悬沙对盐度测量的影响及修正

发布时间：2020-05-17 02:54

【摘要】：盐度是海洋学和海岸动力学的基本参数,主要通过电导率测量。然而,悬沙的存在影响电导率,从而影响基于电导率的盐度测量。研究悬沙对盐度测量的影响,对提高盐度测量的精度、丰富海岸动力学理论等方面具有重要意义。本文通过室内试验的方法研究了悬沙浓度、粒径及附着于悬沙的有机质对盐度测量的影响,分析了悬沙对基于电导率盐度测量的影响机理,主要成果如下:(1)试验研究了悬沙浓度对电导率及盐度测量的影响。结果表明:悬沙影响水体电导率,进而影响基于电导率的盐度测量。有悬沙时的盐度测量值均低于无悬沙时的值。当盐水浓度一定,悬沙浓度越大,盐度测量的偏离越多,在盐水浓度为30 g/kg、悬沙浓度为5 g/L和70 g/L条件下,测量盐度分别降低0.076和1.698 PSU。当盐水浓度一定,测量盐度随悬沙浓度的增大而减小,且两者之间具有良好的线性关系。试验中当悬沙浓度一定、盐水浓度为10 g/kg时,基于电导率的盐度测量相对偏离最多,最大相对偏离达 6.31%。(2)悬沙粒径及附着有机质影响盐度测量的试验显示:当参考盐度和悬沙浓度一定时,泥沙颗粒越细,悬沙引起的测量盐度偏离越多。盐水浓度为30 g/kg、悬沙浓度为70 g/L时,中值粒径为50μm、37 μ和23 μm的泥沙引起的测量盐度分别降低1.285、1.654和1.882PSU。泥沙颗粒表面往往附着有机质,从而影响颗粒表面的理化特性。含有机质沙样的测量盐度比去有机质的略低。(3)试验研究了悬沙浓度、粒径以及附着有机质对吸附的影响。试验表明,悬沙浓度越大,泥沙颗粒越细,吸附作用越强,测量盐度偏离越多;泥沙颗粒表面附着有机质后,吸附作用增强。吸附盐度占总盐度差值的2.5%～10%。(4)结合上述试验,分析了悬沙的阻碍、占有、吸附和絮凝作用对盐度测量的影响。阻碍作用表现在悬沙阻碍电离子的运动,引起电离子定向移动速率减小,使水体电导率及测量盐度降低。泥沙颗粒占有盐水空间,这种占有作用使单位体积内电离子数减少,从而导致电导率减小,测量盐度降低。泥沙可吸附盐水中的电离子,使测量单元内自由活动的电离子数减少,因而吸附作用降低水体的电导率及测量盐度。絮凝形成过程中吸附水中盐离子,絮凝形成后絮凝体内封闭水的电离子不参与定向移动,因此絮凝作用可降低电导率和测量盐度。上述四种作用引起的电离子定向移动的速率减小和数量减少是悬沙造成基于电导率的测量盐度值降低的根本原因。(5)基于试验数据,提出了基于两次线性拟合的悬沙浓度对盐度测量影响的修正公式,该公式具有计算精度高、形式简单且量纲和谐等优点。引入可调参数以考虑泥沙级配等其他因素对盐度测量的影响,进一步拓宽公式的应用范围。基于Python语言,开发了考虑悬沙影响的盐度修正系统。
【图文】：

外观,盐度,精度,电导率传感器

基本传感器包括电导率传感器、温度传感器以及压力传感器，分别测定盐度、温逡逑度和水深。逡逑ＣＴＤ４８Ｍ由德国ＳＳＴ邋（Ｓｅａ＆Ｓｕｎ邋Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）公司制造（如图２．１），具有精度高、逡逑稳定性好、重量轻、易操作和实时性等特点，可用于野外和室内实验的温度、电导率（盐逡逑度）、压力（深度）等多参数检测，其中盐度采用７８实用盐标计算。ＣＴＤ４８Ｍ的温度测逡逑量范围为－２？３６邋°Ｃ、精度为±０．００５邋°Ｃ、分辨率为０．０００６邋°Ｃ；电导率测量精度为±０．０１０逡逑ｍＳ／ｃｍ；压力测量精度为±０．１％ＦＳ。仪器的响应时间为１５０ｍｓ，，每秒可记录６个数据。逡逑［}铻礢胟媝＿媝逡逑Ｉ逦Ｉ逡逑数据传输接口逡逑图２．１邋ＣＴＤ４８Ｍ温盐深仪外观逡逑（２）

磁力搅拌,外观,恒温,博士学位论文

浙江大学博士学位论文逦基本原理及前期准备逡逑产品型号为ＮａｂｅｒｔｈｅｒｍＮ７／Ｈ，如图２．２。置物仓容积为７Ｌ，仓内温度最高可达１２８０邋°Ｃ。逡逑置物仓逡逑温ｆｇ、逡逑图２．２马弗炉外观逡逑（３）
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TV148

【参考文献】