李晓龙, 陈永华, 姜静波, 倪作涛, 刘庆奎, 徐永平, 涂登志, 李思忍



基于浊度计和ADCP的悬沙浓度估计与分析

李晓龙1, 陈永华1, 姜静波1, 倪作涛1, 刘庆奎2, 徐永平1, 涂登志1, 李思忍1

(1. 中国科学院 海洋研究所, 山东 青岛 266071; 2. 青岛科技大学 自动化与电子工程学院, 山东 青岛 266042)

作者采用浊度计和声学多普勒流速剖面仪(ADCP)在近海区域连续、定点观测的应用中, 利用浊度与悬沙浓度之间良好的线性关系, 对潮汐半月周期内的浊度和ADCP后向散射声强数据进行相关性分析, 讨论了小、中、大潮期间利用ADCP后向散射声强反演悬沙浓度的可靠性, 反演过程中综合考虑了声学近场非球面扩散和本底噪声的影响。结果表明, 在实验海域中, 小潮情况下, 各水层内悬浮泥沙成分较为稳定, ADCP后向散射声强与浊度变化相关性较高, 达到0.91; 而在大潮情况下, ADCP后向散射声强与浊度变化的相关性降低, 悬沙浓度及成分容易在海流的影响下发生变化。

声学多普勒流速剖面仪; 浊度; 悬沙浓度; 后向散射声强

悬沙浓度(Suspended sediment concentration, SSC)是海洋沉积动力学研究的一个关键参量, 其大小及变化直接体现悬沙的集聚与输运情况, 关系到岸滩、湿地的冲淤、海岸工程设计与防护等。悬沙浓度变化的研究方法可以分为传统方法和现代方法两种[1]。其中, 传统方法是现场采集水样, 通过对水样过滤和称质量来计算采样水域的悬沙浓度。虽然这种方法是最准确的方法, 但费时费力, 仅能得到几个采样水层深度处少量、离散的悬沙浓度数据。……