基于浑浊度监测山区河流悬浮泥沙含量的试验研究

摘要

针对山区河流悬浮泥沙含量监测缺乏实时性的问题，对浑浊度及悬浮泥沙含量进行监测，分析光照强度、流速、颗粒粒径和水体含沙量对浑浊度的影响，建立浑浊度与悬浮泥沙含量的关系模型式。结果表明：1）光照强度对浑浊度的影响最大，根据二者之间的关系，将光照强度（E）划分为3个区间：E≤6 800 lx、6 800 lx 22 000 lx，对应于3个区间，确定了浑浊度与悬浮泥沙含量的关系模型；2）水流流速主要影响上层泥沙颗粒的分布，流速为0.16 m/s时测量区域的浑浊度大于流速为0.018 m/s时的浑浊度；3）泥沙颗粒的粒径大于扬动流速能带动的临界粒径时，其会沉积在渠底，因此，泥沙级配中大于临界粒径的颗粒占比越大，悬浮泥沙含量越小，浑浊度越小；4）水体含沙量越大，水沙输移过程中携带悬浮泥沙的量也越多，测量区域上层水样的浑浊度越大；5）采用本研究确定的浑浊度与悬浮泥沙含量的3个关系模型，预测得到的悬浮泥沙含量与实际悬浮泥沙含量的平均相对误差分别为7.22%、10.00%、8.58%。根据在自然条件下不同光照强度区间测得的浑浊度，可以得出该测量区域的悬浮泥沙含量。由于浑浊度可以现场连续、快速测得，所以将此方法引入山区河流悬浮含沙量实时监测是可行的。

关键词

悬浮泥沙含量 / 浑浊度 / 监测模型 / 模型选择