1.4 勘测调查技术发展历程

河床组成勘测调查技术工作主要以水文学、地质学、河流动力学基础理论为支撑，并在多年的实践运用中逐步发展完善，成为当今水文泥沙观测技术领域内的一隅。基础理论方面，学者们对泥沙的几何特性、重力特性、分类、沉积规律进行了孜孜不倦的研究。实践技术方面，专业工作者们坚持创新发展，在采样仪器、技术方法、质量控制、规程标准等的各方面均取得了长足的进步。从20世纪50年代至70年代，国家及行业先后颁布并实施了水文测验技术规范等3个水文测验标准，但涉及床沙测验内容很少。自20世纪70年代起，随着三门峡、葛洲坝、三峡等大型水利枢纽的陆续兴建，为满足水利工程设计、论证及建设需要，对泥沙测验技术与方法进行了深入研究，并在采样器研制及改进方面做了系列工作。从1986年起，在全国泥沙测验技术研究工作组的推动下，特别是1988年《河流推移质及床沙测验规程》（SL 43—1992）编写组成立后，对于仪器研制与改进、取样方法、河床组成调查等方面进行了系列实验性研究，床沙测验技术取得了较大突破。2010年，长江水利委员会（以下简称长江委）水文局在SL 43—1992的基础上，吸收了多年来河床组成勘测的新经验、新方法和新技术，编制了《河床组成勘测技术指南》，系统规定了洲滩床沙勘测、水下床沙观测、河床组成勘测调查、泥沙岩性鉴定、容重观测的内容、方法及要求，明确规定了河床组成勘测资料整理与整编的基本要求。2013年，长江委水文局在国内水文行业内率先通过ISO 9001质量管理体系认证，河床组成勘测调查技术工作进一步向规范化、科学化方向迈进。

以下重点介绍床沙采样器研制、床沙取样方法及资料整理整编方面的进展。

1.床沙采样器的研制与改进

20世纪60年代以来，长江委水文局、黄河水利委员会（以下简称黄委）水文局在采样器的研制、试验与改进，以及国外仪器引进和完善方面做了大量工作。长江委新厂水文站1974年开展了锥式采样器性能试验；长江委宜昌水文站1974年开展了锥式、挖斗式、犁式、打印器等仪器试验，并在1978年引进美国BMH54仪器，进行改进后使60mm以下的床沙取样取得进展。1982年，黄委三门峡水文实验总站对横管式、蚌式、钳式、直管打击式仪器做过比测试验，对挖斗式采样器进行了改进，扩大了容量，并试制了沉筒式采样器和打印器，同时根据试验资料，提出了锥式采样器不再使用的报告。2014年，长江水利委员会水文局荆江水文水资源勘测局（以下简称长江委水文局荆江局）研制的JJ-CY02型双门挖斗式采样器，采用触发双门挖斗式设计，较好地克服了水流扰动作用，具备准确获取150mm及以下卵石沙样的能力。除了进行采样器本身的研制外，一些专业机构还开展了水文测船及测验绞车的改进研究，床沙取样的技术更加完善、可靠。

通过研制和试验，床沙采样器能采集沙、砾、卵石，并有配套采样器在深水和浅水都能取到200mm以下粒径样品，床沙采样器的系列化、规范化初具规模。采样设备的研制发展主要过程参见表1-1。

2.床沙测验方法进展

（1）测次分布。床沙测验方面，将沙与卵石分别对待，并把测站分为三类，既满足重点工程的需要，也可在大范围内收集必要的基本水文泥沙资料；对测次分布的具体要求，则通过大量实验研究与分析得出。

（2）沙质床沙测次分布主要有以下要求：

1）一类站：能控制床沙颗粒级配的变化过程，汛期一次洪水过程观测2～4次，枯季每月测一次；受水利工程或其他因素影响严重的测站，需要适当增加测次。

2）二类站：每年观测5～7次，测次主要布置在洪水期。

3）三类站：设站时取样1次，发现河床组成明显变化时，再取样一次。

（3）卵石床沙测次分布主要有以下要求：

1）一类站：每年洪水期观测3～5次，在汛末卵石停止推移时测一次，枯季在边滩用试坑法和网格法同时取样一次，在收集到大、中、小洪水年的代表性资料后，可停测。

2）二类站：设站第一年在枯水边滩用试坑法取样一次，以后每年汛期用网格法取样1次，在收集到大、中、小洪水年的代表性资料后，可停测。

3）三类站：设站第一年在枯水边滩用试坑法取样1次。

4）各类站在停测期间发现河床组成有明显变化时，及时恢复测验。

（4）床沙取样方法。对于床沙取样方法，总结了水下取样、洲滩取样、综合探测法以及河段调查等取样方法。

（5）资料整理。在床沙资料的计算、整理方面已经有一套完善、系统的方法及技术要求；在成果质量检查方面，提出了两大步骤、四个档次的具体方法，第一步为测验成果检查，分现场检查、单站检查、单次综合检查三个档次，第二步是对整编成果检查，以成果的系统性、合理性为检查重点。