1、典型小流域和典型监测点 水土流失监测,江西省水土保持监督监测站 2012年5月,监 测 培训,目录,1、雨量观测方法 2、径流小区观测方法 3、小流域控制站观测方法,1.雨量观测,观测：雨量实施全自动监测，定期用电脑连接到采集器上下载降雨量有关数据和曲线图。 资料整理与计算：日降雨量以每日8：00为日分界，每天从下载的观测数据中分别整理出本日08时至次日08时24小时内的降水总量，降雨水量的日总量由该日相应要素各时值累加,I30挑选：从下载的数据中，以5或10min间隔摘录雨量并得到累计降雨量，从30min开始，计算逐个30min内的平均降雨强度，从而得到该场降水不同时段的30min平均雨强，
2、从中选取最大值，即为该场降雨的最大30min雨强。 I60挑选：计算方法同上，仅将30min改为60min,2、径流小区观测,准备工作(1)取样瓶的编号及体积校正在使用取样瓶之前，我们需要用量筒对取样瓶进行体积校正,修正500ml,1000ml刻度线。,（2）铝盒的编号及称重,2、径流小区观测,取样取样前，准备好已编号的取样瓶（1000ml）、米尺、笔、记录本、铁锹、自制搅拌器、吸水拖把等 （1）检查小区、集流槽、集流池、分流池等是否有异常现象，若有做好相应的记录。 （2）对照记录表填好小区、集流池、分流池号，读取池中水位尺水面所在刻度值，并对应填入记录表中 （3）用铁锹搅动集流池中的泥水，使
3、泥沙与水充分混合达到均匀。集流池有上下两个阀门，上下阀门各取500ml，需取样2个，分流池直接取样1000ml,取样2个。 （4）打开集流池、分流池底阀，然后一边搅动，一边放出泥水，最后用清水将集流池、分流池冲洗干净。 （5）拧紧阀门，进入下一个小区的取样工作。,观测水深，为了防止水分蒸发以及集流池漏水，每场降水之后要及时观测，将所有小区的水深观测完以后再对逐个小区进行取样。将观测的数据记录在记录表当中,水深观测完以后，用自制搅拌器搅拌池中浑水，使泥水充分混合,集流池的两个阀门，取样时，用1000ml取样瓶在上下阀门各取500ml,使水样更有代表性，重复取样一个，并在记录表上记录取样瓶号。,一
4、级分流池和二级分流池只有一个阀门，当分流池有溢流时，我们直接在阀门处取1000ml样。,取样完毕后，一边搅动，一边放出泥水，最后用清水将集流池、分流池冲洗干净，如水池面不平整，放水不完全，可以用吸水拖把拖干。,集流槽中泥沙淤积量的计算工具：桶、铁锹、铝盒、小铲子1、桶、铝盒称重并记录G桶 ， G0； 2、把集流槽内的泥沙统一铲到桶中； 3、量出淤泥加桶的重量Gs ； 4、然后我们用重量为G0的铝盒在桶中不同部位取泥沙一铝盒，称其铝盒加湿土重G湿； 5、放入烘箱，在105下烘干12小时； 6、关闭烘箱电源，冷却半小时，称量烘干后的干土重G干， 利用质量换算法计算出淤泥的干重。将铝盒编号和称重数据
5、记录在记录表中。 式中：G淤积泥沙干重（kg）；Gs淤泥总湿重（kg）；G桶为桶重（kg）；G干为铝盒加烘干后的土重（g）；G湿为铝盒加烘干前的湿土重（g）；G0铝盒重（g）； 淤积量少时，可直接铲倒集流池进行搅拌。,水样处理,（1）烘干法,上述操作结束后将铝盒放入烘箱。在105下烘干8小时。关闭烘箱电源，冷却半小时。取出铝盒，用电子天依次称量，在记录中做好相应的记录。用天平称出铝盒加泥沙的重量，再减去铝盒重量，即得干沙重量。此法处理水样精度较高。泥沙重：式中：WS为泥沙重（g）WT泥沙加铝盒的总重（g）WH铝盒的重量（g）,（2）置换法,此法原理是体积守恒，法适用于含沙量大的水样，可省去过滤
6、、烘干等处理手续，既快且省，但是处理水样的精度低。式中 ：Ws浑水样中的泥沙重量（g）；Wws瓶加浑水重（g）；Ww瓶加清水重（g）（同温度下，与浑水样相同体积的清水）；Vs泥沙所占体积(cm3)；泥沙容重（g/）（取同区域相同性质的泥沙测定）；清水容重（g/）（取同温度下清水测定）；,泥沙密度的测定:取同区域相同性质的泥沙，所取的泥沙密度要能代表需要取样观测浑水中的泥沙密度，烘干称重，再倒入一定体积的清水中，读取清水增加的体积即为泥沙的体积，用泥沙的质量除以泥沙的体积即为泥沙的密度。泥沙密度的取值是否恰当，对所求泥沙影响较大，为使所选泥沙密度符合实际，应在同时期，不同垂线的不同位置上采取水样
7、，实测密度，取平均值作为采用的泥沙密度。,水样含沙量Cs的计算:通过量积、称重、计算等工序，求得含沙量：式中： WS浑水样中的干沙重量（g）；V浑水样容积（ml）；CS含沙量（kg/m3）。,总泥水量计算（1）当径流只流入集流池，而没有进入分流池时，因集流池无盖，要考虑降雨因素，降雨量可以看作分流池内的积水深或是通过降雨数据整理而来，集流池泥水量用下式计算：W0为集流池泥水体积，m3； a为集流池的长度，m；b为集流池的宽度，m；h为集流池内径流泥沙混合溶液的深度;h0为降雨量，m。,数据处理,当集流池水深到达三角堰铁板处，我们需要计算三角堰缺口处增加的那一部分径流量的体积，此时公式变为：分别
8、为集流池铁板三角堰缺口处前侧的长宽； 集流池铁板三角堰缺口处右侧的长宽； 为池底到三角堰处的高度；其他符号意义同前。公式分有三项，如果h0参考二级分流池中水深，则后两项不需减去h0 。,（2）当集流池已装满，且有一定体积的径流量流入一级分流池，而没有进入二级分流池时，一级分流池泥水量用下式计算：式中：W1为一级分流池泥水总量，a1、b1分别为一级分流池的长和宽，m; h1为一级分流池里的径流深度；其他符号意义同前。,当一级分流池水深到达三角堰铁板处，我们需要计算三角堰缺口处增加的那一部分径流量的体积，此时公式变为：分别为一级分流池铁板三角堰缺口处前侧的长宽； 一级分流池池铁板三角堰缺口处右侧的
9、长宽； 为池底到三角堰处的高度；其他符号意义同前。公式分有三项，如果h0参考二级分流池中水深，则后两项不需减去h0 。,3当集流池、一级分流池都已装满，且有一定体积的径流量流入二级分流池时，径流量用下式计算：式中：W2为二级分流池的泥水总量，a2、b2分别为二级分流池的长和宽，m; h2为二级分流池里的径流深度；其他符号意义同前。,泥水总量：,当水样泥沙浓度不大时，水沙混合物的泥水体积，即可近似小区径流量，此时清水率近似为1；当侵蚀剧烈，集流池内泥沙淤积厚度较大时，应相应地扣除泥沙所占的体积，此时需计算清水率,径流总量,径流量观测中应注意的几个问题 1）当泥沙浓度不大时，总泥水量的体积，即可近
10、似小区径流量；当侵蚀剧烈，集流池内泥沙淤积厚度较大时，应相应地扣除泥沙所占的体积，用2-6式计算总径流量。 2）径流量为小区5*20m区域内产生的径流量，考虑到集流槽、分流池和集流池无盖，以及分流池、集流池不规则等因素，必须对径流量进行修正，修正过程中增加的值为分流池、集流池漫流状态下，不锈钢分流堰缺口的体积；减少的值为：由于无遮盖降雨时产生的额外径流量，包括分流池、集流池，集流槽及两侧墙体，分流池和集流池修正值注意乘以分流倍数。,土壤流失量,G总 = Cs0V0 + Cs1V1+ Cs 2V2+G式中:G总 次降雨 的总土壤流失量（kg）Cs 水样平均含沙量(kg/m3)V 总径流量（m3）
11、G 集流槽泥沙淤积量（kg）,3、控制站监测点 泥沙取样，处理参照径流场，径流量采用巴塞尔量水堰法。,水位观测：水位观测是径流站观测的最基本内容之一，它又是推求流量的基础。水位观测设备有水尺和数字水位计。水位观测时间：平水期每日08：00观测水位，其它时间的水位在数字水位计上摘录。洪水期，要能测得完整的水位变化过程（洪水起涨、峰谷、峰顶、峰腰以及回落时的水位）。有了水位观测值，就可计算日平均水位，方法如下。,上水位尺,控制站的水位主要由数字水位计记录，但我们每天还是要观测水位尺以校核水位计,下水位尺,当下水位达到一定的值时，巴塞尔量水槽的公式中的K需代入实际值进行计算，但是我们要观测到下水位的
12、整个洪涨洪落过程比较困难，所以我们需要找出上下水位的一个对应关系。,日平均水位的计算： （1）当水位在一日内变化缓慢，或变化虽大但是等时距观测，如常水每小时观测一次或每两小时观测一次，均用此法计算。水土保持测验常用于常流量或洪水不大、变化小的径流量计算。日平均水位： 或,（2）面积包围法:当一日内（或一次洪水过程）水位变化较大，且为不等时距离观测时，采用此法。将当日0-24时内（或洪水时段）水位过程线所包围的面积，除以一日的时间（或洪水历时）求得。如某是0-24时，测得（或摘录）水位分别为G0、G1、G2、Gn,其间不同时距为t1、t2、tn，日平均水位：,巴塞尔量水槽的结构图如下：,流量通过观测水位和流速，建立水位流量关系曲线，然后在关系曲线上查读相应水位下的流量，然后用算术平均法或面积包围法计算得平均流量 。,悬移质的计算日悬移质（kg）=平均流量（m3/s）平均含沙量（kg/m3）86400 推移质测定小流域推移质根据出水段尾部的沉砂池内沙子重量来测定，在每年枯水期时清理出池内泥沙进行称重。,谢 谢！恳请批评指正！,
