浅析含沙量的测量

范文一：浅析含沙量的测量

ValueEngineering·37·

浅析含沙量的测量

AnalysisoftheSandContentMeasure

陈敏杰ChenMinjie；王伟聪WangWeicong

（浙江省围海建设集团股份有限公司，宁波315000）

（ZhejiangProvinceWeihaiConstructionGroupCo.，Ltd.，Ningbo315000，China）

摘要：随着对基础理论的深入研究，各种新型测沙仪器不断产生。多年来科技人员一直在积极探求含沙量的现代测量方法，现浅析含沙量

的测量。

Abstract:Asthefurtherresearchonthebasicfoundation,variousnewtypeinstrumentsareproducedconstantly.Formanyyears,thescientistsandtechniciansareexploringthesandcontentmeasurepositively.Nowthesandcontentmeasureisanalyzedbriefly.

关键词：含沙量；直接测量；间接测量

Keywords:sandcontent;directmeasure;indirectmeasure

中图分类号：TV14

文献标识码：A

文章编号：1006-4311（2010）03-0037-01

常用的泥沙含量测量方法，根据测量原理的不同可分为：直接

测量方法和间接测量方法。

1直接测量方法

含沙量的测量人们很早就进行了研究，开始人们主要采用直接取样测量的方法，其中包括烘干法和比重法。

1.1烘干法

烘干法是应用最广泛的测定泥沙浓度的方法，其设备简单，方法易行，有较高的精度，常被作为评价其他方法的标准。步骤即为：量水样容积，沉淀浓缩水样，烘干烘杯并称重（100-110°C烘箱中烘2h），将浓缩水样倒入烘杯，烘干、冷却，最后称量沙重。随着电子天平的使用，称重精度得到很大提高，烘干法测量含沙量被认为是目前最准确的方法之一。

1.2置换法

置换法是根据泥沙对含沙水体比重的影响来确定含沙量，即量水样容积，沉淀浓缩水样，测定比重瓶装满浑水后的重量（以下简称瓶加浑水重）及浑水的温度，计算泥沙重量。测量时可采用比重计，也可用天平和量筒进行测量，如测得样品的总重量为G（kg），体积

为V（m），则样品中的含沙量C（为：jkg/m）

Cj=（CsG-VCwC）/CsG-CwG）（1）v（

3333

式（1）中：Cs=2.65×10kg/m为标准泥沙比重，Cw=1.0×10kg/m，为清水密度。用此方法测量含沙量所用设备简单，测量方法更快更直接，但是比重法比烘干法测量精度低。

2间接测量方法

劳动强度直接测量方法都存在着测量周期长，检测过程繁琐、

大，不能很好的监测水流的动态过程等局限性。为了能及时、快速测量含沙量，人们在经典测量方法的基础上发展了很多方法，目前主要有红外线法、振动法、电容法、超声波法、γ射线法、激光法[60,61]、同位素法等。

2.1红外线法

红外线法取决于光与沙粒的相互作用，当光通过悬沙水体时，溶剂要吸收光能，吸收的数量与吸收介质及水体宽度有关，同时泥沙颗粒要对光进行散射。当射线进入某一水体被吸收后，透过光的强度与入射光的强度之间的关系由朗伯-贝尔定律确定：

I=I（）（2）0-α0expcl式（2）中：I为透射光强度；I0为入射光强度；α0是消光系数，与物质性质有关；c是溶液中物质的质量浓度；l为光源与接收器间距离。如果α0、l为已知数，那么就可以通过透射与入射光线的能量关系来确定吸收物质的浓度。同理此时反射（折射、散射）光线方向上光线强度IE为：IE=I0-I。假定在反射光线方向上有一红外接收传感器，接收光强IF，IF=IE·B，B是和α0、l等有关的综合系数。从上式可知，接收光强与介质的浓度就有一个确定的函数关系了。朗伯-贝尔定律是在理想状况下得出的，实际情况则较复杂，如颗粒间互相遮掩，浓度分布不均，沙粒粒径及形状不同等，所以不同的沙样，其电流泥沙浓度关系曲线不相同，均需要进行率定。2.2振动法

振动法则是利用振动学原理，测量注有待测混水两端固定的谐振棒的震动周期，根据谐振棒在不同含沙量的泥水中的振动周期不

粒径组成一定，泥沙颗粒运动速度同，来推求含沙量。在泥沙比重、（s）与含沙量c近似呈线性正比关系如相同时，谐振棒振动周期T

下：

c=aT+b（3）式（3）中：a，b为常数，可通过实验事先率定。实验证实对于材料一定的谐振棒，棒体密度与其振动周期的平方成正比。由于实际测量中棒体的运动受水深、水流速度影响较大，测量设备一般采用金属空管代替谐振棒，当含沙水流进入管体时由于管子材料和体积一定，测量管的密度完全由管中液体的密度决定。如果水流中的含沙量发生变化，相当于整个管体的密度发生了变化，则管体的振动周期也随之发生变化，此时测量出泥水的密度，由管体密度与振动周期间的关系，通过（3）式可计算出河水含沙量。

2.3电容法

电容法利用泥水混合物中泥沙含量的变化会引起其介电常数变化这一电物理学性质，通过测量电容的变化来测量含沙量变化。在平板电容之间，尽管其介电常数与含沙量之间不满足单调函数关系，但在含沙量未达到宾汉体之前，介电常数随泥沙含量的变化呈单调递增趋势。

电容传感器原理简单，只要两相流体具有不同的介电常数即可进行测量。而且电容测量系统构造简单、成本低、使用安全、响应速

但由于电容受温度影响较大，电容两端输出电压随温度、土壤度快。

含盐量升高而呈非线性增加趋势，使得电容法的适用条件受到一定限制，目前尚处在理论研究阶段。

2.4超声波法

超声波法是最近几年很受关注的一种测量方法，根据超声波在混水中的衰减规律测量水体含沙量，可分为超声波反射法和超声波衰减法。前者根据超声波的反射量与沙粒的多少呈正比例关系，从而测定含沙量；后者考虑泥沙颗粒对超声波的散射、吸收和超声波自身的扩散因素，利用传感器检测其能量的衰减，来计算含沙量。超声波反射法对于低含沙量水流较敏感，测量精度较高，但测量范围

较窄，在0-3kg/m之间。加拿大生产的一种仪器设计测量范围为0.5-70kg/m3，但经在美国进行野外测量表明含沙量过低时测量准确度较低。

2.5γ射线法

γ射线法依据γ射线在含沙溶液中经泥沙颗粒的折射、散射和吸收作用，其透射强度将减小的原理测定含沙量。γ射线水平透射时，泥沙沉积和分层现象将对测量精度影响较大。γ射线测量仪测量含沙量时，虽然水流经过采样室时停留时间较短，测量中依然会由于时间的滞后性而影响含沙量变化量的同步测量；同时水流流

流出采样室时会对水流的动力学性质产生影响，而在一定程度入、

上影响含沙量的准确测量。

范文二：浅析含沙量的测量_陈敏杰

DOI:10.14018/j.cnki.cn13-1085/n.2010.03.100

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浅析含沙量的测量

AnalysisoftheSandContentMeasure

陈敏杰ChenMinjie；王伟聪WangWeicong

（浙江省围海建设集团股份有限公司，宁波315000）

（ZhejiangProvinceWeihaiConstructionGroupCo.，Ltd.，Ningbo315000，China）

摘要：随着对基础理论的深入研究，各种新型测沙仪器不断产生。多年来科技人员一直在积极探求含沙量的现代测量方法，现浅析含沙量

的测量。

关键词：含沙量；直接测量；间接测量

Keywords:sandcontent;directmeasure;indirectmeasure

中图分类号：TV14

文献标识码：A

文章编号：1006-4311（2010）03-0037-01

常用的泥沙含量测量方法，根据测量原理的不同可分为：直接

测量方法和间接测量方法。

1直接测量方法

含沙量的测量人们很早就进行了研究，开始人们主要采用直接取样测量的方法，其中包括烘干法和比重法。

1.1烘干法

1.2置换法

为V（m），则样品中的含沙量C（为：jkg/m）

Cj=（CsG-VCwC）/CsG-CwG）（1）v（

3333

2间接测量方法

劳动强度直接测量方法都存在着测量周期长，检测过程繁琐、

2.1红外线法

振动法则是利用振动学原理，测量注有待测混水两端固定的谐振棒的震动周期，根据谐振棒在不同含沙量的泥水中的振动周期不

粒径组成一定，泥沙颗粒运动速度同，来推求含沙量。在泥沙比重、（s）与含沙量c近似呈线性正比关系如相同时，谐振棒振动周期T

下：

2.3电容法

电容传感器原理简单，只要两相流体具有不同的介电常数即可进行测量。而且电容测量系统构造简单、成本低、使用安全、响应速

但由于电容受温度影响较大，电容两端输出电压随温度、土壤度快。

含盐量升高而呈非线性增加趋势，使得电容法的适用条件受到一定限制，目前尚处在理论研究阶段。

2.4超声波法

较窄，在0-3kg/m之间。加拿大生产的一种仪器设计测量范围为0.5-70kg/m3，但经在美国进行野外测量表明含沙量过低时测量准确度较低。

2.5γ射线法

流出采样室时会对水流的动力学性质产生影响，而在一定程度入、

上影响含沙量的准确测量。

范文三：因为黄河的含沙量大

因为黄河的含沙量大晚上9点13分雒昌河驾驶冲锋舟向落水人靠近。此时赵建正在家里做饭接到王水来的电话moncler他立马喊邻居:快到黄河边救人去。同时还拨打了110。 14岁少年奇迹生还孙贵友举了一个例子:2009年8月18日有一个女子想自杀moncler从黄河桥上跳到河中心急流中但她没想到河中心刚好有沙滩水只到她的腰部。最后孙贵友把她救了上来。 8月17日下午5点30分好心人听到呼救通知下游施救晚上9点10分村民雒昌河等人驾驶冲锋舟在河面上喊话突然听到轻微的救人声doudounemonclerhomme便认真听初步判断落水人相离约20米远。温县祥云镇马峪村黄河北岸当感觉开始上浮时尽可能地保持仰位使头部后仰mainlyinBeijing莉莉家住荆门市金虾河社区。14年前因为家庭变故莉莉精神压抑一直把自己关在10多平方米的房间内。这一关就是整整14年。前不久莉莉的遭遇被网友发到当地论坛上立刻引起广泛关注。doudounemoncler使鼻部露出水面呼吸呼吸时尽量用嘴吸气、用鼻呼气以防呛水。呼气要浅吸气要深。深吸气时人体比重降到0.967比水略轻因为肺脏就像一个大气囊屏气后人的比重比水轻可浮出水面呼气时人体比重为1.057比水略重。少年被救起无大碍 41年救人无数次没有碰到命这么大的在相距五六米时他们看到了落水人的面部和手赶紧将冲锋舟马达熄灭以防冲锋舟运动产生的波浪打着落水人monclerdoudoune。晚上7点20分15名村民和汜水镇派出所民警赶到河边。岸边落水的人突然掉入几米深的水下doudounemonclerpascher接着被塌下的泥沙埋住不要说不好救甚至尸体也找不到因为被埋到泥沙深处去了。前年在黄河来潼寨段一辆轿车掉进去长时间都没有找到就是这个原因。截至昨天晚上11点另一落水少年赵某仍未找到。冲锋舟、皮艇河中搜救口子村紧临黄河有3艘冲锋舟、一艘皮艇停靠在岸边上面放有救生衣等救人设备。除呼救外落水后立即屏住呼吸踢掉双鞋然后放松肢体。千万不要试图将整个头部伸出水面这将是一个致命的错误因为对于不会游泳的人来说将头伸出水面是不可能的这种必然失败的做法将使落水者更加紧张和被动从而使整个自救过程功亏一篑。晚上9点18分冲锋舟带着李祥靠岸村民将李祥扶上岸。晚上7点09分巩义市河洛镇洛口村村民王水来正在黄河南岸边休息monclerpascher突然听到河面上传来呼救声但看不到人。河南省黄河防办值班人员刘先生说黄河含沙量大doudounemonclerfemme在某种程度上来说有点类似于死海moncler因为沙的比重大浮力也大但这些都只是从一个方面来说的。由于手头没有救援工具无法开展救援王水来赶紧给下游的、荥阳市汜水镇口子村的亲戚赵建打电话说明情况并希望他尽快想办法施救。他多年来从黄河里救出来的生还者都是在河中心处救出的在河岸边站着突然落水的人基本救不出来。那么这225分钟里14岁的李祥是如何自救的呢王水来断定有人掉进黄河里了。开灯照河面会造成反光doudounemoncler河面更看不清楚村民就大声喊以便听到回音确定落水人的位置。晚上9点15分 3.当李祥听到船声就会保持姿势大喊:救人呀他为啥这么命大另一方面因为黄河的含沙量大它的冲刷力也就会很强因此水流紊乱的不规律性也就强十分容易形成漩涡等危险情况。晚上11点50分带着口子村人的祝福李祥跟着父母踏上回家的路。也就是说有时候在一段时间内人有可能可以漂流在黄河河面上而一旦遇到水流发生变化人就会整个被卷到水里面了。因此这还是非常危险的。从这一点来说孩子被冲了这么久还能活下来可以说是万幸啊。人在河中心被水冲着不时会遇到一个个浅滩所以如果有点水性流出10多公里也不会被淹死。晚上7点20分郑州黄河湿地自然保护区管理中心主任王恒瑞说黄河含沙量特别大就像以色列的死海中含盐

多产生更大的浮力那样泥沙多也照样产生更大浮力加上黄河中间水不深就出现了青少年落水后被冲出很远还能生还的奇迹。他生长在黄河岸边掌握了一些自救方法他就是14岁的李祥。赵建脱下衣服给李祥穿上。荥阳市汜水镇口子村少年跳进黄河救同伴被冲走 2.使劲地把头向上仰露出脸来并用双手挡着嘴防止被水呛着。落水第一要保持镇静千万不要手脚乱蹬拼命挣扎可减少水草缠绕节省体力。只要不胡乱挣扎不要将手臂上举乱扑动人体在水中就不会失去平衡这样身体就不会下沉得很快。孙贵友说黄河不但是闻名世界的地上河还有一个其他任何水域中都不会有的著名的特点:河内水浅滩多。晚上9点15分雒昌河把落水人拉上冲锋舟。巩义市河洛镇洛口村黄河南岸温县祥云镇马峪村在黄河北岸14岁的李祥土生土长于此经常和伙伴到黄河岸边玩耍moncleroutlet。李祥脱光衣服跳进黄河救伙伴但水流湍急theycall110莉莉家住荆门市金虾河社区。14年前因为家庭变故莉莉精神压抑一直把自己关在10多平方米的房间内。这一关就是整整14年。前不久莉莉的遭遇被网友发到当地论坛上立刻引起广泛关注。他被冲向下游。这时李祥才想起自己不太会游泳。但在黄河河岸就不一样了。孙贵友说一般的水岸坡度顺着岸慢慢向水中间倾斜但黄河岸边就可能被水淘空下切几米甚至10多米深。村民说李祥奇迹生还跟他生长在黄河岸边monclerdoudoune耳闻目染piuminimoncler掌握了一些自救方法有关。晚上7点09分在灯光下李祥的脸煞白但神志还比较清醒说:还有一个人掉进河里了。雒昌河对李祥的父亲说:你的孩子在黄河里漂了225分钟30公里改道的岷江江水裹挟着山体的泥沙冲入映秀新镇莉莉家住荆门市金虾河社区。14年前因为家庭变故莉莉精神压抑一直把自己关在10多平方米的房间内。这一关就是整整14年。前不久莉莉的遭遇被网友发到当地论坛上立刻引起广泛关注。并无大碍doudounemonclerpascher你孩子命真大呀。我在黄河边生活了41年了救人无数次从来没有碰到命这么大的。晚上10点20分李祥的父母等人赶到口子村看到孩子安然无恙李祥的母亲哭了。父亲激动地握着雒昌河等人的手说:你们都是李祥的再生父母。黄河含沙量大类似于死海浮力大 20多年里他从黄河里救出了100多名落水者被郑州网友评为郑州黄河段首席渔民。本报曾报道过他的事迹时间一分一秒地过去但是村民并没有放弃:一个人被从洛口村冲到口子村得需要一段时间。 8月17日下午5点30分李祥和13岁的赵某、14岁的梁某正在黄河边玩耍突然赵某被急流冲走了。 1.李祥说他跳进水中后没有惊慌。黄河里漂了225分钟、30公里晚上7点25分在民警的指挥下村民穿上救生衣驾驶船只在河面上来回巡视monclerpascher。救出百余名落水者的首席渔民说黄河梁某急忙回家喊大人来救。 50多岁的孙贵友在黄河大船上生活了20多年对小浪底到郑州的黄河河段非常熟悉。

范文四：密度的应用——含沙量问题

质量与密度——有关含沙量问题专项 1．（2012秋?朝阳区期末）为了保护环境，治理水土流失，学校的环保小组测定了山洪冲

刷地面时洪水中的含沙量（即1m的洪水中所含泥沙的质量）．在治理环境之前，他们共采

333

集了10dm的水样，测得质量是10.18kg，已知干燥的同类泥沙的密度是2.5×10kg/m，则

3．为了测定洪水中的含沙量，取得1dm的水样，测得其质量为1.03kg，由此经计算可知，

被测水样中所含泥沙的质量为 kg．若将所含泥沙滤掉，所得纯水的体积为 33

3m．（干燥泥沙的密度为2.5×10kg/m） 4．河水含沙量（每立方米河水中所含泥沙的质量）是监测水质和水土流失的重要指标．学分析表中的数据，当河水中含沙量为0时，河水的密度 kg/m；当河水的密度

3333

为1.10×10kg/m，其含沙量为 kg/m，泥沙的密度为 kg/m．

5．（2014秋?北流市期末）为了测定黄河水的含沙量，某校课外活动小组取了10dm的黄

河水，称出其质量是10.18kg．则黄河水的密度是 kg/m．黄河水的含沙量（即

每立方米的黄河水中的质量）是 kg．（已知沙子的密度ρ沙=2.5×10kg/m）三．解答题

6．“退耕还林”是“西部大开发”实施的一个巨大工程，为了搞好宣传工作，某学校环保小组进行了一次洪水中平均含沙量的测定（即每立方米的洪水中所含泥沙的质量），他们共采集

了10L的水样，称得其总质量为10.18kg，已知干燥的泥沙的密度是2.5×10kg/m，试求洪水中的平均含沙量是多少？

7．为了保护环境，治理水土流失，学校的环保小组测定了山洪冲刷地面时洪水中的平均含沙量（即每立方米的洪水中所含泥沙的质量）．治理环境之前，他们共采集了38立方分米的水样，称得其总质量为38.7千克，已知干燥的泥沙的密度ρ泥=2.4×10千克/米，试求洪水中的平均含沙量是多少？（保留一位小数）

8．为了保护环境，治理水土流失，学校的环保小组测定了山洪冲刷地面时洪水的平均含沙

量（即每立方米的洪水中所含泥沙的质量），治理环境之前，他们共采集了30dm的水样，

称得其总质量为30.7kg，已知干燥的泥沙的密度为2.4×10m，试求洪水中的平均含沙量是多少？

9．为了保护环境，治理水土流失，学校的环保小组测定了山洪冲刷地面时洪水中的含沙量（即每立方米的洪水中含泥沙的质量）．治理环境前，他们共采集了100mL的水样，测得其质量为101.8g，试求洪水中的含沙量是多少？（已知干燥的泥沙的密度为2.5×10kg/m

11．为了保护环境，治理水土流失，西安市某学校的环境小组要测定出山洪冲刷地面时洪水

中的含沙量（每立方米中含沙量的质量），治理环境前，他们共收集了38dm的水样，称得

其质量为38.7kg，试计算洪水中的含沙量为多少？（已知沙的密度=2.4×10kg/m，不考虑沙的吸水性） 12．为了保护环境，治理水土流失，学校的环保小组测定了山洪冲刷地面时洪水中的含沙量，治理环境之前，他们共采集了10升的水样，称得其质量是10.18千克，已知沙子的密度是

2.5×10千克/米，试求洪水中的含沙量（每立方米洪水中沙的质量）是多少？ 13．（2011秋?合浦县期中）为了保护环境，治理水土流失，学校的环保小组测定了山洪冲

刷地面时洪水中的含沙量（即1m 洪水中所含泥沙的质量），治理环境前，他们共采集了

33340dm的水样，称得其总质量为40.56kg．已知干燥的同类泥沙的密度为ρ沙=2.4×10 kg/m．试

求洪水中的含沙量为多少？（含沙量以kg/m作为单位） 14．为了保护环境，学校的环保小组测定了山洪冲刷地面是洪水的含沙量．在治理环境之前，

他们共采集了10dm的水样，测量质量为10.18kg，已知干燥的同类泥沙的密度为

2.5×10kg/m，则这些洪水中含沙量为多少？

范文五：黄河水的含沙量

黄河水的含沙量

Vo1.25No.284

(X)01.2007.18

物理教学探讨

JournalofPhysicsTeaching

第25卷总第284期

2007年第01期(下半月)

黄河水的含沙量

郭金柱

清化中心校,河南省博爱县454450

由于黄河中上游水土流失,导致黄河水中含

沙量增加,某兴趣小组在学习了密度以后开展了

“黄河水密度和含沙量”的研究,现请你一起研

究.某小组从黄河某处取回河水直接研究.

(1)他们取5dm河水,测得它的质量为5.

06kg,请你求出黄河水密度.

(2)已知沙子的密度P沙=2.5×10kg/m3,

问黄河水的含沙量是多少?(即每立方米黄河中

含沙多少千克)

分析与解此题考查灵活运用密度知识去

解决生活问题的能力.首先利用密度定义可求出

黄河水密度.沙掺在水中,但两者不相混合,可以

先求出5dm黄河水中的沙子的质量,进而求出

1m中沙子的质量.

已知:V=5dm=5×10m

,n=5.06kgp沙=2.5×10kg/m

P水1×10kg/m

求黄X含

解由密度定义得

P黄=m/V=5.06kg/5×10m:1.012×

10kg/m.

由m=m水+m沙,V:+,得

,n沙=,n—P水水=,n—P水(—沙)

一p水

等

整理樽:m沙=

代人数据,得

m沙.

:f:=Q:2

2.5×103kg/m3—1×10kg/m3

0.1kg

含=,n沙/

0.1kg/(5×10一m.)

=20kg/m.’

所以黄河水的含沙量为20kg/m.

质的密度.如果在缺少量筒或天平的情况下,要

测定物质的密度,我们就必须应用等量替代的方

法来解决问题.

例2给你一只量筒,水,如何测定一块橡

皮泥的密度.请你写出测量的主要步骤和橡皮泥

密度的表达式.

分析由题意可知,要求只利用量筒来测

定橡皮泥的密度,量筒可以直接测出橡皮泥的体

积,用一般的方法橡皮泥质量是很难测定的.我

们只有利用物体的漂浮条件——-浮=G物,通过

橡皮泥所受的浮力与它的重力相等来间接测出

橡皮泥的质量.

解(1)主要的实验步骤:

?向量筒中倒人适量的水记下水的体积为;

?将橡皮泥制作成船的形状,把它轻轻放入

水中使它漂浮在水面上,记下水面处的体积为

;

?将橡皮泥浸没于水中,记下水面处的体积

为.

(2)橡皮泥密度的表达式为

p水(一)

P橡—

拓展1,给你一把刻度尺,一杯水,小木块,

请你测出小木块的密度.要求:(1)写出主要的

实验步骤;(2)小木块密度的表达式.

2,给你一架天平,砝码,一只烧杯,水,金属

块,请你测定金属块的密度.要求:(1)写出主要

的实验步骤;(2)矿泉水瓶体积的表达式.

3,给你一只弹簧测力计,水,细线,金属块,

请你测出金属块的密度.要求:(1)写出主要的

实验步骤;(2)金属块密度的表达式.

等量替代法是探究和解决物理问题的一种

基本方法,应用它不仅能解决实验探究中出现的

问题,而且能帮助我们解决学习中一些较难的问

题.因此,同学们在学习过程中,要不断的应用科

学的方法去探究和解决物理的相关问题.

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范文一：浅析含沙量的测量

范文二：浅析含沙量的测量_陈敏杰

范文三：因为黄河的 含沙量 大

范文四：密度的应用——含沙量问题

范文五：黄河水的含沙量

范文三：因为黄河的含沙量大