Đo đạc và chỉnh lý số liệu thủy văn phần 2
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (4.16 MB, 111 trang )
Chuong V
DO BUN CAT TRONG NUGC SONG
§5.1. KHAI NIEM, NGUON GOC VA PHAN LOAI BUN CAT
5.1.1. Khai niém
Bùn cát trong nước sông là những phần tử ran bao gồm bùn, sét, mùn, cát, sỏi, đá v.v...
chuyển động trong lịng sơng. Dùng thuật ngữ “bàn cát” để chỉ “những phần tử rắn" trong
nước sơng tuy chưa thật chính xác nhưng vì một số lý do như đã nêu ở lời giới thiệu,
nên trong giáo trình này vẫn sử dụng các thuật ngữ cũ để nói về phần tử rắn và một số
vấn đề khác.
5.1.2. Nguồn gốc bùn cát trong sông
Đùn cát trong sông do 3 nguồn cung cấp chủ yếu sau đây:
1. Từ bề mặt lưu vực
Bề mặt lưu vực bị phong hoá, khi hạt mưa rơi xuống tạo ra động năng làm cho bùn cát
tách khỏi mặt phong hố. Dịng chảy mặt trên lưu vực lôi cuốn chúng trôi xuống khe, suối
và cuối cùng đưa vào sông. Lượng bùn cát từ nguồn cung cấp này chiếm 80% tổng lượng
bùn cát trong sơng.
2. Từ bờ và lịng sơng
Động năng của dịng chảy làm xói lở bờ sơng và lịng sơng đưa bùn cát vào dòng chảy.
Lượng bùn cát này chiếm khoảng 15 + 20% tổng lượng bùn cát trong sông.
3. Từ biển đưa vào
Đối với những đoạn sông gần biển do tác động của dịng chảy ven bờ, dịng triều. sóng,
gió... mà bùn cát đã được đưa từ biển vào sông, lượng bùn cát này chiếm khoảng 5% tổng
lượng bùn cát trong sông. Tuy tỷ lệ bùn cát từ biển vào là nhỏ song nó là nhân tố chủ yếu
làm ảnh hưởng tới sự hoạt động kinh tế ở vùng cửa sơng như bồi lấp cửa sơng ảnh hưởng
xấu đến thốt lũ, giao thơng thuỷ, đánh cá v.v... Do đó trong việc đo đạc bùn cát không
được xem nhẹ thành phần này.
116
5.1.3.
Phân loại bùn cát trong sơng.
Bùn cát trong sống có thể được phân làm hai loại tuỳ theo hình thức tồn tại và chuyển
động của nó.
-
`
1. Bun cat lo ling (chat lo lằng)*
Những hạt rắn có đường kính tương đối nhỏ chuyển động lơ lửng theo dòng nước được
gọi là bùn cát lơ lửng.
2. Bàn cát đáy (chất đi đẩy)*
Những hạt rắn có đường kính lớn hơn, chuyển động sát đáy sơng bằng các hình thức
lăn, trượt, nhảy... gọi là bàn cái đáy
Tuỳ thuộc
cát có thể lúc
này gọi là bàn
bùn cát bán lơ
vào các điều kiện của dòng chảy như lưu tốc, độ dốc, độ sâu... mà một hạt
này thì chuyển động lơ lửng, khi khác lại chuyển động sát đáy. loại bùn cát
bán !ơ lưng. Để tiện cho công tác đo đạc, sử dụng tài liệu người ta gộp loại
lửng vào bùn cát lơ lửng.
5.1.4. Các đặc trưng cơ bản của bùn cát
1. Đặc trưng cơ bản của bùn cát lơ lung
a) Luong ngdm cat
Lượng ngậm cát (hàm long chat lo hing)* \a lugng bin cat lo limg c6é trong mot don vi
thể tích hỗn hợp gồm nước và bùn cát, kí hiệu là p, đơn vị là g/m`, g/1 hoặc kg/m’.
b) Lưu lượng bùn cát lơ lửng
Lưu lượng bùn cát lơ lửng (lưu lượng chất lơ lửng)* là lượng bùn cát lơ lửng chuyển
qua mặt cắt ngang sông trong một đơn vị thời gian, kí hiệu là R, đơn vị là kg/s hoặc T/s.
2. Đặc trưng cơ bản của bùn cát đáy
a) Suất chuyển cát đáy
Suất chuyển cát đáy là lượng bùn cát đáy chuyển qua một đơn vị chiều rộng mặt cất
ngang trong một đơn vị thời gian, kí hiệu là g., đơn vị là g/m.s hoặc kg/m.s.
b) Lưu lượng bùn cát đáy
Lưu lượng bùn cát đáy là lượng bùn cát đáy chuyển qua mặt cắt ngang trong một đơn
vị thời gian, kí hiệu là G., đơn vị là kg/s, T/s. Ngoài các đặc trưng cơ bản trên cịn có các
đặc trưng khác được tính tốn từ các đặc trưng trên như:
- Lượng ngậm cát thực đo bình quân mặt ngang (hàm lượng chất lơ lửng bình quân
thực đo toàn mặt ngang)# được xác định từ tài liệu đo đạc bùn cát lơ lửng và lưu lượng
z
`
ata
2
yn
3
moc trén toan mat ngang, ki méu p,,,. don vi la g/m’, g/l. kg/m",
117
- Lượng ngậm cát lớn nhất (hàm lượng chất lơ lửng lớn nhất)*, lượng ngậm cát nhỏ
_ nhất trong thời đoạn nào đó.
- Tổng lượng bùn cát lơ lửng (tổng lượng chất lơ lửng)* qua mặt ngang trong thời đoạn
nào đó, kí hiệu là W,, don vi 1A 10°T hoặc 10T.
Việc đo đạc bùn cát đáy tại các trạm thuỷ văn ở nước ta đã qua một thời gian khá dài
song tài liệu thu được không đáp ứng được yêu cầu về độ chính xác. Nguyên nhân chủ yếu
là sự chuyển động của bùn cát đáy rất phức tạp, trong khi đó sự hiểu biết về nó cịn hạn
chế, máy móc đo chưa phù hợp v.v... Do đó việc đo đạc bùn cát đáy đã tạm ngừng từ năm
1980 (các trạm có tài liệu đến năm 1979: Hồ Bình, Sơn Tây, Hà Nội, Thượng Cát). Tuy
vậy, vẫn tồn tại sự liên quan giữa yếu tố bùn cát đáy với một số môn học khác. Trong
tương lai việc đo đạc bùn cát đáy có thể sẽ được phục hồi để đáp ứng cho nhu cầu của sản
xuất và nghiên cứu khoa học... Vì những lý do trên mà trong giáo trình này vẫn đề cập tới
những nội dung cơ bản của việc đo đạc và tính tốn bùn cát đáy.
$5.2. MAY MOC VA THIET BI LAY MAU
5.2.1. May lay mau bùn cát lơ lửng
1. Máy kiểu chai
Đó là một chai thuỷ tỉnh có
dung tích từ 0,5 + 2dm'. Miệng
chai có nắp đậy được đệm bằng
cao su. Xuyên qua nắp chai có 2
vịi (vịi lấy nước và vịi thốt
khí.
Chỗ
cửa
ra
của
hai
vịi
chênh nhau một đầu nước tĩnh là
AH. Tuy theo lưu tốc khác nhau
mà dùng loại vịi có đường kính
và AH khác nhau. Máy kiểu chai
có thể lấy mẫu theo phương
pháp tích phân, tích điểm hoặc
hỗn hợp
Khi dùng chai để lấy mẫu cần
chú ý:
Hình 5.1: Cách treo chai khi lấy mẫu
1. Vài thốt khí; 2. Vòi lấy nước; 3. Nắp; 4. Chai
- Cố định chai trên gậy hay cáp, trục chai hợp với phương ngang một góc khoảng 25
(hình 5.1). Khi gặp độ sâu nhỏ mà muốn miệng chai đúng điểm đo thì có thể treo chai
20
nàm ngang.
118
- Cần có vỏ bảo vệ chai. Vỏ có thể làm bằng tre, tôn hoặc dùng loại cá sắt chuyên dùng.
2. Máy kiểu ngang
Máy gồm một ống kim loại hình trụ thể tích 0,5+ 5dmŸ. Hai đầu ống có 2 nắp,
trong
nắp có đệm cao su. Nắp được giữ chặt vào miệng ống nhờ các lị xo. Để đóng mở
nắp có
thể dùng dây kéo, dùng tải trọng thả từ trên xuống hoặc dùng động cơ điện.
Trước khi dùng máy kiểu ngang cần thử độ nhạy của bộ phận đóng mở nắp và độ kín
cua nap.
Muốn
lay mau tai một điểm nào đó ta mở 2 nắp, thả máy xuống điểm đo, để vài ba
giây, đóng nắp và kéo máy lên.
Hình 5.2: Máy lấy mẫu kiểu ngang
1. Ống kim loại; 2. Nắp đậy; 3. Lị xo giữ nắp; 4. Bộ phận đóng nắp;
3. Móc treo; 6, 7. Bộ phận giữ nắp lúc mở; 8. Đế máy.
3. May chan khong
a) Cấu tao
Máy chân không (hình 5.3) gồm các bộ phận chính: Bình chân khơng: Bơm tay hút khí
tạo chân khơng; Vịi lấy mẫu; Đồng hồ do chân khơng và bộ gá.
- Bình chân khơng có 3 van: Một thơng với vịi lấy mẫu, một thơng với bơm hút khí, một
thơng với khơng khí. Đáy bình có I van để rút nước mẫu ra, ở đỉnh bình có nút để rửa bình
khi cần.
- Vịi lấy mẫu có đường kính khác nhau tuỳ thuộc vào lưu tốc (bang 5.1) voi được nối
thong voi binh chan khong bang Ong cao su qua | trong 3 van 6 nap binh. Tuy vi tri dat
máy tới độ sâu điểm đo mà chọn độ dài ống cao su cho thích hợp.
119
Bộ gá để gắn vòi lấy mẫu vào sào hoặc cá sát khi đưa vòi xuống điểm do.
Bang 5.1. Đường kính vịi lấy mẫu tương ứng với lưu tốc
Lưu tốc (m/s)
‘
V<1,0
Đường kính vịi (mm)
6
10
2,0
V>2,0
4
3
b) Pham vị xử dụng
- Lấy mầu nước theo phương pháp tích điểm: khi độ sâu từ 0.1 - 20m, lưu tốc < 0,5m/s.
- Lấy mâu theo phương pháp tích sâu (tích phân):
+ Khi độ sâu từ | + 20m, lưu tốc < 0.5m/s;:
+ Khi độ sâu từ ] + 1Om, lưu tốc < 1,0m/s:
+ Khi độ sâu từ [ + 5m, lưu tốc < 2.5m/s.
Hình 5.3: Máy kiểu chân không
1. Bink chan khong;
3. Bơm tay hút khí tạo chân khơng;
3. Vơi lấy máu: 4. Đồng hồ đo chân không;
3. Bộ gá ;
€) Nguyên lý hoại động và phương pháp lấy mẫu của máy chân không.
- Máy hút được nước mẫu do chênh lệch áp suất giữa bình chàn khơng va voi lay mau
khi được nối thơng nhau,
- Khi lấy mẫu tiến hành như sau:
+ Đóng kín tất cả các nút và van lấy mau, van thông khí, van rút mẫu.
+ Mở van thơng giữa bình chân khơng và bơm hút khí, vận hành bơm
khơng trong bình;
tạo chân
+ Đưa vòi lấy mẫu xuống điểm đo (phương pháp tích điểm) hoặc chạm mặt nước
(phương pháp tích sâu) thì mở van thơng giữa vịi lấy mẫu và bình chân không:
130
+ Khi kết thúc đo thì mở van thơng với khơng khí để ngừng lấy nước mẫu;
+ Đo dung tích nước mẫu ở bình và rút nước mẫu vào chai đựng mẫu.
Khi đo cần ghi các thông số đầy đủ vào chai đựng mẫu như vị trí đo, thời điểm đo...
4. Máy do lượng ngâm cát và đường kính hạt LISST-25
Máy LISSP có nhiều loại, mỗi loại có tính năng khác nhau. Riêng loại LISST-25 dùng
để đo lượng ngậm cát và đường kính hạt bùn cát lơ lửng.
4) Nguyên lý hoạt động của máy LISST-25 (hinh 5.4)
Máy do hang SEQUOIA SCIENTIFIC, INC (My) ché tao dua trén mot trong những đặc
tính quang học của tỉa laze (laser). Khi chiếu tia laze qua dịng chảy có mang các hạt bùn
cát lơ lửng nó sẽ bị khúc xạ với các góc khác nhau tùy thuộc vào các hạt to, nhỏ. Các tia
khúc xạ này sẽ gặp một “màn chắn”, tại đó máy sẽ nhận thơng tin về góc khúc xạ, cường
độ tia laze để xác định các kết quả.
b) Các bộ phận chính của máy
Hệ thống quang học, bộ phận điện tử, pin, vỏ bảo vệ và dây kết nối.
pte
pacing
Rey
poe
eaten
;
Hinh 5.4: Máy do lượng ngậm cat lo hing LISST-25
c) Các thông số kỹ thuật cơ bản và phạm vi ứng dụng
- Pham vi do:
+ Lượng ngam cat p = 1 + 5000 g/m’;
+ Duong kinh hat d = [,25 + 500 micrémet (0,00125 + 0,5 mm);
+ Độ sâu đo được h,„„. = 300m.
- Độ chính xác:
+ Lượng ngâm cát (đối với các cỡ hạt): + 20%;
+ Đường kính bình qn : + 10%.
- Năng lượng cung cấp : 6 + 12V (dùng pin đặt trong máy khi đo).
- Máy
kèm
theo phần mềm
trên thuyền.
Windows
'95/'98/NT và có thể kết nối với máy
tính
- Máy có dạng hình trụ dài 45cm, đường kính 8cm, nặng 3,6 kg (trong nước 0,9kg).
d) Cach do
Máy có thể đo lượng bùn cát lơ lửng theo
phương pháp tích phân (phương pháp tích
sâu)”. Khi do, máy được cố định vào dây cáp
sát trên cá sắt và di chuyển xuống, lên với tốc
độ đều
trên thủy trực. Mỗi
lần đo trên một
essay
;
thủy trực máy có thể thực hiện nhiều phép do
tại tất cả các điểm và kèm theo thời gian. Kết
quả đo sẽ được máy lưu giữ hoặc truyền ngay
tới máy tính đặt ở trên thuyền.
5.2.2. May
1. Máy
lay mau
Đón”
“mmmnWWWx
CA
0N
S
bin cat day
—.
:
.
Máy “Đơn” do Liên Xơ (cđ) sản xuất, gồm
có các bộ phận cơ bản được thể hiện trên
Nhi
dàn
cà
b2, Ra»
Hình 5.5: Máy lấy mẫu kiểu “Đơn
1. Vỏ bảo vệ; 2. Máng chứa cát;
3. Cửa vào; 4. Cửa ra;
5. Cơ cấu đóng, mở cửa máy;
6. Thân máy.
hình 5.5.
Muốn đo bùn cát tại một điểm nào đó trên
đáy sơng ta cho máy xuống điểm đo. Khi máy
chạm đáy sông thì cửa vào và cửa ra đều mở.
Khi thời gian đo đã đủ thì kéo máy lên ghi lại
thời gian do và cho mẫu bùn cát vào dụng cu
dựng mẫu.
2. Máy HELLEY SMITH
a) Cau tuo
- May Helley Smith do My sản xuất. Máy
gom các bộ phận chính sau đây:
- Khung
cao Ô.35m.
122
may (1) dai 1.24m; rong 0,50m;
Hình 5.6: Máy lấy mẫu bùn cát đáy
Helley Smith
1. Khung mdy,; 2. Cửa hứng cát;
3. Túi hứng cát. 4. Đuôi máy.
2
- Cửa hứng cát (2) có tiết dién vudng 0,0762 x 0.0762 (m).
- Túi hứng cát (3) có kích thước mắt lưới 250 micrômet. Khi đo,
túi hứng cát được đặt
trong cửa hứng cát. Túi cho nước đi qua để dàng và giữ lại các
hạt bùn cát. Đây là bộ phận
chủ yếu của máy.
- Đi máy (4) có tác dụng lái cho cửa hứng cát ln ln
hướng ngược chiều dịng
chảy khi đo.
b) Cách do
Dùng tời, cá sắt thả máy xuống điểm đo (hoặc xung quanh điểm đo).
Gần tới đáy cần
thả nhẹ nhàng tránh làm sục bùn vào máy. Khi thời gian đo đã
đủ dài thì kéo máy lên và
lấy mãu bùn cát ra từ túi hứng cát. Thời gian đo mỗi điểm dài,
ngán tùy thuộc vào suất
chuyển cát đáy của điểm đo. Nói chung thời gian đo I điểm cần được
thử dần từ 5, 10, 15,
20... phút, sao cho mỗi lần lấy mẫu bùn cát chưa đầy túi chứa cát.
Để bảo đảm độ tin cây
_ của kết quả, mỗi điểm cần đo nhiều lần (5 + 6 lần), kết quả sẽ là
trị số trung bình số học
_ của các lần lấy mẫu. .
€) Ưu, nhược điểm của máy lấy mẫu Helley Smith
Máy vận hành đơn giản. Túi đựng bùn cát là bộ phận cải tiến so với máy
Đôn. Túi được
làm bằng polieste, có mắt lưới khá nhỏ (250 micrơmet) song nước vẫn thốt dễ
dàng. Bùn
cát vào túi khơng bị trơi ra ngoài khi kéo lên. Qua một số lần đo thử nghiệm
cho kết quả
đáng tin cậy.
Tuy nhiên, máy có một số tồn tại như: Việc lấy mẫu tại một điểm nhiều
lần rất tốn
công sức, thời gian, việc xác định hệ số đường kính hạt bùn cát khó
khăn. Máy Helley
Smith dang được đo thử nghiệm và đo phục vụ cho các chuyên đề nghiên
cứu, chưa được
ứng dụng rộng rãi tại các trạm thủy văn.
§5.3. BO LUU LUONG BUN CAT LO LUNG
5.3.1. Vi tri lay mau
1. Thuỷ trực lấy mẫu trên mặt cắt ngang
Mat cat do bùn cát được bố trí trùng với mặt cắt đo lưu lượng nước. Khi
bố trí thuỷ trực
lấy mau bùn cát lơ lửng cần chú ý:
- Số đường thủy trực lấy mẫu bằng hoặc ít hơn số đường thuỷ trực cơ bản
đo lưu tốc,
nhưng khơng được ít hơn ở bảng 5.2.
- Vị trí đường thuỷ trực lấy mẫu phải trùng với đường thuy trực đo lưu tốc.
Bảng 5.2. Số đường thuỷ trực lấy mẫu nước phụ thuộc độ rộng sông
Độ rộng mặt nước (m)
Số thuỷ trực lấy mẫu nước
- <10
3+5
10 + 50
50 +100
100 + 300
300 +1000
> 1000
5+7
7+8
8+10
10 +12
12 +15
2. Vị trí thuỷ trực đại biểu
Trên mặt cất ngang có thể chọn một hoặc hai đường thuỷ trực để lấy mẫu nước hằng
ngày. Thuỷ trực này gọi là thuỷ trực đại biểu.
VỊ trí của thuỷ trực đại biểu phải đạt các yêu cầu sau:
- Trùng với một hoặc hai vị trí thuy trực đã lấy mẫu trên toàn mặt ngang;
- Quan hé Pr ~ Pap Chat chẽ (có sai số quân phương trong phạm vi cho phép);
L
- Thuận tiện cho việc lấy mẫu đại biểu hàng ngày.
5.3.2. Phương pháp lấy mẫu
1. Lấy mẫu toàn mặt ngang
Việc lấy mẫu được tiến hành đồng thời với đo lưu tốc. Lấy mẫu trên thuỷ trực có ba _
pHương pháp: Phương pháp tích điểm, phương pháp tích phân và phương pháp hỗn hợp.
a) Lay mau theo phương pháp tích điểm
Số điểm đo trên thuỷ trực phụ thuộc: vào nhiều yếu tố: Độ sâu thuỷ trực, phân bố bùn
cát theo độ sâu, u cầu của số liệu và tình hình dịng chảy lúc đo đạc.
Vị trí các điểm đo và độ sâu thích hợp khi dùng các loại phương tiện máy móc khác
nhau được thể hiện như trong bảng 5.3.
Bảng 5.3. Độ sâu thích hợp cho phương pháp lấy mẫu tích điểm
cờ
>
Số điểm đo
Vị trí điểm đo
5 điểm
Độ sâu thích hợp (m)
Dùng gậy
Dùng cáp
Mat; 0,2; 0,6; 0,8h; day
> 1,50
> 3,00
3 điểm
0,2; 0,6;0,8h
>0,75
>1,50
2 điểm
0,2, 0,8h
>0,75
>1,50
1 điểm
0,5h
<0,75
<1,50
1 điểm
0,6h
< 0,50
< 1,00
Vị trí điểm lấy mẫu phải trùng với vị trí điểm đo lưu tốc trừ trường hợp lấy mau | diém
tại 0,5h. Nếu số điểm đo lưu tốc trên một thuỷ trực nhiều hơn số điểm lấy mẫu bùn cát thì
các điểm lấy mẫu bùn cát cũng chỉ áp dung theo bang 5.3.
124
Máy lấy mẫu theo phương pháp này
có thể là kiểu ngang, kiểu chai (có
nút) hoặc
.
máy chân khơng.
b) Lấy mẫu theo phương pháp tích phân
(tích sâu )*
Việc lấy mẫu theo phương pháp
tích phân có thể thực hiện một
lần từ đáy lên mặt hoặc
cả hai lần xuống và lên. Máy lấy
mẫu theo phương pháp này có thể là
kiểu chai hoặc máy
chân khơng. Nếu lấy mẫu theo phương
pháp I lần lên thì hai vịi của máy
kiểu chai cần có
nút đóng mở khi
cần thiết.
Lấy mẫu theo phương pháp tích
phân cần chú ý:
- Khi di chuyển máy lấy mẫu phải
kéo với tốc độ đều và khơng vượt
q 1/3 lưu tốc
bình qn thuỷ trực;
- Mẫu nước khơng được lấy đầy
chai, thường bằng 80 + 90% thể
tích chai. Nếu kéo
chai lên mà nước đã vào đầy chai
thì cần lấy lại mẫu khác;
- Khi lấy mẫu bằng máy chân khơn
g thì cần căn cứ vào phạm vi sử
dụng của máy.
c) Lay mẫu theo phương pháp hỗn hợp
trên thuỷ trực
' Theo phương pháp này thì mẫu nước
lấy tại các điểm khác nhau trên thuỷ
trực có thể tích
theo một tỷ lệ nhất định, hỗn hợp mẫu
nước tại các điểm đo thành 1 mẫu
nước cho mỗi thuỷ
trực. Ở đây có thể lấy mẫu bằng máy
kiểu chai, máy kiểu ngang hoặc máy
chân khơng.
Tỷ lệ mẫu nước tại các điểm có thể dựa
theo độ sâu hoặc theo gia trị lưu tốc tại
các điểm.
Theo độ sâu thì thể tích mẫu nước
được xác
định theo tỷ lệ sau: 2/1/1 và 1/1,
tỷ lệ 2/1/1
tức là thể tích nước mẫu tại điểm 0,2h
là 2 phần thì thể tích nước mẫu tại mỗi
điểm
0,6h và
08h 1a 1 phan. Tỷ lệ 1/1 tức là thể tích
nước mẫu tại điểm 0,2h và 0,6h bằng
nhau.
Vị trí các điểm đo của phương pháp
hỗn hợp tỷ lệ theo độ sâu như bảng
5.4.
Bảng 5.4. Độ sâu điểm đo theo phư
ơng pháp lấy mẫu hỗn hợp.
Tự
a
Độ sâu thích hợp ( m)
Vị trí điểm đo
eames
canon
ors
| sors
ậy
LƠ Bgốp
ns
as
Dùng cáp
|
ộ
Theo giá trị lưu tốc của phương pháp
đo 2 điểm hoặc 3 điểm thì thể tích nước
mẫu tại
các điểm tỷ lệ thuận với giá trị lưu tốc
tại điểm đó.
Ví dụ về phương pháp 3 điểm:
Lưu tốc tại các điểm 0,2h, 0,6h, 0.8h
tương ứng là 2m/s,
nước mâu tại các điểm tương ứng là Ilít,
0,9lít và O,75lít.
I,8m/s,
1,5m/s thi thể tích
Chú ý: Khi lấy mau theo phuong pháp hỗn hợp, nếu xảy ra trường hợp thể tích mẫu
nước lấy tại các điểm chưa phù hợp với tỷ lệ đã quy dịnh thì có thể bớt các mẫu nước có
thể tích vượt quá thể tích quy định.
Sai số thể tích mẫu cho phép tại các điểm khơng q 10% thể tích quy định.
d) Lay mau nước theo phương pháp hỗn hợp trên mặt cắt ngang
Theo phương pháp này thì mẫu nước lấy tại các thuỷ trực trên mặt cát ngang được
đổ chung thành một mẫu. Kết quả sau khi tính tốn sẽ cho ta lượng ngậm cát bình
quân mật ngang.
Phương pháp này chỉ áp dụng với điều kiện lượng ngâm cát nhỏ hơn 20g/m” (cân
1/1000g), khi lũ lên xuống nhanh việc lấy mẫu cùng lúc với đo lưu lượng gặp khó khăn
hoặc khi đo lưu tốc từ các cơng trình đo đạc không thuận tiện cho việc lấy mẫu.
2. Lấy mẫu nước đại biểu
Việc đo lưu lượng bùn cát trên toàn mặt ngang khá phức tạp và tốn kém. Để giảm bớt
số lần lấy mẫu trên mặt cắt ngang ta có thể chỉ lấy mẫu trên thuỷ trực đại biểu. Việc lấy
mẫu nước đại biểu có thể dùng một trong các phương pháp và máy lấy mẫu đã trình bày.
Trường hợp lượng ngậm cát tại một điểm nào đó trên thuỷ trực đại biểu có quan hệ chặt
với lượng ngậm cát bình quân mặt ngang thì chỉ cần lấy mẫu nước đại biểu tại điểm đó.
Máy lấy mẫu nước đại biểu phải thống nhất với máy lấy mẫu nước trên toàn mặt ngang
khi xây dựng đường quan hệ (Đạa ~ Đạp).
Khi mẫu nước đại biểu lấy tại 2 thuỷ trực đại biểu thì có thể hỗn hợp thành I mẫu
để xử lý.
5.3.3. Xử lý mẫu nước bùn cát lơ lửng
Xử lý mẫu nước là xác định khối lượng bùn cát khô có trong mẫu nước. Hiện nay có 2.
phương pháp thơng dụng để xử lý mẫu nước: phương pháp lọc và phương pháp sấy khơ.
1. Phương pháp lọc
Phương pháp này thích hợp khi lượng ngậm cát tương đối lớn.
Để xác định khối lượng bùn cát, trước tiên ta xác định dung tích mẫu nước. Cho mẫu nude j
vào thùng hoặc chai để lắng. Thời gian để lắng phụ thuộc vào tốc độ lắng chìm của bùn cát.
ị
|
|
Các dung cu loc mau: Chai đựng nước mẫu (sau khi đã gạn nước trong), giấy lọc và phêu ; ị
Giấy lọc là một loại giấy chuyên dùng cần bảo đảm các tiêu chuẩn: Dày, dai, cát mịn khong,
lọt qua, khơng có chất hồ tan vào nước, sau khi sấy khơ ít hút ẩm, lọc nhanh v.v...
- Lọc xong đưa giấy lọc có chứa bùn cát vào sấy (sấy bằng điện, bằng hơi, bảng
than...), khi sấy cần duy trì nhiệt độ 105”C, thời gian sấy khoảng 3 + 5giờ.
126
- Sau khi sấy xong cần để mẫu bùn cát vào bình hút ẩm cho nguội rồi mới cân.
- Khi xác định khối lượng bùn cát của mẫu phải dùng cân tiểu
ly có độ chính xác
1/10000g hoặc 1/1000g, đọc kết quả tới 0,0001g hoặc 0,001g.
2. Phương pháp sấy khô
Nội dung của phương pháp sấy khô mẫu bao gồm:
- Xác định dung tích mẫu nước;
- Để lắng, hút bớt nước trong;
- Cho mau vào cốc và sấy khô ở 105°C sau đó để nguội;
- Cân để xác định khối lượng bùn cát trong mẫu.
Theo phương pháp này có thể phải hiệu chỉnh chất hoà tan, nhất là đối
với trường hợp
lượng ngậm cát nhỏ. Để xác định hàm lượng chất hoà tan có thể lấy nước trong
hút từ mẫu
nước ra cho vào cốc, sấy khơ và cân.
Hàm lượng chất hồ tan tính theo cơng thức:
AW
œ=——
Vv
Trong đó
# - hàm lượng chất hồ tan (g/em*);
V - dung tích nước trong đã dùng để xác định hàm lượng chất hoà tan (cm`);
AW - khối lượng chất hồ tan (g).
Khi có xét tới ảnh hưởng của chất hồ tan, khối lượng bùn cát của mẫu được
tính theo
ơng thức:
Ws, = Wy
Với
A= (Vv!
-We-
A
Sa
Ps
Trong đó
Ws- khối lượng bùn cát thực (g);
Wụ - khối lượng bùn cát, chất hoà tan và cốc Sấy (g);
Wẹ - khối lượng cốc sấy (g);
W_ - khối lượng bùn cát và chất hoà tan (g);
A - khối lượng chất hồ tan (g);
V' - dung tích nước mẫu bùn cát khi cho vào cốc sấy (cm);
0s - khối lượng riêng của bùn cát (g/cm`).
(5-2)
(5-3)
Khi A> 1 - 2% khối lượng mẫu bùn cất thì phải xét đến ảnh hưởng của chất hồ tan.
3. Xác định lượng ngậm cát (hàm lượng chất lơ lỉng)* của mẫu nước
Lượng ngậm cát của mẫu nước đã xử lý được tính như sau:
Wy
p= =—S.10
( 5-4
6
Trong đó
p- lượng ngậm cát (g/m):
W¿- khối lượng bùn cát trong mẫu nước đã sấy khơ (g);
V - thể tích nước mẫu (cm’).
Lượng ngậm cát ở đây có thể là của điểm đo (nếu lấy mẫu theo phương pháp tích điểm)
của thuỷ trực (tích phân, hỗn hợp) hoặc của mặt ngang (hỗn hợp trên mặt cắt ngang).
5.3.4. Tính lưu lượng bùn cát lơ lửng
Lưu
lượng bùn cát lơ lửng có thể tính bằng phương
pháp phân tích hoặc
phương
pháp đồ giải.
1. Tính lưu lượng bùn cát lơ lửng bằng phương pháp phân tích
a) Tinh lượng ngậm cát bình qn thuỷ trực
Để tính lượng ngâm cát bình qn thuỷ trực trong trường hợp lấy mẫu bằng phương
pháp tích phân hoặc phương pháp hỗn hợp ta dùng công thức (5-4).
Nếu lấy mẫu theo phương pháp tích điểm thì lượng ngậm cát bình qn thuỷ trực được
tính theo các cơng thức sau:
Đo 5 điểm:
5,
,
Đo 3 điểm:
"
.5,
= Py Vo + 3Po,2Vo,2 + 3P0,6¥0,6 + 2P0.8¥0,8+ Pi.0Y 1.0
10Vụ
= Po.2 Vua Yo.2 *+ Poe Vogt
%0.6 Ì P0.8 V "0,8
(5-5
(5-6
Voa2+Vos+ Vụ
Đo 2 điểm:
_
as Po.2 V„ Yo.2 *„+ Pos V 0.8
<
(5-7
Vo.2 + Vos
Do
| diém:
Put
=
CiPo5
Trong các cơng thức trên thì:
Ø, : Lượng ngâm cát bình qn thuỷ trực;
128
(5-8
Po. Po.a: ---› Ðị,o - lượng ngậm cát tại diém mat; 0,2h; ..., day:
Vụ,Vọụ2,...V¿ - lưu tốc tại diém mat; 0,2h; ..., day;
Vụ - lưu tốc bình quân thuỷ trực;
C, - hệ số, có thể xác định qua thực nghiệm.
Khi khơng
có điều kiện thí nghiệm
nghiệm thì C¡ được xác định như sau:
có thể chọn C¡=
1,0. Bằng
phương
pháp thực
s điểm
¢ =e
(5-9)
p, điểm
Nếu trên cùng một đường thuỷ trực đồng thời có cả chảy xi và chảy ngược
thì trong
các cơng thức trên cần phân biệt dấu âm, dương của lưu tốc.
b) Tính lưu lượng bùn cát lơ hứng thực do toàn mặi ngang
- Lưu lượng cát lơ lửng thực đo toàn mặt ngang được tính theo cơng thức:
R
l
ma 1000
apa Pie
Đị TP
<
Q, +4
+
TPO,
Pa,
.
(5-10)
Trong đó
Ra - lưu lượng bùn cát lơ lửng mặt ngang (kg/s);
p;¡ - lượng ngậm cát bình quân thuỷ trực thứ ¡ (g/m*), i = 1, 2, ..., n-1, n:
Q; - lưu lượng nước bộ phận giữa thuỷ trực thứ ¡ và ¡+1 (mÌ/s):
©,, Q,- lưu lượng nước của hai bộ phận giữa thuỷ trực lấy mẫu sát bờ tới bờ gần nó.
- Lượng ngậm cát bình qn mặt ngang được tính theo cơng thức:
Pmn =— 000
Rian
=
(5-11)
Trong đó
Đmn - lượng ngậm cát bình quân mặt ngang (g/m));
Q - lưu lượng nước qua mặt ngang (mÌ/5);
Rmạ - lưu lượng bùn cát lơ lửng mặt ngang (kg/3).
- Trường hop lay mau hon hop toàn mặt ngang hoặc lấy mẫu nước tại thuỷ trực đại biểu
thị lưu lượng bùn cát lợ lửng toàn mặt ngang được tính theo cơng thức:
1
Rann = Tgp Pma
(5-12)
Trong đó:
Ðạn
Đmn ~
- lượng ngậm cát tồn mặt cất ngang được tính theo (5-4) hoặc tra từ quan hệ
Pub
(g/m);
`
Q - lưu lượng nước (m'/s) được tính từ tài liệu thực đo (nếu lấy mẫu hỗn hợp mặt ngang
đồng
thời đo lưu lượng) hoặc được
tính từ các quan hệ tính lưu lượng
(trong trường
hợp
lấy mẫu nước đại biểu mà không đồng thời đo lưu lượng nước).
2. Tính lưu lượng bùn cát lơ lửng bằng phương pháp đồ giải
Nội dung tính tốn được thực hiện tuần tự như sau:
1) Tính lưu lượng bùn cát lơ lửng đơn vị œ (lưu lượng chất lơ lửng don vi)*:
œ =p¡Vi
Trong đó
œ, - lưu lượng bùn cát lơ lửng đơn vị tại điểm đo ¡ trên thuy truc (kg/m’s);
p,- lượng ngâm cát tại điểm đo ¡ trên thuỷ trực (kg/m), đã được xác định bằng công
thức (5-4);
V, - lưu tốc tại điểm 1 tương ứng (m/s).
2) Vẽ biểu đồ phân bố lượng ngậm cát (p ~ h) và phân bố lưu lượng bùn cát đơn vị
(œ ~ h) theo độ sâu (cùng trên biểu đồ V ~ h) được thể hiện trên hình 4.18.
3) Tính lưu lượng bùn cát đơn vị bình qn thuỷ trực:
a,=—
(5-14)
Trong đó
œ, - lưu lượng bùn cát lơ lửng đơn vị bình quân thuỷ trực (ø/m”s hoặc kg/m’s);
F- điện tích giới hạn bởi đường (œ ~ h) đường mặt nước và đáy sông;
h - độ sâu thuỷ trực (m).
4) Vé phan bố lưu lượng bùn cát đơn vị bình quân thuỷ trực theo mặt cất ngang (0
5) Căn cứ vào đường (Œ„,~ B) xác dinh
~ Bì.
@, cho tất cả các thuỷ trực (cả thuỷ trực đo
sâu) và tính lưu lượng bùn cát từng phần:
r=G,-h
(5-15)
Trong đó r là lưu lượng bùn cát lơ lửng từng phần (lưu lượng chat lo lung thuy truc)*
đơn vị là g/ms hoac kg/ms.
6) Vẽ đường phân bố lưu lượng bùn cát từng phần trên mặt cất ngang (r ~ Bì.
7) Xác định diện tích biểu đồ giới hạn bởi đường (r ~ B) và đường mặt nước. Số đo diện
tích đó chính là lưu lượng bùn cát lơ lửng R.
Để xác định diện tích trên có thể dùng máy đo diện tích, dùng máy tính hoặc tính bằng
cơng thức gần đúng sau đây:
130
I
R=—1b, +128 b)+..¢
`2
2
tty
2
1
;+—r,6
2
(5-16)
n
Trong đó
R - lưu lượng bùn cát lơ lửng toàn mặt ngang (kg/s, 1/8);
r¡, rạ,...rạ - lưu lượng bùn cát lơ lửng từng phần tại thuỷ trực thứ ¡;
b,, bạ,... bạ - khoảng cách giữa các thuỷ trực lấy mẫu và đo sâu.
8) Lượng ngâm cát bình quân mặt ngang được tính như cơng thức (5-11).
Chú ý: Khi lấy mẫu bằng phương pháp 3 điểm, 2 diểm, l diểm, tích phản và hỗn hợp
thì sau khi xác dịnh lượng ngậm cát bình quản thuờ trực bằng phương pháp phân tích, tính
lưu lượng bàn cát don vi bình qn thuỷ trực, rồi tiếp tục tính tốn từ bước (4) trở di.
Trong trường hợp này lưu lượng bùn cát đơn vị bình quản thuỷ trực được tính nh xau:
Gy
= Pr Vu
(5-17)
Ví dự 5.1; Tài liệu thực đo lưu tốc, độ sâu và lượng ngậm
cát của
| tram nhu bang 5.5
và 5.6. Hãy tính lưu lượng bùn cát của lần đo đó bằng phương pháp phân tích và phương
phap do giai. K, chon bang 2/3.
Giải:
I- Tính lưu lượng bùn cát lơ lửng bảng phương pháp phân tích (ví dụ 5.1).
Để áp dụng
được
cơng
thức
(5-10) trước
tiên cần
tính được
lưu
lượng
nước
bộ phận
bảng phương pháp phân tích. Việc tính tốn xem ví dụ 4.1, chương IV. Kết quả được ghi
từ cột5 đến cột II bảng 5.7.
Lượng ngậm cát bình qn thuỷ trực tính theo cơng thức (5-5) ghi ở cột 12.
Lưu lượng bùn cát lơ lửng tính theo (5-10) ghi ở cột 14.
Và kết quả cuối cùng như sau:
+ Lưu lượng bùn cát lơ lửng qua mặt ngang:
R„a= 47,1 (kg/s)
+ Lượng ngậm cát bình quân mặt ngang:
Pmn =
R
mn
Q
_ 471
130
x 1000= 41,7 (g/m’)
+ Lượng ngậm cát lớn nhất (tại 0.8h, thuy truce IID:
Prax = 60,1 (g/m’)
2- Tinh luu lượng bùn cát lơ lửng theo phuong phap do giai (vi du 5.1)
Với lượng ngậm cát và lưu tốc của các điểm do đã ghi ở bảng 5.6 tính lưu lượng bùn
cát lơ lửng đơn vị ở, theo công thức (5-13) trên biểu đồ (p~ h), (V ~ h) vẽ tiếp biểu đỏ
~ h) (hình 4-18, chương IV).
L'GZ
£'øc
60
97
L'0S
(s/w)
A
09'0
08'0
Sy'0
6E'0
E£'0
(,(u/5)
ở
6€z
b'0y
ely
BLY
ara!
(s/t)
A
89'0
€S'0
09'0
€r'0
EE'0
(u/B)
Jd
L'GE
Leb
Ley
L'09
L'8y
(s/t)
A
;G'0
S6'0
Sr'0
ZrO
0£'0
(;u/B)
ở
89
8'€E
8'0y
yep
099
(s/u)
A
89'0
79'0
L9'0
tS'0
t9
(;u/6)
ở
L'6z
Z'GE
0'9E
€'8€
g'pE
(su)
tS'0
6y0
Sr'0
9E0
¿r0
BW
tz'0
y9‘0
q8'0
keq
oị nọA
00£
il
08L
|
0ZL
90} NN} op 9743 Any sN
(tu) Weip Jpt3 o2 Bueoux
op walg
0Zy
Hl
`
Ors
AI
A
(,tu/6)
d
A
6
IIl⁄8
0PL | OZ
z
06
L
09
dW
OP
bb's | go'p | co'p | oL'p | ony | oze | get | oo'o
A Op RAY op ofl ANU) aN
(ww) warp ipux toeo 6ueoux
(uw) nes og
Z
9
IS
bv
Ve
Op WIP dvd 1B} JB WedU SUON] BA 20} ANT NY IV] “9's Sueg
0L
OBE | OPE | COE | O9Z | 0ZZ | 08L |
0Z69 | 9/9 | LZ9 | 9E |
¿L | AUIL
00'0 | 01'€ | 08£ | 999 | 8€9 |
EL
0ZP |
SL | AL |
Z89 | 099 | OPS | 00S | OOF |
LW
IS 0p TỘI| fÉJ, *s' sueg
132
Bang 5.7. Tính lưu lượng bùn cát bằng phương pháp phân tích
N° thuỷ trực
øs
a
a
Q
“18
1
=
3
_—=
+5
s
4
60 | 1,98
2
90 | 3,20
3
i | 120 | 4,10
140 | 4,16
Ho | 180 | 4,65
6
220 | 4,68
7
260 | 5,10
8
II | 300 | 5.40
9
340 | 5,20
10
380 | 5,20
11
IV. | 420 | 5,20
12
460 | 5,40
13
500 | 5,60
14
V | 540 | 3,80
15
560 | 3,10
mép
ch
Br
N|
212
Oo
10
1
5
|§£E
8
|S
lšs
0:3
S12
3
Luu téc (m/s) | @
|F=ls l.s [8
lsạ|SE|sel|ls£
e
5
a
40 | 0,00
4
Tính diện tích
|E
§E
lễ[Š
l§¿Í=
J5 |
nước
phai
98
|.E
/S]
2
mép
£
| eo!
5
6
Š =
ma
= %
§ °
ane!
£
2
a
5s
&
GOL
ES
SS
a
a
7
19,8
30
777 |
30 | 3,65!
10,0
20 | 4,13}
82,6
8
£2
B53 | 2>
£16.
a
F
9
208
5
10
11 |
259
40 | 4,89 | 196.0 |
3
E
|§KE
12
Be|ea
=#
2D
5D
om
= |£€
|gẽ
aN
S
[=
F
5
4
13
14
35,30 | 2,13
0,52 | 135
591
s l5
35,3
0,60
40 | 466 | 187,0
3)
=
0,29 | 60,3
0,44
40 | 4,40 | 176,0
| Lượng ngâm | @
cát (gim) | =
82)
Ee
Ss|
S5|
š°|
#š|S
!Ð
S
"8.
20 | 0,99]
12,59}
°
=
37,80 | 5,10
40,2
0,54 | 316
43,00 | 13,60
40 | 5,20 | 2080
0,47
40 | 5,30 | 2120
40 | 5,20 | 208,0 |
.
40 | 5,20 | 208,0
628
0,48 | 301
0,49
40 | 5,30 | 2120
40 | 5,50 | 220,0 |
45,8
620
43,60
113,10
41,5
0,47 | 291
40,80 | 11.90
40 | 4/70 | 1880
20 | 3,45 ] 69,0
22 | 1/55 | 34.1
0,45
103
40,2
0,30 | 30,9
40,20 | 1,24
582 | 0,00
nước
trai
Tổng cộng
7
to = 2409
~ 2410m?
.
Q= 1134
= 1130 m/s
R= 47,07
= 47,1kg/s_
|
|
133
Bang 5.8. Tinh luu luong bin cat lo limg theo phuong pháp đồ giải.
S6 hiéu thuy truc
5
Ĩ
©
a
2
a
1
2
2
5
c
S
—
E
8.45
PSE!
2
xă
a
|55
Š
Lưu lượng bùn cát từng
5 o
c
2
`
Sets
|5sẽ
2g
31%
phan r (g/ms)
D
ở
=
9
=
Ss Q
os
=
at
>
Ỷ
3
4
5
6
mepphainoc
40
0,00
0,0
0,0
1
60
1,98
3,6
71
2
90
3,20
9,5
30,4.
3
120
4,10
16,1
66,0
4
140
4,16
19,5
81,1
180
4,65
24,6
114,4
6
220
4,68
23,4
109,5
7
260
5,10
21,6
110,4
300
5,40
20,8
112,4
9
340
5,20
20,7
107.8
10
380
5,20
20,1
104,7
420
5,20
20,3
105,6
12
460
5,40
20,0
107,6
13
500
5,60
19,1
106,8
540
3,80
177
67,3
15
560
3,10
12,5
38,8
mép trainược
582
0,00
0,0
0,0
il
5
iM
8
11
IV
V
14
`
Tong cong
134
eS
5 N
Ee
ỗ E
Do
5
c
$3 | 2&2
Pag
sz
PS | Soe
"3 0
YS
2
a
7
8
9
3,6
20
0,072
18,8
30
0,56
48,2
30
1,45
73,6
20
1,47
97,8
40
3,91
112,0
40
4,48
110,0
40
4,40
111,4
40
4,46
110,1
,
106.2
40
4,40
40
4,25
105.2
40
4,21
106,6
40
4,26
107.2
40
4,29
87,0
40
3,48
53,0
20
1,06
19.4
22
0,427
R = 47,18
= 47,2 kgjs
|
Xác định diện tích biểu đồ (œ ~ h), dùng cơng thức (5-14) để tính „cho các thuỷ trực
, lấy mẫu.
Í
Vẽ phân bố (0Œ ~ B) (hinh 4.18, chuong IV), xác định lưu lượng bùn cát đơn vị (0 ) cho
tất cả các thuỷ trực (kể cả thuỷ trực không lấy mẫu), kết quả ghi ở cột 5 bảng 5.8.
Dùng cơng thức (5-15) tính lưu lượng bùn cát từng phần (r) ghi ở cột 6, vẽ biểu đồ (r ~ B)
(hình 4.18).
Lưu lượng bùn cát lơ lửng chuyển qua mặt ngang có thể tính gần dúng bằng cơng thức
(4-16), kết quả từng bước được ghi từ cột (7) đến cột (9) bảng 5.8.
Lưu lượng bùn cát lơ lửng tính theo phương pháp đồ giải là R„„ = 47,2kg/s (tổng cộng
cột 9 bảng 5.8).
Lượng ngậm cát bình quân mặt ngang Đ„„ = In
x 1000 = 41.8(g/m’).
|
po
|
|
||
2
_
eg
ge
5.4.1. Thuy trực đo bùn cát day
Thuy trực đo bùn cát đáy thường trùng với thuỷ trực đo bùn cát lơ lửng và đo lưu tốc, vị
trí đo bùn cát đáy là điểm sát đáy sơng của thủy trực. Thuỷ trực do chỉ cần bố trí trong phạm
_vicó bùn cát đáy chuyển động của mặt ngang. Thông thường độ rộng này nhỏ hơn độ rộng
mật nước vì phần mặt cát sát bờ lưu tốc thường nhỏ không đủ làm cho hạt bùn cát đáy
|
|
—
^
<
“
`
at
`
>
a
7
`
`»
“
2
Đối với những trạm đã qua nghiên cứu và xác định được vị trí thuỷ trực đại biểu, thì khi
khơng lấy mẫu tồn mặt ngang có thể lấy mẫu tại thuỷ trực đại biếu.
5.4.2. Phương pháp lấy mâu
Viéc lay mau bùn cát đáy thường được tiến hành cùng lúc với lấy mẫu bùn cát lơ lửng.
Khi lấy mãu ta thả máy lấy mẫu (máy Đôn) xuống đáy sông tại thuỷ trực lấy mẫu, khi máy
chạm đáy thì cửa vào và cửa ra của máy đều mở, bùn cát đáy bat dau chuyển động vào
máng chứa cát.
Thời gian lấy mẫu được tính từ khi máy vừa chạm đáy sông tới khi bát đầu kéo máy lên
và căn cứ vào khối lượng mẫu cần lấy. Khối lượng mỗi mẫu bùn cát đáy vào khoảng
30+ 750gam. Khi kết thúc lấy mẫu cần shi lại thời gian đo của mẫu. Bin cat của mẫu được
lấy ra từ máng chứa cát và đựng vào dụng cụ riêng để xử lý.
Thực tế do đạc cho thấy tại cùng một vị trí lấy mẫu. khối lượng bùn cát lấy hai lần liên
tiếp có khi sai khác nhau tới hai lần vì vậy để tăng độ chính xác cho kết quả tại một mẫu
nên lấy hai lần, kết quả là trị số bình quân số học của hai lần đo. 135
5.4.3. Xử lý mẫu và tính các đặc trưng bùn cát đáy
1. Xác định khối lượng bùn cát
Mẫu bùn cát đáy sau khi đã phơi khô được xác định khối lượng bằng cân đĩa (vì khó
lượng bùn cát đáy của mỗi mẫu khá lớn nên không nhất thiết phải dùng cân tiểu ly).
2. Tính suất chuyển cát đáy
a) Dùng máy “Đơn” lấy mẫu
Suất chuyển cát đáy được tính như sau:
Ø.= W« 109
t.b
(5-18)
Trong đó:
ø,- suất chuyển cát đáy (g/ms, kg/ms);
Ww - khối lượng bùn cát của mẫu đã phơi khô (g hoặc kg);
f - thời gian lấy mẫu (s);
b - độ rộng cửa vào của máy lấy mẫu (cm).
b) Dùng máy Helley Smith lấy mẫu
Tuỳ thuộc vào các đặc trưng có thể xác định được của bùn cát đáy mà có thể sử dụn
một trong hai công thức sau đây để tính suất chuyển cát đáy:
g
”
= a(1 — PPL,
t.b
= aW,
¬.r
(5-20
|
Trong đó:
a - hệ số phụ thuộc vào đường kính hạt cát;
p - hệ số chỉ trạng thái bùn cát (xốp, chặt);
p;- khối lượng riêng khơ của bùn cát (kg/m’);
V;- thể tích ướt của bùn cát mẫu (m));
W, - khối lượng khô của bùn cát mẫu (kg);
b - độ rộng của cửa thu (đối với máy Helley Smith b = 0,0762m);
t - thời gian lấy mẫu (s).
3. Tính lưu lượng bùn cát đáy
Lưu lượng bùn cát đáy có thể tính bằng phương pháp phân tích hoặc bằng phương phy}
đồ giải, ở đây chỉ nêu cách tính bằng phương pháp phân tích và bằng công thức sau:
136
Ge
-0.001 8
Ss
+
Š
+
Be oy, top Se TE bạ, tê, bị
y
S,
+
g.
`
(5-21)
Trong đó
G, _ - luu luong bùn cát đáy mặt ngang thực đo
(T/s);
8s, - suất chuyển cát đáy tại thuỷ trực thứ¡ (kg/ms),i=1,2,.
..,n:
,
bị, bạ,..., b„,- khoảng cách (m) giữa các thuỷ trực
lấy mẫu |, 2,..., n-1:
bọ, bạ - khoảng cách từ thuỷ trực lấy mẫu
sát bờ tới điểm giới hạn có bùn cát đáy gần
nó (m).
4. Đo bùn cát tại thuỷ trực đại biểu
Trong trường hợp này thì lưu lượng bùn cát đáy
được xác định từ quan hệ suất chuyển cát
đáy đại biểu (gs„) với lưu lượng bùn cát đáy mặt
ngang (Gs„„) đã được lập sẩn.
-§5.5. KHÁI QUÁT CHẾ ĐỘ ĐO BÙN CÁT
Chế độ đo bùn cát phụ thuộc vào yêu cầu, tình hình
thay đổi của dịng chảy và bùn cát
của tuyến đo trong từng thời kỳ mà quy định. Sau
đây chỉ nêu lên một số chỉ tiêu cơ bản về
việc quy định chế độ đo bùn cát.
3.5.1. Chế độ đo bùn cát lơ lửng
- Số lần do bùn cát lơ lửng toàn mặt ngang phải
đủ phối hợp với đo bùn cát đại biểu dể
xác
định được lưu lượng bùn cát lơ lửng của các ngày
trong năm.
| - Số lần đo mùa lũ nói chung chiếm
khoảng 2/3 tổng số lần đo trong năm: tập trung
do
| dày ở những trận lũ đầu mùa (có bùn cát lớn) và
trận lũ lớn nhất năm. Nói chung tổng số lần
| đo trong
năm từ 20 + 40 lần.
- Trong mùa kiệt chỉ lấy mẫu nước đại biểu ngày
1 lần vào lúc 7h. Khi bùn cát it thay đối
cthìtừl+ 5 ngày các mẫu đại biểu được hỗn hợp
thành một mẫu để xử lý. Nếu bùn cát thay
đổi nhiều thì xử lý mẫu nước đại biểu riêng từng ngày.
- Tại vùng sông ảnh hưởng triều vào mùa kiệt
cần căn cứ vào sự thay đổi của bùn cát
trong các kỳ triều để bố trí lần đo, giờ đo sao cho phản
ánh được sự thay đối của bùn cát
trong song.
5.5.2. Chế độ đo bùn cát đáy
Số lần do bùn cát đáy trên mat ngang phải được
lựa chọn sao cho đảm bảo đủ phối hợp
được với bùn cát đáy tại thuỷ trực (điểm) đại biểu để
xác định được lưu lượng bùn cát đáy
hàng ngày. Số lần do toàn mặt ngang của bùn cát
đáy nói chung ít hơn số lần đo bùn cát
lơ lửng.
137
Chuong VI
DO DO MAN TRONG NUGC SONG VUNG VEN BIEN
$6.1. KHAI NIEM VE BO MUOI VA BO MAN
Độ muối là tổng số gam các loại muối trong một nghìn gam nước biển.
loại muối được xác định băng cách chưng cạn 1000g nước biển ở nhiệt
điều kiện này toàn bộ muối cacbonat bị oxi hod, thành phần hữu cơ bị đốt
( ) và brôm (Br) được thay thế bằng đương lượng ion clo (C1). Do việc
bảng phương pháp này gặp khó khăn nên người ta đã xác định lượng CÏ'
Tổng số gam các
độ 4§0°C. Trong
cháy, các ton idt
xác định độ muối
trong mẫu nước,
thong qua do xác định được độ muối. Qua kết qua nghiên cứu nước ở dại dương người tá
dưa ra công thức kinh nghiệm biểu thị quan hệ trên như sau:
C = 0,030 + 1,8050Cl
(6-1)
Trong đó:
C - độ muối tính bằng %o;
Cl - do clo tinh bang %o.
Quan hệ giữa độ clo và độ muối trong nước sông vùng ven biển phức tạp hơn nhiều,
không thể dùng công thức (6-1) được do đó người ta đã đưa ra phương pháp xác định lượng
mudi natri clorua (NaC]) là loại muối chiếm tỷ lệ lớn nhất trong các loại muối ở nước biển.
Độ mặn là tổng số gam muối natri-clorua trong một nghìn gam nước biển. Đơn vị thường
dùng là øg/1000g (%2) - Ký hiệu là S.
Để xác định độ mặn người ta dựa vào công thức biểu thị quan hệ giữa độ clo và độ mặn
như sau:
S= 1,65 Cl
(6-2)
Cl = 0,607S
(6-3)
Trong đó:
S - dé man (%o):
Cl - dé clo (%%o).
Kết quả nghiên cứu cho thấy độ mặn nhỏ hơn độ muối 8,6%. Khi độ clo bình quân của
nước biển là 19,337%ø thì độ mặn bình quân là 32%, độ muối là 35% như vậy giới hạn trên
của độ mặn vùng ven biển vào khoảng 32 + 35%o,
138
$6.2. VỊ TRÍ VÀ PHƯƠNG PHÁP LẤY MẪU
:
"
;
6.2.1. Đường thuỷ trực lấy mẫu
Khi trạm thuy văn cấp I, cấp II có do man thì đường thủy trực lấy mau man trùng với
đường thuỷ trực đo lưu tốc.
Các trạm thuỷ văn cấp HI, cdc tram chuyén do man thì đường thủy trực được bố trí cố
định vào chỏ có dịng chảy rõ rệt, chỗ dịng chính, tránh nơi nước tù, nước vật.
Nói chung đường thuỷ trực đại biểu lấy mâu phân tích mặn trùng với đường thủy trực
đại biểu đo lưu tốc. Trường hợp vị trí 2 đường thuỷ trực đại biểu đó khơng trùng nhau thì
phải xác định vị trí thưý trực đại biểu đo mãn riêng.
Cách xác định như sau: Tiến hành đo một số lần độ mặn đặc trưng (lớn nhất. nhỏ nhất,
trung bình)
trên tồn mặt ngang,
tính độ mặn
bình qn
mặt ngàng
(Smn ). Chọn
một
số
đường thuỷ trực tính độ mặn bình quân thuỷ trực Su. Lap quan hé Sma ~ Su. Thuỷ trực nào
_ cho quan hệ Sma ~ Su chặt chế (có sai số qn phương nhỏ nhất) thì chọn làm thuỷ trực đại
biểu đo mãn.
6.2.2. Vị trí điểm lấy mẫu trên thủy trực
Số điểm lấy mẫu trên mỗi thuỷ trực có thể là 3 hoặc 6 điểm.
- Đo 3 điểm ở các độ sâu tương đổi: mặt; 0,5h (hoặc 0,6h) và đáy.
- Đo 6 điểm ở các độ sâu tương đối: mặt: 0.2h; 0.4h: 0.6h: 0.8h va day.
Quá tài liệu thực tế cho thấy độ mãn bình quan thuỷ trực thu được qua 2 phương pháp do
trên chênh lệch nhau khơng đáng kể, do đó chủ yếu lấy mẫu theo phương pháp 3 điểm. Khi
có yêu cầu riêng thì mới dùng phương pháp 6 điểm.
6.2.3. Dụng cụ, máy móc và phương pháp lấy mâu
Máy lấy mâu có thể là kiểu chai có nút hoặc dùng máy lấy máu bùn cát kiểu ngang hoặc
máy chân không. Nếu lấy mẫu
bằng máy kiểu chai thì cho chai xuống điểm đo. giật nút
vòi, chờ cho nước đầy chai là Kéo lên.
Nếu dùng máy kiểu ngang hoặc máy chân khơng thì việc lấy mẫu phân tích mặn tương
tự như lấy mau bin cát bằng phương pháp tích điểm.
Mỗi lần lấy trên mặt cất ngang hoặc trên thuỷ trực đại biểu đều phải đo mực nước, do
nhiệt độ nước. Các mẫu nước được ghi thời gian, vị trí đo để tránh nhằm lần khi tính tốn.
Sau mỗi lần lấy mẫu cần phân tích ngay độ mặn để xác định xu thế thay đối của nó để bố
trí lần đo tiếp theo được hợp lý hơn.
$ó.3. PHƯƠNG PHÁP PHẦN TÍCH MAU NUGC VA XAC DINH DO MAN
6.3.1. Dụng cụ dùng để phân tích độ mặn
Trong phân tích mẫu
việc sử dụng chính xác và đúng quy định các loại dụng cụ đo
lường quyết định phần lớn độ chính xác của kết quả.
Các loại dụng cụ thường dùng gồm có: bình định mức, ống dung lượng, ống hút và ống
nhỏ giọt.
1. Bình định mức
Bình định mức làm bằng thuỷ tỉnh, có khắc vạch dung tích ở nhiệt độ tương ứng (15C
hoặc 20C). Bình định mức thường dùng gồm các loại: 1000, 500, 250, 200 và 100ml.
Trước khi dùng bình phải được rửa 2 đến 3 lần bằng nước sạch, sau đó rửa lại bảng nước cất
2 + 3 lần nữa. Bình định mức thường được dùng để pha dung dịch có nồng độ định trước..
Khi xác định thể tích dung dịch khơng cầm tay vào bình tránh gây sai số dung tích do làm
tăng nhiệt độ dung dịch.
Khi pha chế một dung tích nào đó nên cho dần nước cất vào và lắc đẻu, khi tỉnh thể tan
hết, thì thể tích dung dịch vào khoảng 3/4 dung tích định mức. Để cho nước trong bình n
tinh, sau do dùng ống hút hoặc đũa thuỷ tính cho nước cất vào từ từ, tới khi điểm thấp nhất
của mặt thoáng vừa tới vạch định mức là được.
Khi xác định độ cao mặt thoáng dung dịch phải để tầm mắt nằm ngang.
2. Ống hút
Ống hút được làm bang thuỷ tỉnh gồm 2 loại: loại có bầu và loại chia độ (hình 6. L).
Ống hút thường dùng để đưa một thể tích nào đó của dung dịch từ bình này sang bình kia.
Trước khi sử dụng, ống hút cần được rửa sạch và tráng kỹ lại bằng nước cất.
3. Ống dung lượng
Ơng dung lượng là một ống thuỷ tỉnh hình trụ có đáy, trên thân ống có khác vạch chỉ
dung tích (hình 6.2).
Ống
dung
lượng
thường
có các
loại
dung
tích:
5,
I0,
15, 25,
50,
100,
200,
500,
1000ml..., dùng để do thể tích dung dịch khơng địi hỏi độ chính xác cao.
4. Ống nhỏ giot
Ống nhỏ giọt là một ống thuỷ tỉnh nhỏ đài, trên thân có khác độ chỉ thể tích (ml). Phần
dưới cùng nhỏ đần và có khố để đóng mở khi cần thiết. Vạch khác độ 0.00 ở trên cùng. Độ
chính xác khi sử dụng đọc tới Ĩ,1Ơ hoặc 0.15 ml, ước đốn tới 0,01 ml (hình 6.3). Trước khi
140
