黄河水库淤积泥沙深层取样扰动性分析

利用低扰动深层取样器分别在三门峡和小浪底水库进行了取样性能试验，针对所取泥沙样品的扰动性问题，分别采用孔扩张理论和非线性有限元方法对样品扰动性进行了分析，并开展了与常规环刀法取样的对比试验。结果表明：①基于孔扩张理论分析得到的淤积泥沙样品径向受扰动比例为14.2%~22.6%；②基于非线性有限元方法得到的样品扰动结果是样品轴线径向没有受到扰动，垂向扰动比例为20%，样品下端约30%范围内边壁受到扰动；③深层取样器比环刀测得的泥沙湿密度平均增大率为12.68%，干密度平均增大率为13.45%。

小浪底库区深层淤积泥沙物理特性分析

针对传统取样技术无法获取库区深层淤积泥沙的问题,采用低扰动柱状深层取样设备在小浪底库区典型断面开展了现场取样试验,获取了主河槽深层淤积泥沙样品并进行了样品土工试验。结果表明:所有取样断面深层淤积泥沙的中数粒径均大于表层淤积泥沙的;同一断面位置沿深度方向,颗粒组成的变化并不是连续的;各典型断面主槽粗沙含量沿水流方向逐渐递减。

小浪底库区深层淤积泥沙重金属污染分析

为掌握小浪底库区淤积泥沙重金属污染情况,采用低扰动柱状深层取样设备,在小浪底库区部分断面开展现场取样试验,首次获取了主河槽深层淤积泥沙样品,分析了样品中重金属元素的含量及分布特征。采用地质累积指数法和潜在生态危害指数法,分析了小浪底库区深层淤积泥沙的重金属污染程度和潜在风险程度。结果表明,重金属含量从高到低排列为Cr(铬)>Pd(钯)>As(砷)>Cd(镉)>Hg(汞),小浪底库区淤积泥沙重金属含量具有随着深度增加而增大的趋势,大部分断面处于无污染状态,但各监测点的风险程度多处于中等生态风险。研究成果可为黄河水沙规律研究、黄河调水调沙和机械生态清淤等工作的开展提供重要基础资料。