日平均输沙率和含沙量计算方法

4.3.3.1　计算日平均值的资料

（1）以实测点计算。直接使用实测断沙或单沙，或单沙经过换算的断沙进行日平均值的计算。

（2）以断沙或单沙过程线选摘录点据计算。根据点绘的断沙或单沙过程线，在过程线上摘录足够的并且能控制流量、含沙量变化的点次，进行日平均值的计算。

（3）以流量过程线选摘录点计算。在流量过程线选摘录点，或采用日平均流量点计算，使用流量与输沙率关系推求相应输沙率，计算日平均值。

4.3.3.2　日平均值的计算方法

在使用整编程序进行资料整编时，使用流量加权法第3种方法（积分法）计算日平均值。不使用整编程序进行资料整编时，可视单沙或断沙测取（摘录）次数及水、沙变化情况，选用代表法、算术平均法、面积包围法或流量加权法计算。

1.断沙或单沙及插补值代表法

适用于含沙量基本稳定或变化较小时期，一日施测或摘录一次单沙或断沙，及未施测沙之日的。

（1）一日施测或摘录一次单沙或断沙时，即以单沙或断沙作为日平均含沙量Csdm，乘以日平均流量Qdm，即得日平均输沙率，即Qsdm=Csdm·Qdm。

（2）几日施测一次单沙或断沙时，按规定未施测各日的日平均含沙量，可按前后施测日的断沙或单沙，以直线内插或在含沙量过程线上查读求得，再乘以日平均流量，即得日平均输沙率。

（3）若干天水样混合处理时，即以混合水样的相应单沙或断沙作为各日平均含沙量，并用以推算日平均输沙率。

2.算术平均法

适用于流量变化不大，含沙量测次分布均匀的情况。即用各测次含沙量的算术平均值，作为日平均含沙量，计算日平均输沙率。

3.面积包围法

当流量变化不大，但含沙量变化较大且测次分布不均匀时，用各测次含沙量以时间加权求得日平均含沙量，并用以推算日平均输沙率。

4.流量加权法

当流量和含沙量变化较大，可采用流量加权法计算日平均输沙率，再除以日平均流量得日平均含沙量。用流量加权计算日平均输沙率的方法有以下3种。

（1）第1种方法。以瞬时流量乘以相应时间的含沙量，得出瞬时输沙率，再以时间加权求出日平均输沙率，除以日平均流量即得日平均含沙量。计算日平均输沙率公式为

式中 Qs——日平均输沙率，kg/s或t/s；

qi——瞬时流量，m3/s；(www.xing528.com)

csi——瞬时含沙量，kg/m3或g/m3；

Δti——相邻时间的间隔，h；

i——瞬时流量、含沙量及时间系列序号。

第1种方法计算实例，见表4.2。

表4.2　××站流量加权法第1种方法日平均输沙率计算表

（2）第2种方法。以相邻瞬时流量的平均值乘以相应含沙量的平均值，求得时段平均输沙率，再乘以该时段的时距，以其积的代数和除以一日的时间即得日平均输沙率，再除以日平均流量即得日平均含沙量。计算日平均输沙率公式为

式中符号同上。

第2种方法计算实例，见表4.3。

表4.3　××站流量加权法第2种方法日平均输沙率计算表

（3）第3种方法：即积分法。相邻时段平均输沙率为流量、含沙量乘积的时间的积分与时段历时的比值，再乘以该时段的时距，其各时段的代数和除以一日的时间即得日平均输沙率，再除以日平均流量即得日平均含沙量。计算日平均输沙率公式为

式中符号同上。

第3种方法计算实例，见表4.4。

表4.4　××站流量加权法第3种方法（积分法）日平均输沙率和日平均含沙量计算表

采用流量加权法时，日平均含沙量Csdm计算公式为

以上计算方法为顺流时的日平均输沙率及日平均含沙量计算。若有逆流、停滞现象时计算方法有所不同：当全日为逆流时，其计算方法与顺流相同，但所求日平均输沙率为负值。若一日内兼有顺流、逆流时，日平均输沙率计算方法与顺流相同，为其代数和，如逆流输沙率大于顺流，则所求日平均输沙率数值为负值。日平均含沙量则用顺流、逆流输沙量绝对值总和除以顺流、逆流径流量绝对值的总和得之。全日水流停滞时，日平均输沙率为零，日平均含沙量用面积包围法计算。如果一日内有部分时间水流停滞时，其计算方法与顺流相同。

在使用流量与输沙率关系曲线法，当关系线为曲线时，用瞬时流量推求瞬时输沙率，然后用面积包围法计算日平均输沙率；当关系曲线为一条直线或曲率很小时，可用日平均流量推求日平均输沙率。日平均含沙量用日平均输沙率除以日平均流量即得。表4.5为某测站逐日平均含沙量表。

表4.5　××站逐日平均含沙量表

续表

注 1.表内空白之日，含沙量按规定停测。
2.在距岸边35m处，采用固定垂线0.6一点法取样。
3.断面平均含沙量用单断沙关系曲线法推求，单断沙关系曲线为45°线。