異重流觀測

對多沙河流上的水庫在洪，入庫後由於含沙濃度差異所產生的異重流進行的觀測。其目的在於研究異重流形成的條件和運行規律，研究利用異重流排沙減淤的可能性和最優方式，以做好水庫排沙運用，延長水庫壽命。

基本介紹

• 中文名：異重流觀測
• 外文名：Observationof Density Current

觀測項目

異重流的現場觀測和取樣可在水庫淤積觀測斷面中選取，一般不另設。觀測斷面的數量根據水庫規模、水庫形狀和觀測任務而定，一般取3個-5個。在選定的若干測線上再選定若干測點進行觀測和取樣。斷面上測線的數量和位置要在現場觀測時根據斷面形狀和異重流擴散範圍而定，在異重流擴散範圍外和水深變化不大處，測線間距可較大，在主流線附近和斷面形狀變化劇烈處，測線布置可較密。測線上測點的選定，以能取得含沙量和流速兩者的實際分布為原則。

觀測儀器

異重流觀測所用儀器，多為水文測驗常用儀器，如流速儀、懸移質取樣器及推移質取樣器等，根據水庫異重流高含沙量、低流速和水深等特點選用。觀測流向常用流向儀，觀測渾水面常用回聲測深儀。

觀測方法

異重流觀測約在每次異重流進庫前0.5h開始進行。在一次異重流過程中，原則上要求能取得沿水庫流程各斷面上，不同測線的各測點在不同時間的各項所需測值。至少應在異重流開始形成時、比較穩定和消落時進行3次觀測。

觀測方式可根據情況採取若干條測船在同一斷面的不同測線上同時觀測；或者是在各斷面上都固定一隻測船，專門在所在斷面施測。船隻的具體位置一般採用在船上用六分儀瞄視岸上適宜的兩固定標誌的辦法確定。

異重流觀測期間，對於外觀上的一些現象，如水流形態、主流和潛入點位置及其附近現象、清渾水交界面、異重流入庫後遇到孤島或橋墩等阻礙物而渾水上翻等，應進行巡迴觀察並詳細記錄。當異重流來到壩前並在水庫底部擴散成渾水層後，應在壩前固定點進行渾水面高程觀測，掌握渾水面沉降過程。當水庫開閘泄放異重流時，除應對壩前渾水面高程進行加測外，還應在測記出庫流量處加強含沙量的取樣觀測。

資料整理分析

異重流觀測資料應及時進行整理分析，按時空關係進行排列統計。整理分析一般包括：①繪製沿程各斷面的流速與含沙量分布圖，用以觀察分析渾水潛入後異重流的流態以及由不穩定到穩定的過程。②繪製沿程各斷面異重流寬度過程線，用以研究異重流的擴散範圍和過程。③繪製異重流流速與泥沙平均粒徑的關係曲線，結合渾水面高程變化資料，研究異重流的挾沙能力和沉降速度。④繪製異重流歷次淤積過程和分布圖，以分析異重流淤積的規律。此外，根據異重流出庫沙量的觀測資料，結合有關因素研究異重流排沙的效果。

發展概況

開展異重流觀測最早的是美國的象山水庫(Elephant Butt Reservoir)，始於1917年。中國水庫異重流觀測是1953年於官廳水庫開始的，以後在三門峽、紅山、崗南及劉家峽等水庫陸續開展。20世紀80年代，中國已開始利用同位素進行含沙量的測定。在泥沙顆粒分析方面，已開始使用光電顆粒分析儀。中國在異重流理論研究方面做了不少工作，結合室內試驗和現場觀測資料，已建立了一系列理論和經驗關係式，用以推算異重流出庫沙量、淤積量分布，並已編製成電子計算機運算程式。