應用聲、光學儀器原位觀測海底浮泥層動態變化的對比研究

作者：劉曉磊,馬路寬,張紅,陸楊,陳安鐸,張淑玉

摘要：海底浮泥層動態變化是研究海底沉積物輸運及地形地貌演變的重要內容。針對浮泥層關鍵特征參數(懸浮泥沙濃度、上下界面),目前國際上主要采用聲學和光學儀器進行觀測,但不同儀器受限于觀測原理,適用范圍存在一定的局限性。通過潮灘試驗,模擬浮泥層動態變化過程,對比不同儀器觀測懸浮泥沙濃度和海床界面高程的效果。結果顯示,在較低懸浮泥沙濃度(<10 g/L)情況下,高密度懸沙濃度剖面儀ASM、聲學多普勒流速儀ADV與聲學多普勒流速剖面儀ADP均能完成懸浮泥沙濃度的觀測要求,聲學蝕積儀AA400與ASM均能得到準確的海床高程。在懸沙濃度較高的情況下(>20 g/L),聲波衰減顯著,ADP相對于ASM的誤差最高可達30.95%,難以準確測量水體懸沙濃度;隨著懸沙濃度的升高(>30 g/L),AA400無法得到連續有效的海床界面位置,ASM也超出測量量程,因此,30 g/L的懸沙濃度可作為風暴過程中高濃度浮泥層形成的標志。在現場復雜海況下開展海底浮泥層動態變化研究需要多種儀器相互配合。

發文機構：中國海洋大學山東省海洋環境地質工程重點實驗室 青島海洋科學與技術試點國家實驗室海洋地質過程與環境功能實驗室

關鍵詞：海底浮泥層聲學光學懸浮泥沙濃度海床界面fluid mud layersacousticsopticssuspended sediment concentrationseabed interface

分類號： O441[理學—電磁學]