社区：
摘要：黄河水的浊度与含沙量之间没有固定的比值关系。本文根据浊度与光密度的关系，提出了确定浊度T与含少量C w 的关系需要引入泥沙颗粒比表面积参数S 0 ，并用黄河上、下游不同河段的的不同粒度分布的泥沙或浑水进行了实测分析，得到了关系式 。此式对黄河高浊度水有较好的的普遍意义，并为高浊度水投药自动控制解决了浊度仪与含沙量测定仪表两者读数的衔接问题。
关键词：黄河水 浊度 含沙量 泥沙粒度 关系
黄河水浊度与含沙量之间没有固定的比值关系，往往相同含沙量的原水，表现出不同的浊度，或者相反。这样使人们对水质的评价发生一定的困难。没有固定的沙浊比(含沙量与浊度的比值)，给高浊度水净化时的投药量控制带来一定的困难。因此，非常有必要对黄河水浊度与含沙量之间的关系进行研究。
一、理论说明
水的浊度，是利用光学原理测定水质的一项重要指标，它在一定程度上表示了水中质的多寡，但浊度值与水中浊度物质的质量值并不总是等价的。
目关国内常采用分光光度计或专门的浊度仪表来测定浊度，这属于透射式或散射式的光学浊度。浊度T与入射光强I 0 关系式:
式中: D——光密度，即分光光度计所显示的值；
b——光径；
I——透射光强。
采用光沉降法(或称消光法)测定颗粒大小时，光密度D 〔1〕 为
式中:
C——颗粒质量浓度；
L——沉降槽长度；
K r ——消光系数；
κ r ——由颗粒形状所决定的常数(球体的κ=π/4)；
d 0 ，d st ——光柱中最小和最大颗粒粒径；
n r ——颗粒数。
在初始浓度时，光密度为最大(D M )，并有
式(3)、(4)中:
S——颗粒的表面积；
α s，r ——颗粒表面形状系数；
W——颗粒的质量；
α υ，r ——颗粒的容积形状系数
ρ s ——颗粒的密度。最终可得
D M =CL(ιοge)K m κS w (5)
式中:
K m ——消光系数的平均值；
S w ——质量比表面积。
式中:
α sr ， ，A ——颗粒的面积、体积形状系数；
X r ——d r，A 粒经颗粒在全体颗粒中的组分。
式(6)中的∑(X r /d r， )即为过去曾经采用的当量粒径d θκб 的定义 〔2〕 。
综合式(1)和式(5)可得
式(7)与Lambert-Beer定律的表达式 〔3〕 相似，即
l R (I 0 /I)=κACL(8)
式中:
A——光束中每克颗粒的投影面积；
C——悬浊液的颗粒浓度(质量浓度)；
L——光径；
κ——有关光行程系统的常数。
卢永生、徐友仁、龙毓骞 〔4〕 在研制光电颗分仪时为确定消光系数提出了如下的关系式:
式中:
d 50 —泥沙颗粒的中值粒径其它符号的意义见前。
式(9)又可表达为如下形式:
对于某一具体泥沙样
式(11)中的6/d 50 可定义为颗粒的比表面积S 0 ，因此式(11)与式(5)、式(8)具有相似的形式。
根据我们对黄河不同河段泥沙粒度分布的测定，用d 50 代表S 0 或S w 的依据尚不充分。在多数情况下d 50 与S 0 有较好的关系，但在另外一些情况下就不完全如此。
由以上式(5)、(8)和式(11)可知，水的浊度除与颗粒浓度(即含沙量)有关外，还与粒径因素有关，粒径因素主要表现为颗粒的比表面积。
二、对黄河水的考虑
黄河水含沙量之高为世界河流之冠。黄河水中的泥沙绝大部分来自黄土，其物质成分十分复杂，有六十余种矿物。但黄土的颗粒、矿物、化学成分呈现的变化，基本上是有规律的。因此，黄河水浊度与其泥沙颗粒因素的关系，有可能较稳定，颗粒的形状系数和消光系数不致有很大的波动。这对寻求浊度与含沙量、颗粒组成的关系提供了可能性。
