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水庫(kù)流域水體深度與淤積厚度體量探測(cè)

來(lái)源:北京眾和科技有限公司   2022年05月11日 15:21  

我國(guó)江河大多含沙量高,在河流上修建水庫(kù)后,水位抬高,流速降低,必然導(dǎo)致泥沙在水庫(kù)中淤積。我國(guó)現(xiàn)有水庫(kù)約9.8萬(wàn)座,90%以上修建于 20 世紀(jì) 50~70 年代,經(jīng)過(guò)幾十年運(yùn)行,普遍存在不同程度的淤積。目前,在全國(guó)范圍內(nèi)尚未系統(tǒng)地開(kāi)展水庫(kù)淤積調(diào)查。水庫(kù)淤積會(huì)產(chǎn)生一系列問(wèn)題:導(dǎo)致庫(kù)容損失,降低水庫(kù)防洪和興利效益;抬高回水位、增加水庫(kù)淹沒(méi)損失;壩前堆淤影響工程正常和安全運(yùn)行;清水下泄引起下游河道沖刷;污染物隨泥沙淤積沉淀污染水質(zhì)等。水庫(kù)淤積嚴(yán)重影響水庫(kù)防洪安全、運(yùn)行安全、生態(tài)安全,是水庫(kù)運(yùn)行管理中亟待解決的重要問(wèn)題。因此需要在非開(kāi)挖條件下探明該庫(kù)區(qū)水體及底泥的深度,以便于后期查明該區(qū)域可能存在的淤積問(wèn)題,進(jìn)行后續(xù)的相應(yīng)治理措施。

淤泥厚度監(jiān)測(cè)常用方法:插桿法,地質(zhì)鉆探法,超聲波測(cè)量法,靜力觸探法和其它等;

(一)測(cè)桿法

主要針對(duì)規(guī)模較小、污染程度較輕且水深不超過(guò)3m的河道及湖泊的淤積探測(cè)。該方法可采用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)桿下端焊接直接20cm鐵板的特制測(cè)桿及標(biāo)準(zhǔn)測(cè)桿聯(lián)合探測(cè),兩根測(cè)桿讀數(shù)差值來(lái)確定淤泥的厚度,即當(dāng)特制測(cè)桿觸及淤泥表面的時(shí)候讀取一個(gè)深度,標(biāo)準(zhǔn)測(cè)桿用力插入泥中達(dá)到一定阻力,由有經(jīng)驗(yàn)的測(cè)量人員判斷標(biāo)準(zhǔn)測(cè)桿已經(jīng)觸及淤泥的下表面時(shí)再讀取一個(gè)深度,從而計(jì)算出淤泥厚度。

(三)地質(zhì)鉆探法

地質(zhì)鉆探法分為兩類(lèi):一是柱狀采樣法,二是鉆機(jī)取樣法。

柱狀采樣法(閃蝶TYPE3重力&錘擊式沉積物采樣器):主要針對(duì)規(guī)模較大、污染較重的河道、湖泊,以及水深不超過(guò)10m的山塘的淤積探測(cè)。該方法采用柱狀透明采樣管,制取1~2m長(zhǎng)的底泥原狀完整柱狀樣,可直接觀察到污泥的垂直分布情況。本方法可測(cè)量底泥淤積深度和觀察污泥的垂直分布情況,非常直觀。

鉆機(jī)取樣法:主要針對(duì)水深超過(guò)10m的水庫(kù)和山塘的淤積底泥探測(cè),屬深水探測(cè)??刹捎霉こ蹄@機(jī)與柱狀取樣器聯(lián)合使用。庫(kù)塘表層淤積層由于松軟及含水率高,宜采用鉆機(jī)攜帶柱狀取樣器取樣,而1m以下土層采用套管保護(hù)通過(guò)使用鉆機(jī)單點(diǎn)采集柱狀淤泥樣本,通過(guò)樣本天然密度、成分等分析,加上肉眼識(shí)別,得出淤泥高程分布,計(jì)算出淤泥厚度。該方法工作量大,價(jià)格昂貴,而且效率低。比較適用于環(huán)保對(duì)污泥污染情況檢測(cè)等。

(三)超聲波測(cè)量

利用美國(guó)SYQ陸地水底沉積物測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行水下淤泥厚度測(cè)量,通過(guò)發(fā)射的超聲波短脈沖從發(fā)射到達(dá)水底并返回的時(shí)間,將往返時(shí)間的一半乘以平均聲速,就得到換能器到水底的水深。由于低頻聲信號(hào)比高頻聲信號(hào)更容易穿透柔軟的水底沉積物,即在水底沉積物的地方,同一位置所獲得的數(shù)據(jù)。



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