本發(fā)明涉及水利工程中水文測量技術(shù)領(lǐng)域,具體是一種淤積物原位取樣分析處理方法。
背景技術(shù):
在水文測量中,干容重是一個很重要的參數(shù)。通過現(xiàn)有觀測手段,往往只能得到淤積物的體積,但實際應(yīng)用中又往往需要知道淤積物的重量,而重量為體積與干容重的乘積,因此就需要通過測量來得到淤積物的干容重。
在大型水庫中,淤積物的厚度往往能夠到達(dá)幾米甚至幾十米上百米的水平。目前國內(nèi)外淤積物的取樣方法主要有坑測法和采樣器取樣法,兩種大水深采樣方法均要將采樣器高速插入河床中,對淤積物樣品構(gòu)成破壞,采樣深度也難以控制,因此現(xiàn)有技術(shù)很難通過原型觀測的手段來確定干容重,要研究其變化規(guī)律更是難上加難。因此,現(xiàn)有技術(shù)只能在實驗室模擬大水深的情況來研究干容重的變化規(guī)律。但即使是在實驗室,研究干容重也相當(dāng)困難,因為淤積物不是固態(tài),它具有一定的流動性,在研究的過程中,淤積物的物性會發(fā)生變化,對實驗結(jié)果的精確性產(chǎn)生影響。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種淤積物原位取樣分析處理方法,其將樣品先進(jìn)行冷凍處理,待其完全變成固體后再對樣品進(jìn)行切片分析,這樣就能夠得到每一小段淤積物的干容重及其級配,并最終得到淤積物干容重及粒徑隨深度的變化規(guī)律。
一種淤積物原位取樣分析處理方法,其特征在于包括如下步驟:
步驟一、將待測淤積物置于容器中,測量淤積物厚度L1;
步驟二、將淤積物連同容器一起置入冷凍裝置內(nèi)冷凍,待淤積物整體冷凍完成后將其取出,測量其厚度L2,且L2>L1;
步驟三、將裝有水沙混合物冰塊的實驗桶放入熱水桶中加熱,使挨著桶壁的冰融化,方便固體混合物取出;
步驟四、用電鉆和取樣器取出混合物芯樣;
步驟五、用電鋸將芯樣切成等厚度n片:取距離淤積物上表面距離為L的一小塊淤積物來分析,該切片淤積物厚度為ΔL,其體積V=取樣器截面積S*切片淤積物厚度ΔL,
將其烘干后測得重量為M
可算得該深度淤積物的干容重為:
其中為修正系數(shù),其作用是修正淤積物結(jié)冰對實驗結(jié)果的影響;
步驟五、得到不同深度干容重后,得到干容重沿垂線分布曲線;步驟六、對每份樣品進(jìn)行顆粒分離,分別得到每小塊樣本級配曲線,將不同位置的淤積物的級配曲線進(jìn)行比較,即可得出淤積物級配曲線隨淤積深度的變化規(guī)律。
本發(fā)明通過將待測淤積物冷凍后切片計算干容重,所采用的取樣方式相比現(xiàn)有技術(shù)可以盡量減少實驗過程對淤積物測量的影響,不會因為淤積物的物性會發(fā)生變化而影響測量結(jié)果的精確性。
附圖說明
圖1是本發(fā)明淤積物原位取樣分析處理方法的示意圖。
圖2是用電鉆和取樣器對樣本進(jìn)行取樣的示意圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明中的附圖,對本發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。
請參考圖1,本發(fā)明提供一種淤積物原位取樣分析處理方法,其包括如下步驟:
步驟一、將待測淤積物置于容器中,測量淤積物厚度L1;
步驟二、將淤積物連同容器一起置入冷凍裝置(例如冰箱)內(nèi)冷凍,待淤積物整體冷凍完成后將其取出,測量其厚度L2,考慮到水結(jié)冰后體積增大,L2>L1;
步驟三、將裝有水沙混合物冰塊的實驗桶放入熱水桶中加熱,使挨著桶壁的冰融化,方便固體混合物取出;
步驟四、用電鉆1和取樣器2取出混合物芯樣,如圖2所示:1為電鉆,2為取樣器,3為從實驗桶中取出的樣本;
步驟五、用電鋸將芯樣切成等厚度n片:取距離淤積物上表面距離為L的一小塊淤積物來分析,該切片淤積物厚度為ΔL,其體積V=取樣器截面積S*切片淤積物厚度ΔL,
將其烘干后測得重量為M
可算得該深度淤積物的干容重為:
其中為修正系數(shù),其作用是修正淤積物結(jié)冰對實驗結(jié)果的影響。
淤積物取樣一般采用環(huán)刀,但由于淤積物具有一定的流動性,在受到外力干擾時易變形,從而產(chǎn)生一定的誤差,將其先冷凍后再進(jìn)行分析可避免這種誤差的產(chǎn)生。
步驟五、得到不同深度干容重后,得到干容重沿垂線分布曲線。
步驟六、對每份樣品進(jìn)行顆粒分離,分別得到每小塊樣本級配曲線,將不同位置的淤積物的級配曲線進(jìn)行比較,即可得出淤積物級配曲線隨淤積深度的變化規(guī)律。
以上所述,僅為本發(fā)明的具體實施方式,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此,任何屬于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到的變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此,本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。