中小河流治理中淤泥观测技术的应用与研究

王玉新+++秦四云

[摘 要]在水利工程的发展建设中，中小河流的治理具有十分重要的地位，因为水利工程要从基本的环节着手，只有加强基础工程的建设工作，才能造福于人类，使人们的生活水平得到进一步的提升。而中小河流的治理工作就是这其中的主要组成部分，淤泥观测技术的应用在治理工作中具有显著的效果，本文就是通过对这一技术的研究以及具体的应用进行论述，使人们意识到治理中小河流的重要性，同时也为水利工程的进一步发展做出重要的贡献，对于降低测量难度具有积极的现实意义。

[关键词]淤泥观测技术；中小河流；治理；应用

中图分类号：TV882.8 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）09-0355-01

我国在近几年的发展建设中，中小河流的治理取得了显著的进步，但是在测量淤泥含量的过程中仍然存在一定的困难，如果不能得到及时有效的解决，一旦发生洪涝灾害，那么将会对我国的中小河流产生严重的危害，淤泥的大量堆积就会造成河流的阻塞，进而影响到周围居民的日常生活。为此，在近几年的河流治理过程中，国家重点对淤泥进行了相应的处理，采用淤泥观测技术可以加强对淤泥含量的测量，也就从根本上保证了河流的流动，有效的解决了淤泥堆积的问题。

1、淤泥定位技术的种类

淤泥观测技术是近几年逐步发展起来的一项探测技术，这一技术的应用具有十分重要的作用，在中小河流的河流治理过程中已经成为不可或缺的技术手段之一。在论述这一探测技术前，首先要对淤泥定位技术具有充分的认识，如果不能对淤泥进行准确的定位，就无法进行相应的处理，可以说淤泥定位技术是后续淤泥处理的基础，当前我国采用的定位技术主要有两种，其一是实时动态的定位技术，其二是实时差分的定位技术，这两种定位技术应用在不同的定位环境中，可以说有了定位技术，我国的中小河流治理才能起到如此显著的效果，在今后的发展过程中，通过对相应定位技术的使用，可以达到准确定位的目的，从而为淤泥的治理提供了重要的保障。在使用的过程中，主要应用到了相应的软件以及导航，这些先进的设备是保证定位的前提，无论是在国内还是在国外，淤泥定位技术都具有十分重要的意义。

2、目前常用的淤泥深度测量技术及其优缺点

常用的淤泥探测技术主要有两种，一种是钻探测量技术，另一种是仪器测量技术，通过采用相应的技术手段加强对淤泥深度的探测，并且随着时代的进步以及先进科学技术的发展，后者的使用更加突出，在不断发展以及研究的过程中，淤泥探测技术的应用已经达到了空前高涨的状态，得到了大范围的推广，相信在今后的中小河流治理过程中，通过对这一技术的使用，可以使得治理的效果得到进一步的提升。

2.1 钻探技术测量淤泥的深度

首先，钻探测量技术的应用主要采用了两种主要的方法，其一是钻孔取样法，这种方法的应用主要是对淤泥进行采样的处理，进而根据对样品的分析探测淤泥的深度，最终采取有效的措施对堵塞河流的淤泥进行处理。在实际的工作中，采用这一方法的不利因素在于取样的过程中会对淤泥产生一定的影响，这一影响的出现，就会造成样本分析的准确度受到影响，并且这种方法的不足之处在于一些流泥以及浮泥是无法进行测量的，从而无法保证淤泥深度的测量达到准确的程度。与此同时，钻探测量的技术具有一定的误差性，这一误差性来源于淤泥中浮泥以及流泥的测量，上文中已经提到，这两个部分的淤泥是无法用钻探技术进行测量的，工作人员只能凭借自身的经验使用肉眼进行查看，无形之中就增加了误差的存在。并且根据淤泥测量面积的不同，采用的测量技术也具有不同之处。大面积的淤泥是不适用于钻探测量技术的，同时精准度要求较高的位置也不适用于这一技术，总而言之，要准确对淤泥测量的实际环境进行定位，从而选择合适的探测技术，这样才能有效的保障最终的测量准确度。

另外一种测量方法为静力触探法。静力触探法是通过专用测杆的使用来进行淤泥深度的测量。其使用原理是通过单点测量出淤泥层对测杆的比贯入阻力，利用这个比贯入阻力来计算出淤泥的承载力，从而得出淤泥的厚度。利用静力触探法有一个更为简单的做法就能测量出淤泥的厚度。就是读取测杆触及淤泥上下表面时的深度数据，以这两个数据之间的差额来当做淤泥的深度。即当测杆触及淤泥表面的时候读取一个深度，之后用力将测杆往下压，当达到一定的阻力的时候，预计测杆已经触及到淤泥的下表面时再读取一个深度，这两个深度之差即为所需要的淤泥厚度值。这种方法比较简单且容易操作，但是在使用这种方法进行测量时，由于主要用具就是测杆，因此测量数据的精确度，很大程度上受测杆的形状、大小以及所能够承受的力度的大小的影响，意味着客观误差比较大。

2.2 仪器测量淤泥的深度

多普勒双频超声波测量法、放射线探测法和声波淤泥密度探测法是仪器测量淤泥深度的三种主要方法。其中多普勒双频超声波测量法是目前被广泛应用的一种方法。多普勒双频超声波测量法的使用原理是先以高频来对泥水界面进行测量，之后再以低频对淤泥底层距水面的距离进行测量，从而得到淤泥的厚度。这种方法相比其他方法而言，比较高效且快捷，但无法测定出淤泥的绝对密度值，而只能测定出水底和某一硬底层间的厚度。声波淤泥密度探测法的原理为：声波在遇到不同密度的介质时反射的强度不同，且在不同密度的介质中的振幅也不相同。利用这个原理，通过向水下发射一束声波，该声波遇到不同密度的介质后开始反射，反射回波的信号强度直接预示着水底淤泥层的密度变化，即“密度梯度”。通过探头采集低频声波在介质中的反射数据，根据低频震荡数据及标定的密度梯度划分特定密度层，形成（X、Y、Z）的三维数据。

3、淤泥含量的计算

只有将所采集的数据在经过后处理形成规范的数据文件时，才能用于淤泥含量的计算。数据文件的信息包括淤泥在X、Y和Z轴上的数据，而X、Y两个数据是采样点的平面坐标，Z数据可以是淤泥的厚度，也可以是淤泥上表面或下表面的高程。在淤泥含量的计算中，通常取Z作为淤泥的厚度。相对于钻探测量方法来说，对采集的淤泥数据进行处理的工作量比较大。如果采用的是仪器测量方法，则工作量比较下，而且当前仪器测量方法都相应的配备了数据后处理相关软件，不仅可以直接对采集的数据进行处理，而且还可以根据用户的不同要求，生成包含不同要素的数据文件，供不同用途的人使用。这样不仅工作量相对小，而且效率要高许多倍。

4、结语

综上所述，相关淤泥观测技术在中小河流治理中的应用，包括淤泥位置定位技术、淤泥深度测量技术以及淤泥含量的计算，要根据中小河流的具体情况而选择恰当的技术方法进行淤泥的测量，只有合理的选取淤泥观测技术，才能最大限度的保障中小河流中淤泥观测数据的准确性，观测数据也就越具有实际应用的参考价值。

参考文献：

[1] 朱前维，郭海峰.水下淤泥的测量与计算[J].黄河水利职业技术学院学报.2009，21（1）.

[2] 曾超，赵景峰，李旭娇.GIS支持下岷江上游水文特征空间分析[J].水土保持研究.2011（03）.

[3] 路炳军，刘洪鹄，张波，袁爱萍，段淑怀.基于GIS的北京市土壤侵蚀量计算[J].中国水土保持科学.2011（02）.