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,必然導致泥沙在水庫中淤積。我國現有水庫約9.8萬(wàn)座,90%以上修建于 20 世紀 50~70 年代,經(jīng)過(guò)幾十年運行,普遍存在不同程度的淤積。目前,在全國范圍內尚未系統地開(kāi)展水庫淤積調查。水庫淤積會(huì )產(chǎn)生一系列問(wèn)題:導致庫容損失,降低水庫防洪和興利效益;抬高回水位、增加水庫淹沒(méi)損失;壩前堆淤影響工程正常和安全運行;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。水庫淤積嚴重影響水庫防洪安全、運行安全、生態(tài)安全,是水庫運行管理中亟待解決的重要問(wèn)題。因此需要在非開(kāi)挖條件下探明該庫區水體及底泥的深度,以便于后期查明該區域可能存在的淤積問(wèn)題,進(jìn)行后續的相應治理措施。
淤泥厚度監測常用方法: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
主要針對規模較小、污染程度較輕且水深不超過(guò)3m的河道及湖泊的淤積探測。該方法可采用標準測桿下端焊接直接20cm鐵板的特制測桿及標準測桿聯(lián)合探測,兩根測桿讀數差值來(lái)確定淤泥的厚度,即當特制測桿觸及淤泥表面的時(shí)候讀取一個(gè)深度,標準測桿用力插入泥中達到一定阻力,由有經(jīng)驗的測量人員判斷標準測桿已經(jīng)觸及淤泥的下表面時(shí)再讀取一個(gè)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(lèi):一是柱狀采樣法,二是鉆機取樣法。
柱狀采樣法(閃蝶TYPE3重力&錘擊式沉積物采樣器):主要針對規模較大、污染較重的河道、湖泊,以及水深不超過(guò)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(cháng)的底泥原狀完整柱狀樣,可直接觀(guān)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(guān)察污泥的垂直分布情況,非常直觀(guān)。
鉆機取樣法:主要針對水深超過(guò)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,宜采用鉆機攜帶柱狀取樣器取樣,而1m以下土層采用套管保護通過(guò)使用鉆機單點(diǎn)采集柱狀淤泥樣本,通過(guò)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(jià)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進(jìn)行水下淤泥厚度測量,通過(guò)發(fā)射的超聲波短脈沖從發(fā)射到達水底并返回的時(shí)間,將往返時(shí)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據。
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