中小河流治理中淤泥觀測技術(shù)的應(yīng)用與研究

王玉新+++秦四云

[摘 要]在水利工程的發(fā)展建設(shè)中，中小河流的治理具有十分重要的地位，因?yàn)樗こ桃獜幕镜沫h(huán)節(jié)著手，只有加強(qiáng)基礎(chǔ)工程的建設(shè)工作，才能造福于人類，使人們的生活水平得到進(jìn)一步的提升。而中小河流的治理工作就是這其中的主要組成部分，淤泥觀測技術(shù)的應(yīng)用在治理工作中具有顯著的效果，本文就是通過對這一技術(shù)的研究以及具體的應(yīng)用進(jìn)行論述，使人們意識到治理中小河流的重要性，同時(shí)也為水利工程的進(jìn)一步發(fā)展做出重要的貢獻(xiàn)，對于降低測量難度具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。

[關(guān)鍵詞]淤泥觀測技術(shù)；中小河流；治理；應(yīng)用

中圖分類號：TV882.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）09-0355-01

我國在近幾年的發(fā)展建設(shè)中，中小河流的治理取得了顯著的進(jìn)步，但是在測量淤泥含量的過程中仍然存在一定的困難，如果不能得到及時(shí)有效的解決，一旦發(fā)生洪澇災(zāi)害，那么將會對我國的中小河流產(chǎn)生嚴(yán)重的危害，淤泥的大量堆積就會造成河流的阻塞，進(jìn)而影響到周圍居民的日常生活。為此，在近幾年的河流治理過程中，國家重點(diǎn)對淤泥進(jìn)行了相應(yīng)的處理，采用淤泥觀測技術(shù)可以加強(qiáng)對淤泥含量的測量，也就從根本上保證了河流的流動，有效的解決了淤泥堆積的問題。

1、淤泥定位技術(shù)的種類

淤泥觀測技術(shù)是近幾年逐步發(fā)展起來的一項(xiàng)探測技術(shù)，這一技術(shù)的應(yīng)用具有十分重要的作用，在中小河流的河流治理過程中已經(jīng)成為不可或缺的技術(shù)手段之一。在論述這一探測技術(shù)前，首先要對淤泥定位技術(shù)具有充分的認(rèn)識，如果不能對淤泥進(jìn)行準(zhǔn)確的定位，就無法進(jìn)行相應(yīng)的處理，可以說淤泥定位技術(shù)是后續(xù)淤泥處理的基礎(chǔ)，當(dāng)前我國采用的定位技術(shù)主要有兩種，其一是實(shí)時(shí)動態(tài)的定位技術(shù)，其二是實(shí)時(shí)差分的定位技術(shù)，這兩種定位技術(shù)應(yīng)用在不同的定位環(huán)境中，可以說有了定位技術(shù)，我國的中小河流治理才能起到如此顯著的效果，在今后的發(fā)展過程中，通過對相應(yīng)定位技術(shù)的使用，可以達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的，從而為淤泥的治理提供了重要的保障。在使用的過程中，主要應(yīng)用到了相應(yīng)的軟件以及導(dǎo)航，這些先進(jìn)的設(shè)備是保證定位的前提，無論是在國內(nèi)還是在國外，淤泥定位技術(shù)都具有十分重要的意義。

2、目前常用的淤泥深度測量技術(shù)及其優(yōu)缺點(diǎn)

常用的淤泥探測技術(shù)主要有兩種，一種是鉆探測量技術(shù)，另一種是儀器測量技術(shù)，通過采用相應(yīng)的技術(shù)手段加強(qiáng)對淤泥深度的探測，并且隨著時(shí)代的進(jìn)步以及先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，后者的使用更加突出，在不斷發(fā)展以及研究的過程中，淤泥探測技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)達(dá)到了空前高漲的狀態(tài)，得到了大范圍的推廣，相信在今后的中小河流治理過程中，通過對這一技術(shù)的使用，可以使得治理的效果得到進(jìn)一步的提升。

2.1 鉆探技術(shù)測量淤泥的深度

首先，鉆探測量技術(shù)的應(yīng)用主要采用了兩種主要的方法，其一是鉆孔取樣法，這種方法的應(yīng)用主要是對淤泥進(jìn)行采樣的處理，進(jìn)而根據(jù)對樣品的分析探測淤泥的深度，最終采取有效的措施對堵塞河流的淤泥進(jìn)行處理。在實(shí)際的工作中，采用這一方法的不利因素在于取樣的過程中會對淤泥產(chǎn)生一定的影響，這一影響的出現(xiàn)，就會造成樣本分析的準(zhǔn)確度受到影響，并且這種方法的不足之處在于一些流泥以及浮泥是無法進(jìn)行測量的，從而無法保證淤泥深度的測量達(dá)到準(zhǔn)確的程度。與此同時(shí)，鉆探測量的技術(shù)具有一定的誤差性，這一誤差性來源于淤泥中浮泥以及流泥的測量，上文中已經(jīng)提到，這兩個部分的淤泥是無法用鉆探技術(shù)進(jìn)行測量的，工作人員只能憑借自身的經(jīng)驗(yàn)使用肉眼進(jìn)行查看，無形之中就增加了誤差的存在。并且根據(jù)淤泥測量面積的不同，采用的測量技術(shù)也具有不同之處。大面積的淤泥是不適用于鉆探測量技術(shù)的，同時(shí)精準(zhǔn)度要求較高的位置也不適用于這一技術(shù)，總而言之，要準(zhǔn)確對淤泥測量的實(shí)際環(huán)境進(jìn)行定位，從而選擇合適的探測技術(shù)，這樣才能有效的保障最終的測量準(zhǔn)確度。

另外一種測量方法為靜力觸探法。靜力觸探法是通過專用測桿的使用來進(jìn)行淤泥深度的測量。其使用原理是通過單點(diǎn)測量出淤泥層對測桿的比貫入阻力，利用這個比貫入阻力來計(jì)算出淤泥的承載力，從而得出淤泥的厚度。利用靜力觸探法有一個更為簡單的做法就能測量出淤泥的厚度。就是讀取測桿觸及淤泥上下表面時(shí)的深度數(shù)據(jù)，以這兩個數(shù)據(jù)之間的差額來當(dāng)做淤泥的深度。即當(dāng)測桿觸及淤泥表面的時(shí)候讀取一個深度，之后用力將測桿往下壓，當(dāng)達(dá)到一定的阻力的時(shí)候，預(yù)計(jì)測桿已經(jīng)觸及到淤泥的下表面時(shí)再讀取一個深度，這兩個深度之差即為所需要的淤泥厚度值。這種方法比較簡單且容易操作，但是在使用這種方法進(jìn)行測量時(shí)，由于主要用具就是測桿，因此測量數(shù)據(jù)的精確度，很大程度上受測桿的形狀、大小以及所能夠承受的力度的大小的影響，意味著客觀誤差比較大。

2.2 儀器測量淤泥的深度

多普勒雙頻超聲波測量法、放射線探測法和聲波淤泥密度探測法是儀器測量淤泥深度的三種主要方法。其中多普勒雙頻超聲波測量法是目前被廣泛應(yīng)用的一種方法。多普勒雙頻超聲波測量法的使用原理是先以高頻來對泥水界面進(jìn)行測量，之后再以低頻對淤泥底層距水面的距離進(jìn)行測量，從而得到淤泥的厚度。這種方法相比其他方法而言，比較高效且快捷，但無法測定出淤泥的絕對密度值，而只能測定出水底和某一硬底層間的厚度。聲波淤泥密度探測法的原理為：聲波在遇到不同密度的介質(zhì)時(shí)反射的強(qiáng)度不同，且在不同密度的介質(zhì)中的振幅也不相同。利用這個原理，通過向水下發(fā)射一束聲波，該聲波遇到不同密度的介質(zhì)后開始反射，反射回波的信號強(qiáng)度直接預(yù)示著水底淤泥層的密度變化，即“密度梯度”。通過探頭采集低頻聲波在介質(zhì)中的反射數(shù)據(jù)，根據(jù)低頻震蕩數(shù)據(jù)及標(biāo)定的密度梯度劃分特定密度層，形成（X、Y、Z）的三維數(shù)據(jù)。

3、淤泥含量的計(jì)算

只有將所采集的數(shù)據(jù)在經(jīng)過后處理形成規(guī)范的數(shù)據(jù)文件時(shí)，才能用于淤泥含量的計(jì)算。數(shù)據(jù)文件的信息包括淤泥在X、Y和Z軸上的數(shù)據(jù)，而X、Y兩個數(shù)據(jù)是采樣點(diǎn)的平面坐標(biāo)，Z數(shù)據(jù)可以是淤泥的厚度，也可以是淤泥上表面或下表面的高程。在淤泥含量的計(jì)算中，通常取Z作為淤泥的厚度。相對于鉆探測量方法來說，對采集的淤泥數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的工作量比較大。如果采用的是儀器測量方法，則工作量比較下，而且當(dāng)前儀器測量方法都相應(yīng)的配備了數(shù)據(jù)后處理相關(guān)軟件，不僅可以直接對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，而且還可以根據(jù)用戶的不同要求，生成包含不同要素的數(shù)據(jù)文件，供不同用途的人使用。這樣不僅工作量相對小，而且效率要高許多倍。

4、結(jié)語

綜上所述，相關(guān)淤泥觀測技術(shù)在中小河流治理中的應(yīng)用，包括淤泥位置定位技術(shù)、淤泥深度測量技術(shù)以及淤泥含量的計(jì)算，要根據(jù)中小河流的具體情況而選擇恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)方法進(jìn)行淤泥的測量，只有合理的選取淤泥觀測技術(shù)，才能最大限度的保障中小河流中淤泥觀測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，觀測數(shù)據(jù)也就越具有實(shí)際應(yīng)用的參考價(jià)值。

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