一次,单样采用累积水样混合处理时,用累积水样进行分析; 四、选作颗粒分析的输沙率测次,其相应单样,均应作颗粒分析。 第4.3.2条 三类站如无特殊要求,每年只在汛期每次洪水过程中取样分析1~3次。非汛期需要时分析2~3次。 第四节 单样含沙量的测验方法 第4.4.1条 单样含沙量测验的垂线布设应经试验确定,并符合下列规定: 一、断面比较稳定和主流摆动不大的站,可采用固定取样垂线位置,并按本规范第7.6.1条的规定分析确定,当复式河槽或不同水位级含沙量横向分布有较大变化时,应按不同水位级分别确定代表线的取样位置; 二、断面不稳定且主流摆动的一、二类站,应根据测站条件,按全断面混合法的规定,布设3~5条取样垂线,进行单样含沙量测验。 第4.4.2条 单样含沙量测验的垂线取样方法,应与输沙率测验的垂线取样方法一致,并符合下列规定: 一、一类站的单样含沙量测验,不得采用一点法; 二、当单样兼作颗分水样不能满足精度要求时,应经试验另行确定单颗取样方法。 第4.4.3条 特殊情况下采取单样,可按下列规定处理: 一、洪水、流冰及流放木材时期,不能在选定位置取样时,应离开岸边,在正常水流处取样,并加备注说明,对水边取样成果,应与断面平均含沙量建立关系; 二、单独设置基本水尺的分流,应作为独立断面选择取样位置。 第五节 单样含沙量的停测和目测 第4.5.1条 一类站和对枯季沙量资料有需要的站,应全年施测单样含沙量。其它站枯水期连续三个月以上的时段输沙量小于多年平均输沙量的3.0%时,在该时段内,可以停测单样含沙量和输沙率,停测期间的含沙量作零统计。 第4.5.2条 当含沙量小于0.05kg/m3时,可将等时距和等容积的水样,累积混合处理,作为累积期间各目的单样含沙量,累积时段不宜跨月跨年,当发现河水含沙量有显著变化时,应停止累积。 第4.5.3条 在施测含沙量时期,当河水清澈时,可改为目测,含沙量作零处理。当含沙量明显增大时,应及时恢复测验。 在洪水及平、枯水时期,可用比色法、沉淀量高法、简易比重计法和简易置换法等估测方法,估测含沙量和确定加测、停测和恢复测验的取样时机。 第六节 误差来源及控制 第4.6.1条 单样含沙量的测验误差,包括单次测验的综合误差和测次分布不足的误差,应按下列规定进行控制: 一、单次测验误差,主要来源于垂线布设位置、垂线取样方法、仪器性能、操作技术及水样处理等方面。除严格执行有关规定外,对取样垂线位置,应经常注意含沙量横向分布和单断沙关系的变化,发现有明显变化时,应及时调整垂线位置; 断面上游附近有较大支流加入或有可能产生河道异重流时,应适当增加垂线数目或增加垂线上靠近底部的测点; 二、测次分布,在洪水组成复杂、水沙峰过程不一致的情况下,除根据水位转折变化加测外,还应用简易方法估测含沙量,掌握含沙量变化的转折点并适时取样; 三、因特殊困难必须在靠近水边取样时,应避开塌岸或其它非正常水流的影响,以保证水样具有一定代表性。 第4.6.2条 当断面上游进行工程施工或挖沙、淘金等造成局部性泥沙现象时,应及时查清泥沙来源和影响河段范围,并将情况在记载簿及整编资料中注明。 第五章 高含沙水流条件下的泥沙测验 第一节 含沙量及颗粒级配测验 第5.1.1条 断面平均含沙量测验,一类站可采用全断面混合法,二、三类站可采用主流边半深一点法或积深法。一类站经试验符合精度要求时,可采用主流边一线取样。含沙量取样方法,可兼作断面平均颗粒级配取样方法。 第5.1.2条 洪水时,含沙量测次分布应按本规范第4.2.1条规定的测次相应增加3~5次。 颗分测次,每次较大洪峰,一类站应不少于5次,二、三类站应不少于3次。 第5.1.3条 在高含沙量时,可用横式采样器取样,取样不必重复。采用积时式采样器时,应采用大管径的进水管嘴,对进口流速系数可不作限制,特殊情况下,可用其它取样器皿。 第5.1.4条 高含沙水流常挟带粗颗粒泥沙,在测定含沙量及泥沙颗粒级配时,必须包括全部粗颗粒在内。 第二节 流变特性的测定 第5.2.1条 在高含沙河流,应根据需要选择部分重要控制站,在一定时期内,采取水样进行流变特性的测定。 第5.2.2条 在每次较大洪水时,用测含沙量的取样方法,另取水样2~3次作流变特性试验。取样的体积或重量,应根据试验项目的需要确定。 第5.2.3条 用于流变特性试验的试样应保持原样,当保持原样确有困难时,测站应在测定原样的容重和PH值后,将湿沙样装入塑料袋,并编号和填写递送单,送中心实验室。试样存放时间不宜超过半月。 第5.2.4条 流变特性的试验方法可按本规范附录三的规定执行。资料整理时,应排除紊流条件下的点据,并以实测雷诺数2000为判别值。 第5.2.5条 流变特性试验资料在满足要求后,可以停测。 第三节 泥石流、浆河、揭河底观测 第5.3.1条 有泥石流活动的地区,当测站的测验河段内发生泥石流时,应及时按下列要求进行观测: 一、连续观测洪水过程的水位; 二、用中泓浮标或漂浮物连续施测流速,每施测一个浮标,应同时观测一次水位并记录观测时间; 三、在主流边用横式采样器或取样桶连续取样并记录取样时间,当在主流边取半深水样有困难时,可在岸边取样,取样时,不得剔除水样中所有的固体颗粒; 四、有流变特性试验任务的测站,在每次泥石流过程中,应另取泥石流浆体样品2~3次,样品的体积或重量应满足试验要求。 第5.3.2条 在测站附近发生泥石流时,应及时向领导机关报告情况,并根据需要按下列要求进行调查: 一、调查暴发泥石流前后的降水过程或时段降水量,有困难时应调查降水总量及历时; 二、调查流域面积、河沟长度、山坡及河沟坡度,土质、植被及河床冲淤,滑坡或塌方等地质、地貌情况,估算固体物质来量并详细记录和拍摄现场实景; 三、在不同断面处,采取代表性的泥石流堆积物样品,仿原样搅拌后取样,送中心实验室进行含沙量、颗粒级配及有关项目的测定与分析; 四、估算泥石流洪峰流量和总量等特征值,最后整理调查记录,编写。 第5.3.3条 当测验河段发生“浆河”现象时,应及时按下列要求进行观测: 一、观测从流动到停滞、再流动重复发生的全过程; 二、记录每次停滞和流动的起迄时间、相应水位、水面比降和水温; 三、用横式采样器在主流边的垂线上测取水面、半深及河底处的样品,分别测定含沙量、颗粒级配及流变特性; 四、浆体流动时,应测量水深和流速,计算断面泥浆流量; 五、详细记述现场情况,并拍摄全过程实景。 第5.3.4条 当测验河段发生“揭河底”现象时,应及时按下列要求进行观测: 一、记录发生的起迄时间,目测发生的位置及河宽范围,观测被掀起的河床块状物露出水面的体积尺寸、向下游推进的速度、延续的历时和距离; 二、施测水深、流速,加测水位、水面比降、单样及床沙; 三、增加流量及颗粒分析测次,加测水温; 四、详细记述现场情况,并拍摄全过程实景。 第5.3.5条 泥石流、“浆河’、“揭河底”等特殊现象,具有突然性和短暂性的特点,平时必须作好充分准备。对发生机遇较多的站,应有计划地配置现场录像或连续摄影设备。 时,应作细沙损失改正; 三、不作颗粒分析的水样,需要时可加氯化钙或明矾液凝聚剂加速沉淀,凝聚剂的浓度及用量,应经试验确定; 四、水样经沉淀后,可用虹吸管将上部清水吸出,吸水时不得吸出底部的泥沙。 第6.1.6条 颗粒分析水样的递送,应符合下列规定: 一、悬移质颗粒分析,必须采用天然水样; 二、在水样处理时,作沉淀损失或漏沙改正的沙样,在递送单中应注明该沙样处理所得的沙重和改正沙重; 三、当泥沙数量过多需要分沙时,应先过0.5mm或0.062mm筛,再对筛下部分进行分沙,并将筛上泥沙及筛下分取的泥沙,分别装入两个水样瓶内,注明沙样总沙重、筛上沙重及筛下分沙次数; 四、送作颗粒分析水样的容器,应采用容积适当、便于冲洗和密封的专用水样瓶; 五、装运水样时,应防止碰撞、冰冻、漏水及有机物腐蚀,必要时可加防腐剂; 六、水样递送单必须填写清楚,内容应包括:站名、断面、取样日期、沙样种类、测次、垂线起点距及相对水深位置、取样方法、分沙情况、沙重损失改正百分数及装入瓶号等,水样和递送单应一并寄送。 第6.1.7条 分沙可采用两分式或旋转式分沙器,其设备及操作方法可按本规范附录一中的规定进行。 第6.1.8条 分沙器的分样质量应符合下列规定: 一、分样容积误差应小于10%; 二、选粒径小于0.062mm的两种不同级配的沙样,分别用分沙器分取20个以上分样,用吸管法作颗粒分析,以各分样级配的平均值作为该种沙样的标准级配,分样小于某粒径沙重百分数的不确定度应小于6。 垂线混合法取样,测定泥沙密度。测定方法可按本规范附录一中的规定进行。 第四节 过滤法 第6.4.1条 采用过滤法处理水样,应按下列步骤进行: 一、量水样容积; 二、沉淀浓缩水样; 三、过滤泥沙; 四、烘干沙包(滤纸和泥沙)并称重。 第6.4.2条 选用滤纸,应经过试验,滤纸应质地紧密、坚韧,烘干后吸湿性小和含可溶性物质少。 第6.4.3条 滤纸在使用前,应按下列规定进行可溶性物质含量的试验: 一、从选用的滤纸中抽出数张进行编号,放入烘杯,在温度为100~105℃的烘箱中烘2h,稍后,将烘杯加盖移入干燥器内冷却至室温后称重,再将滤纸浸入清水中,经相当于滤沙时间后,取出烘干、冷却称重,算出平均每张滤纸浸水前、后的烘干重量,其差值即平均每张滤纸含可溶性物质的重量; 二、当一、二、三类站的滤纸可溶性物质重量与泥沙重之比,分别大于1.0%、1.5%、2.0%时,必须采用浸水后的烘干滤纸重。 第6.4.4条 每种滤纸在使用前,应按下列规定作漏沙试验: 一、将过滤的水样,经较长时间的沉淀浓缩,吸出清水,用烘干法求得沙重,即为漏沙重; 二、根据汛期、非汛期不同沙重的多次试验结果,计算不同时期的平均漏沙重; 三、当一、二、三类站的平均漏沙重与泥沙重之比,分别大于1.0%、1.5%、2.0%时,应作漏沙改正。 第6.4.5条 用滤纸过滤泥沙,应符合下列规定: 一、根据水样容积大小,采用浓缩水样或不经浓缩而直接过滤,操作方法应按本规范附录一中的规定进行; 二、在滤沙过程中,滤纸应无破裂,滤纸内浑水面必须低于滤纸边缘; 三、过滤时,必须将水样容器内残留的泥沙用清水冲到滤纸上。 第6.4.6条 沙包烘干及称重应符合下列规定: 一、沙包的烘干时间,应由试验确定,并不得少于2h,当不同时期的沙重或细颗粒泥沙含量相差悬殊时,应分别试验和确定烘干时间; 二、在干燥器内存放沙包的个数,应经沙包吸湿重试验确定,沙包吸湿重与泥沙重之比,一、二、三类站分别不应大于1.0%、1.5%、2.0%。 第五节 误差来源及控制 第6.5.1条 用烘干法处理水样,应采取下列技术措施对误差进行控制: 一、量水样容积的量具,必须经检验合格,观读容积时,视线应与水面齐平,读数以弯液面下缘为准; 二、沉淀浓缩水样,必须严格按确定的沉淀时间进行,在抽吸清水时,不得吸出底部泥沙,吸具宜采用底端封闭四周开有小孔的吸管; 三、河水溶解质影响误差,可采用减少烘杯中的清水容积或增加取样数量进行控制; 四、控制沙样烘干后的吸湿影响误差,应使干燥器中的干燥剂经常保持良好的吸湿作用,天平箱内、外环境应保持干燥; 五、使用天平称重,应定期进行检查校正。 第6.5.2条 采用置换法处理水样时,除与本规范第6.5.1条第一、二、五款要求相同外,并应采取下列技术措施对误差进行控制: 新计算断面平均含沙量,按本规范式(8.3.3—2)与式(8.3.3—3)计算误差。 一类站并应根据颗分资料,对床沙质部分进行同样的误差分析。各类站经分析确定的垂线数目,其允许误差应符合本规范第3.3.7条的规定。 第7.4.3条 采用等水面宽全断面混合法时,精简垂线数目的分析应按下列步骤进行; 一、按本规范表7.4.2规定的垂线数目上限,按等水面宽中心布设垂线; 二、每条垂线用等速积深法取样,用两点或一点法测速,水样应分别处理; 三、一类站的各垂线水样应分别作颗粒分析,并加测水温; 四、收集30次以上试验资料,经审核后,按本规范式(7.2.1—1)及(7.2.1—2)计算断面平均含沙量,作为近似真值,再按等水面宽中心抽取若干条垂线,将这些垂线的取样容积和沙重分别累积求和,计算得断面平均含沙量,并与近似真值相比,计算不同取样垂线数目所产生的误差。 第7.4.4条 采用等部分面积全断面混合法时,精简垂线数目的分析应按下列步骤进行: 一、按本规范表7.4.2规定的垂线数目上限,按等部分面积中心布线; 二、每条垂线用两点法等历时取样,同时测速,各点水样分别处理; 三、一类站的各点水样应分别作颗粒分析,并加测水温; 四、收集30次以上试验资料,经审核后,按本规范式(7.2.1—1)及(7.2.1—2)计算断面平均含沙量,作为近似真值,再按等部分面积中心抽取若干条垂线,将这些垂线的取样容积和沙重分别累积求和,计算断面平均含沙量,并与近似真值相比,计算不同垂线数目所产生的误差。 第7.4.5条 采用等部分流量全断面混合法时,精简垂线数目的分析应按下列步骤进行: 一、按本规范表7.4.2规定的垂线数目上限,按等部分流量中心布设垂线; 二、每条垂线按同一取样方法采取等容积的混合水样,用二点法或一点法测速,各垂线水样分别处理; 三、一类站的各垂线水样应分别作颗粒分析,并加测水温; 四、收集30次以上的试验资料,经审核后,按本规范式(7.2.1—1)及(7.2.1—2)计算断面平均含沙量作为近似真值,再按等部分流量中心抽取若干条垂线,并将这些垂线平均含沙量的算术平均值作为断面平均含沙量与近似真值相比,计算不同取样垂线数目所产生的误差。 第7.4.6条 一类站在分析各种全断面混合法的垂线取样方法和取样垂线数目所产生的误差时,应同时对悬移质中的床沙质部分作误差分析。 第7.4.7条 当按本规范第七章第四节规定分析的误差符合本规范第3.3.7条规定时,允许用分析后的垂线取样方法或取样垂线数目进行悬移质输沙率测验。 第五节 简化颗粒级配取样方法的分析 第7.5.1条 一、二类站简化颗粒级配取样方法的分析,应结合简化输沙率测验方法进行。三类站可直接采用简化方法采取颗分水样。 第7.5.2条 一、二类站按本规范第7.4.1条规定收集试验资料后,可用下式计算垂线平均颗粒级配作为近似真值,并与简化的取样方法计算的垂线平均颗粒级配比较,进行误差分析。 第7.6.2条 断面比较稳定,主流摆动不大的站,应选择几次能代表各级水位、各级含沙量的输沙率资料,绘制垂线平均含沙量与断面平均含沙量的比值 横向分布图,在图上选择 值最为集中,且等于1处,确定一条或两条垂线,作为单样取样位置,由此建立单断沙关系曲线,进行统计分析,一类站相对标准差不应大于7.,二、三类站不应大于10.。 第7.6.3条 断面不稳定,主流摆动大,无法固定取样垂线位置的站,应按下列方法确定单样取样位置: 一、在中泓处选2~3条垂线,采用本规范第7.6.2条的方法进行误差分析; 二、用取样垂线不多于5条的全断面混合法作为单样取样方法,并按本规范第七章第四节的分析方法,进行误差分析。 第7.6.4条 当单样取样断面与输沙率测验断面不一致时,应在输沙率测验的同时,在单样取样断面上选几条垂线取样,分别处理,进行误差分析。 第7.6.5条 单样含沙量测验方法,在各级水位应保持一致。如为复式河槽,需要在不同水位级采用不同测验方法和调整垂线位置时,应经资料分析确定并明确规定各种方法的使用范围。 第七节 悬移质输沙率及颗粒级配的间测分析 第7.7.1条 二、三类站当有5~10年以上的资料证明,实测输沙率的沙量变幅占历年变幅的70.以上,水位变幅占历年水位变幅的80.以上时,可按以下规定进行间测输沙率分析: 一、将历年悬移质输沙率和相应单样含沙量实测成果,按沙量级分成若干组,用各组平均值绘制历年综合单断沙关系线; 二、将各年单断沙关系线套绘于历年综合单断沙关系曲线图 上,当各年关系线偏离综合线的最大值在±5.以内时,可实行间测; 三、间测期间可只测单样含沙量,并用历年综合关系线整编资料。 第7.7.2条 二、三类站当有5~10年以上的资料证明,颗粒分析所包括的含沙量变幅占历年变幅的80.以上时,可按以下规定进行间测输沙率颗粒级配的分析: 一、将历年断颗与相应单颗颗粒分析成果,按小于某粒径沙重百分数分成若干组,用各组平均值绘制历年综合单断颗关系线; 二、将各年单断颗关系线套绘于历年综合单断颗关系曲线图上,当各年关系线偏离综合关系线的最大值,粗砂部分在±3.以内,细砂部分在±6.以内,且断颗多于或少于单颗一个粒径级的测次占总测次的30.以下时,可实行间测或停测。 第7.7.3条 同一河流上下游相邻两站,有5~10年以上的资料证明,两站各年相应月平均颗粒级配,小于某粒径沙重百分数差数的不确定度:粗沙部分小于8,细沙部分小于16,且无显著的系统偏差时,可停止其中一个站的颗粒分析。 第八章 悬移质泥沙测验不确定度估算 第一节 一般规定 第8.1.1条 悬移质泥沙测验不确定度应以百分比衡量,按正态分布,置信水平取95.,随机不确定度在数值上应为2倍标准差。 第8.1.2条 悬移质泥沙测验误差分量应为仪器、水样处理、取样历时、垂线取样方法和取样垂线数目等各项,不同测验方法的误差,应由各分项误差组成。 第8.1.3条 悬移质泥沙测验误差应按系统误差与随机不确定度分别综合。本章提供的方法,用于估算一次断面平均含沙量、输沙率和单样含沙量的总系统误差与总随机不确定度。 第二节 悬移质泥沙测验误差组成及所需资料的收集 第8.2.1条 一次断面平均含沙量测验的总随机不确定度,应由以下两类分项误差组成: 一、垂线平均含沙量误差,包括: 1.仪器误差,为仪器处于标准工作状态下,同参证仪器比测的偏差; 2.水样处理误差,为不同的水样处理方法或操作带来的误差; 3.CsⅠ型误差,为垂线上单点取样的有限历时所引起的脉动误差; 4.CsⅡ型误差,为有限取样点数和计算规则所引起的垂线平均含沙量的误差; (三)瓶加清水重差值法检定比重瓶 1.将待检定的比重瓶,按本规范附录一中(二)的规定,在室温条件下连续测得一组(3~5次)瓶加清水重及相应水温,取用平均值; 2.根据平均水温,在附表1.1中查出与水温4℃时的清水重差值(若比重瓶容积不是50ml,则表内清水重差值应乘以比重瓶实际容积与50ml之比值),然后,用平均的瓶加清水重减去查得的清水重差值,即得水温在4℃时比重瓶加清水重; 3.用水温4℃时的瓶加清水重,与某一水温时附表1.1中相应的清水重差值相加,即得该水温时瓶加清水重。将算得的不同温度时瓶加清水重制作成关系曲线或表,以备查用; 用此法时,应注意检测比重瓶的容积。如标称容积与实际容积不一致时,应采用实际容积。 (四)泥沙密度的测定方法 1.用100ml比重瓶时,要求沙重为15~20g; 2.将经沉淀浓缩后的样品,用小漏斗注入比重瓶内,瓶内浑液不宜超过比重瓶容积的2/3; 3.将装好样品的比重瓶放在砂浴锅上(或在铁板上铺一层砂子,放在电炉上)煮沸,并不时转动比重瓶,经15min后,冷却至室温; 4.用清水缓慢注入比重瓶,使水面达到适当高度,插入瓶塞,瓶内不得有气泡存在。然后用手抹去塞顶水分,用毛巾擦干瓶身,称瓶加浑水重后,拔去瓶塞,迅速测定瓶内水温; 5.将称重后的浑水,倒入已知重量的烧杯内。放在砂浴锅上蒸至无流动水后,移入烘箱,在100~110℃下烘4~8h,移入干燥器内冷却至室温后称重,准确至0.001g; (二)流量及悬移质输沙率测验记载簿 1.流量输沙率测验记载计算表(一)、(二)(畅流期流速仪法)(1992-悬1): (1)“施测时间”:填写输沙率测验起止时间; (2)“天气”:测验时天气情况,分别以晴、阴、雾、雨、雪表示; (3)“风向风力”:按国标《水位观测标准》有关规定填记; (4)“流向”:流向指主流而言,局部回流可不考虑,顺流记“∧”、逆流记“∨”、停滞记“×”; (5)“采样器型号”:填记如,调压积时式、皮囊积时式、横式、普通瓶式等; (6)“垂线取样方法”:填记如,二点法、三点法、五点法、六点法、积深法、某种垂线混合法; (7)“垂线号数”:测输沙率过程中,测深、测速、取水样或加测床沙,根据实际情况,按自一岸向另一岸顺序分别编号和填记; (8)“角度燉起点距”:分子填仪器交会的角度,分母填由交会角度或其它读数算出的垂线起点距; (9)“测深测速时间或水位”:水位变化快时填每条垂线测速时间或水位,水位变化平缓时,此栏可空白不填; (10)“水深/湿绳总长”:用测深杆、测深锤或悬杆测深时,测得水深即为实际水深,填入此栏时,应将分母“湿绳总长”四字划去,用悬索测深时,分母填铅鱼接触水面和河底时读数之差,分子填“湿绳总长”减去“干湿绳长度改正数”后之数值; (11)“悬索偏角”:填铅鱼接触河底时的悬索偏角读数; (12)“干湿绳长度改正数”:根据“干绳长度改正表”和“湿绳长度改正表”查得二项改正数之和,均取负值,悬架支点至水面高差很小时,可不作干绳改正,悬索偏角小于10.时,不作偏角改正; (13)“仪器位置”:“相对”,填仪器入水深度与实际水深的比值,“测点深”,填仪器实际入水深度,用悬索悬吊仪器时,为经悬索偏角改正后的仪器垂直入水深; (14)“床沙沙样编号”:填相应于床沙某取样垂线所取床沙沙样的编号,一般为盛沙样器皿的编号,不测床沙时,本栏空白; (15)“盛水样器编号”:填盛水样器的号数,用积深法或垂线混合法时,每条垂线只有一个水样,只填一个号数,记入本垂线的第一行; (16)“水样容积”:在现场量积时填记; (17)“测速记录”:“信号数”,填测速开始至终止时接收信号的总数,“总转数”填“信号数”与每一个信号的仪器转数的乘积; (18)“流向偏角”:填测点流向与断面间夹角与90.角之差; (19)“测点流速”:根据总历时和总转数,由流速仪公式计算得出; (20)“流向改正后”流速:填测点流速与流向偏角度数的余弦函数的乘积; (21)“系数燉垂线平均”流速:“系数”,用一点法且不在0.6相对水深处测速,需乘以由试验确定的经验系数,填入“系数”栏,“垂线平均”按有关规定计算后填入; (22)“部分面积”和“部分流量”:按《河流流量测验规范》有关规定计算填写; (23)“测点含沙量”:自水样处理记载表内抄录; (24)“单位输沙率”:填测点流速与测点含沙量的乘积,用积深法或垂线混合法或一点法时,本栏不填; (25)“垂线平均”含沙量:用选点法时,按本规范第7.1.2条规定计算,用积深法或垂线混合法时,自水样处理记载表中抄录; (26)“部分平均”含沙量:为相邻取样垂线的垂线平均含沙量的算术平均值; (27)“部分输沙率”:为“部分平均含沙量”与“取样垂线间流量”之乘积; (28)“断面输沙率”:为“部分输沙率”之总和; (29)“断面平均含沙量”:为“断面输沙率”与“断面流量”之比值; (30)“相应单样含沙量”:按本规范第7.1.3条规定计算填记; (31)“测线数燉测点数”:分子为测沙垂线数目,分母为各测沙垂线测沙点的总和,用积深法和垂线混合法时,“测点数”三字划去; 其它各项按现行国家标准《河流流量测验规范》的规定填记; 2.流量输沙率测验记载计算表(一)、(二)(冰期流速仪法)(1992-悬2): (1)“冰厚”:填量冰尺几次在冰面处所截读数的平均值; (2)“水浸冰厚”:填量冰尺连量几次在水面处所截读数的平均值; (3)“冰花厚”:填量冰花尺连测几次在水面处所截读数的平均值与“水浸冰厚”的差值; (4)“平均水浸冰厚”:为相邻垂线的“水浸冰厚”的算术平均值; (5)“平均冰花厚”:为相邻垂线的“冰花厚”的算术平均值; (6)“有效或应用水深”:填“水深”减去水浸冰厚及冰花厚度之和; (7)“测深垂线间水浸冰面积”:填“垂线间距”与“垂线间平均水浸冰厚”的乘积; (8)“测深垂线间冰花面积”:填“垂线间距”与“垂线间平均冰花厚”的乘积。 其余有关流量测验统计栏,按现行国家标准《河流流量测验规范》的规定填记。 3.悬移质输沙率测验记载表(全断面混合法)(1992-悬3): (1)“断面流量”:用全断面混合法测输沙率,一般不测流量,填推算的断面流量; (2)“流量推算方法”:如用水位流量关系或其它方法推算; (3)“水样总容积”:为各测线水样容积的总和; (4)“断面平均含沙量”:为总沙重除以总容积,自水样处理记载表中抄录; (5)“断面输沙率”:为断面流量与断面平均含沙量的乘积。 其它各项按现行国家标准《河流流量测验规范》的规定填记。 (三)单样含沙量测验记载簿 1.封面(1992-悬4-4):“施测号数”:填记单样含沙量的施测号数,自年初编起。 2.单样含沙量测验记载表(1992-悬4): (1)“取样断面位置”:填采取单样断面的位置,以与基本水尺断面的关系表示; (2)“采样器型式及容量”:填所用采样器型式及容量,如使用2dm3的横式采样器,即填横式“2”;使用3dm3的调压积时式采样器,即填调压积时式“3”; (3)“取样垂线位置及方法”:简要说明取样垂线位置、数目与在垂线上的取样方法.如“120m一线积深法”;“等流中三线,0.2、0.8等历时垂线混合法”; (4)“水样处理方法”:填使用的方法。如“烘干法”; (5)“记载簿页号”:填写本次水样处理记载所在的记载薄号与页号,如3号簿第5页,记为3~5; (6)“单样含沙量”:自水样处理记载表内抄录。 不填; (9)“校正后沙重”填沙重与沙重校正数的代数和。 3.悬移质水样处理记载表(过滤法)(1992-悬7): (1)“滤纸编号”:所用滤纸的号数; (2)“滤纸重”:填沙样过滤前称得的烘干滤纸的重量; (3)“滤纸加沙重”:填沙包烘干后称得的重量; (4)“沙重校正数”:填沉淀损失改正数与漏沙损失改正数的代数和,不超过允许误差时,可不填; (5)“校正后沙重”:填沙重与沙重校正数的代数和。 (五)泥石流、浆河、揭河底观测记载簿 1.封面(1992-悬8-8): “施测号数”:填在本年度内发生并进行观测泥石流及“浆河”、“揭河底”等特殊现象的号数; 2.泥石流、浆河、揭河底记载表(1992-悬8): (1)“观测号数”:填进行泥石流及特殊现象观测的编号,各项观测统一编号; (2)“水流状态”:主要为“泥石流”、“浆河”、“揭河底”等几种,根据实际情况填记一种; (3)“颗分及流变试验水样编号”:根据流变试验的沙重要求另取的试验水样,填写所用盛样桶的号数,如“单样”测定含沙量后,可兼作颗分及流变试验水样,则此栏不填; (4)“泥石流、浆河、揭河底观测和记述”:本栏应根据具体的“水流状态”来填记,如“泥石流”经过断面全过程的记述; “浆河”发生和发展过程的记述;“揭河底”现象观测,如发生的位置,露出水面的大小,向下游推进的速度和距离等等,为了详 尽地记述现场各主要特征,如栏格不够用,可加附页。 4.测压管读数率定,应事先率定出测压管的一个支管读数与两支管读数差乘以水银(或水)密度的压力数值,点绘关系图备用。 (四)试样操作技术要求: 1.准备工作:将取得的样品(包括原样和湿沙样),按规定备制试样;选择试验用的毛管计、量杯或比重瓶并擦洗干净;备好试验用的天平、温度计、秒表、提桶和记录表格等。 2.备制试样: (1)当野外调查只能取得干土样时,试验前应先浸泡三天以上,再搅拌至无团粒为止。然后,按调查的原样容重和pH值大小备制试样。 备制的试样必须充分搅拌均匀,然后采取一定数量的分样进行含沙量、容重、颗粒级配、极限体积浓度及pH值等项目测定,方能开始试验。在试验过程中或结束时,视水沙分选沉降情况,再取样测定含沙量,必要时同时进行颗粒分析; (2)当需要备制不同浓度的试样时,应从高到低备制。 3.仪器安装调试:首先应将仪器组装配套,再将毛管计调垂直和贮样筒调水平。采用吊锤法校正毛管计的垂直度;用贮样筒装适量清水,观察四周的水深是否一致,以调平贮样筒。调整后将支架固定,防止滑动。 4.装试样:将备制的试样装入贮样筒,装至筒容积的2/3为宜。 5.进行试验: (1)开启或关闭相应的阀门,连通管路加压或抽气,使测压管压力达到一定值。待压力稳定后,记录该测次的起始压力的贮样筒内试样深,同时,立即拔开毛管堵塞开关,让试样流出。 拔开关前,贮样筒内的试样应搅拌。搅拌停止后,即打开开关,开始试验; (2)开动秒表记时,同时在毛管计出口用量杯(或比重瓶) Ⅲ同轴圆筒旋转式粘度计试验方法 (一)试验方法:测量系统的两个同轴圆筒,其内筒以已知角速度旋转,流体受力发生剪切变形,流体的粘滞力作用于旋转筒表面,其转动力矩与粘滞阻力成正比。通过测量转筒的扭力矩和旋转角速度来推算试样的剪切应力和剪切速率,并由此确定流体的流变特性。 (二)仪器设备及主要技术要求 1.仪器主要组成部分包括: (1)支座:安装整个测试系统的基础; (2)测量头:扭矩读数设备,采用直接(弹簧装置)或间接(机电转换)显示扭矩值; (3)测量系统:包括内、外筒和恒温装置。 2.主要技术要求: (1)为适应不同含沙量及颗粒级配的试样,需备制几种不同直径的内、外筒,组成几套测量系统; (2)内、外筒构成缝隙△R,△R/R为缝隙比,应根据不同试样,确定几级缝隙比; (3)测量系统的缝隙宽度应不小于泥沙最大颗粒直径的5倍; (4)内、外筒直径,必须精确测定; (5)内筒结构型式,应使端面效应小,一般采用两端凹形、边缘为锐角刃口的型式; (6)内、外筒壁面要求一定糙度,以防止出现滑移现象; (7)以弹簧装置量测扭矩的仪器,使用一段时间后,弹簧可能发生变形,必须校正。 (三)试验操作技术要求 1.准备:将取得的样品(包括原样和湿沙样)按毛管计试验的同样要求备制试样;选择试验用的测量系统,并清洗擦净; 附录四 本规范用词说明 一、为便于在执行本规范条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下: 1.表示很严格,非这样作不可的: 正面词采用“必须”; 反面词采用“严禁”。 2.表示严格,在正常情况均应这样作的: 正面词采用“应”; 反面词采用“不应”或“不得”。 3.表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样作的: 正面词采用“宜”; 反面词采用“不宜”。 二、条文中指定应按其它有关标准执行时,写法为“应符合现行标准《》规定”或“应按现行标准《》执行”。 附加说明 本规范主编单位、参加单位和 主要起草人名单 主编单位:水利部黄河水利委员会水文局 参加单位:水利部水文水利调度中心 铁道部科学研究院西南研究所 主要起草人:赵伯良、李兆南、朱宗法、刘振新、 谢慎良、王雄世、牛占
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