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水庫流域水體深度與淤積厚度體量探測

來源:北京眾和科技有限公司   2022年05月11日 15:21  

我國江河大多含沙量高,在河流上修建水庫后,水位抬高,流速降低,必然導(dǎo)致泥沙在水庫中淤積。我國現(xiàn)有水庫約9.8萬座,90%以上修建于 20 世紀(jì) 50~70 年代,經(jīng)過幾十年運(yùn)行,普遍存在不同程度的淤積。目前,在全國范圍內(nèi)尚未系統(tǒng)地開展水庫淤積調(diào)查。水庫淤積會產(chǎn)生一系列問題:導(dǎo)致庫容損失,降低水庫防洪和興利效益;抬高回水位、增加水庫淹沒損失;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。水庫淤積嚴(yán)重影響水庫防洪安全、運(yùn)行安全、生態(tài)安全,是水庫運(yùn)行管理中亟待解決的重要問題。因此需要在非開挖條件下探明該庫區(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題,進(jìn)行后續(xù)的相應(yīng)治理措施。

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

(一)測桿法

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

(三)地質(zhì)鉆探法

地質(zhì)鉆探法分為兩類: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):主要針對規(guī)模較大、污染較重的河道、湖泊,以及水深不超過10m的山塘的淤積探測。該方法采用柱狀透明采樣管,制取1~2m長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:主要針對水深超過10m的水庫和山塘的淤積底泥探測,屬深水探測??刹捎霉こ蹄@機(jī)與柱狀取樣器聯(lián)合使用。庫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)通過使用鉆機(jī)單點(diǎn)采集柱狀淤泥樣本,通過樣本天然密度、成分等分析,加上肉眼識別,得出淤泥高程分布,計算出淤泥厚度。該方法工作量大,價格昂貴,而且效率低。比較適用于環(huán)保對污泥污染情況檢測等。

(三)超聲波測量

利用美國SYQ陸地水底沉積物測量系統(tǒng)進(jìn)行水下淤泥厚度測量,通過發(fā)射的超聲波短脈沖從發(fā)射到達(dá)水底并返回的時間,將往返時間的一半乘以平均聲速,就得到換能器到水底的水深。由于低頻聲信號比高頻聲信號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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