【摘要】：鹽度是海洋學(xué)和海岸動力學(xué)的基本參數(shù),主要通過電導(dǎo)率測量。然而,懸沙的存在影響電導(dǎo)率,從而影響基于電導(dǎo)率的鹽度測量。研究懸沙對鹽度測量的影響,對提高鹽度測量的精度、豐富海岸動力學(xué)理論等方面具有重要意義。本文通過室內(nèi)試驗(yàn)的方法研究了懸沙濃度、粒徑及附著于懸沙的有機(jī)質(zhì)對鹽度測量的影響,分析了懸沙對基于電導(dǎo)率鹽度測量的影響機(jī)理,主要成果如下:(1)試驗(yàn)研究了懸沙濃度對電導(dǎo)率及鹽度測量的影響。結(jié)果表明:懸沙影響水體電導(dǎo)率,進(jìn)而影響基于電導(dǎo)率的鹽度測量。有懸沙時的鹽度測量值均低于無懸沙時的值。當(dāng)鹽水濃度一定,懸沙濃度越大,鹽度測量的偏離越多,在鹽水濃度為30 g/kg、懸沙濃度為5 g/L和70 g/L條件下,測量鹽度分別降低0.076和1.698 PSU。當(dāng)鹽水濃度一定,測量鹽度隨懸沙濃度的增大而減小,且兩者之間具有良好的線性關(guān)系。試驗(yàn)中當(dāng)懸沙濃度一定、鹽水濃度為10 g/kg時,基于電導(dǎo)率的鹽度測量相對偏離最多,最大相對偏離達(dá) 6.31%。(2)懸沙粒徑及附著有機(jī)質(zhì)影響鹽度測量的試驗(yàn)顯示:當(dāng)參考鹽度和懸沙濃度一定時,泥沙顆粒越細(xì),懸沙引起的測量鹽度偏離越多。鹽水濃度為30 g/kg、懸沙濃度為70 g/L時,中值粒徑為50μm、37 μ和23 μm的泥沙引起的測量鹽度分別降低1.285、1.654和1.882PSU。泥沙顆粒表面往往附著有機(jī)質(zhì),從而影響顆粒表面的理化特性。含有機(jī)質(zhì)沙樣的測量鹽度比去有機(jī)質(zhì)的略低。(3)試驗(yàn)研究了懸沙濃度、粒徑以及附著有機(jī)質(zhì)對吸附的影響。試驗(yàn)表明,懸沙濃度越大,泥沙顆粒越細(xì),吸附作用越強(qiáng),測量鹽度偏離越多;泥沙顆粒表面附著有機(jī)質(zhì)后,吸附作用增強(qiáng)。吸附鹽度占總鹽度差值的2.5%～10%。(4)結(jié)合上述試驗(yàn),分析了懸沙的阻礙、占有、吸附和絮凝作用對鹽度測量的影響。阻礙作用表現(xiàn)在懸沙阻礙電離子的運(yùn)動,引起電離子定向移動速率減小,使水體電導(dǎo)率及測量鹽度降低。泥沙顆粒占有鹽水空間,這種占有作用使單位體積內(nèi)電離子數(shù)減少,從而導(dǎo)致電導(dǎo)率減小,測量鹽度降低。泥沙可吸附鹽水中的電離子,使測量單元內(nèi)自由活動的電離子數(shù)減少,因而吸附作用降低水體的電導(dǎo)率及測量鹽度。絮凝形成過程中吸附水中鹽離子,絮凝形成后絮凝體內(nèi)封閉水的電離子不參與定向移動,因此絮凝作用可降低電導(dǎo)率和測量鹽度。上述四種作用引起的電離子定向移動的速率減小和數(shù)量減少是懸沙造成基于電導(dǎo)率的測量鹽度值降低的根本原因。(5)基于試驗(yàn)數(shù)據(jù),提出了基于兩次線性擬合的懸沙濃度對鹽度測量影響的修正公式,該公式具有計算精度高、形式簡單且量綱和諧等優(yōu)點(diǎn)。引入可調(diào)參數(shù)以考慮泥沙級配等其他因素對鹽度測量的影響,進(jìn)一步拓寬公式的應(yīng)用范圍。基于Python語言,開發(fā)了考慮懸沙影響的鹽度修正系統(tǒng)。
【圖文】：

基本傳感器包括電導(dǎo)率傳感器、溫度傳感器以及壓力傳感器，分別測定鹽度、溫逡逑度和水深。逡逑ＣＴＤ４８Ｍ由德國ＳＳＴ邋（Ｓｅａ＆Ｓｕｎ邋Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）公司制造（如圖２．１），具有精度高、逡逑穩(wěn)定性好、重量輕、易操作和實(shí)時性等特點(diǎn)，可用于野外和室內(nèi)實(shí)驗(yàn)的溫度、電導(dǎo)率（鹽逡逑度）、壓力（深度）等多參數(shù)檢測，其中鹽度采用７８實(shí)用鹽標(biāo)計算。ＣＴＤ４８Ｍ的溫度測逡逑量范圍為－２？３６邋°Ｃ、精度為±０．００５邋°Ｃ、分辨率為０．０００６邋°Ｃ；電導(dǎo)率測量精度為±０．０１０逡逑ｍＳ／ｃｍ；壓力測量精度為±０．１％ＦＳ。儀器的響應(yīng)時間為１５０ｍｓ，，每秒可記錄６個數(shù)據(jù)。逡逑［}铻礢胟 媝＿媝逡逑Ｉ邐Ｉ逡逑數(shù)據(jù)傳輸接口逡逑圖２．１邋ＣＴＤ４８Ｍ溫鹽深儀外觀逡逑（２）

浙江大學(xué)博士學(xué)位論文邐基本原理及前期準(zhǔn)備逡逑產(chǎn)品型號為ＮａｂｅｒｔｈｅｒｍＮ７／Ｈ，如圖２．２。置物倉容積為７Ｌ，倉內(nèi)溫度最高可達(dá)１２８０邋°Ｃ。逡逑置物倉逡逑溫ｆｇ、逡逑圖２．２馬弗爐外觀逡逑（３）
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TV148

【參考文獻(xiàn)】

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1 李亞南;高占科;索利利;;海水鹽度計量進(jìn)展:TEOS-10及絕對鹽度[J];海洋技術(shù);2013年04期

2 戴茜;單紅仙;崔文林;賈永剛;;懸浮泥沙含量與電導(dǎo)率關(guān)系及其影響因素的實(shí)驗(yàn)研究[J];海洋學(xué)報(中文版);2011年04期

3 趙勇;胡開博;陳世哲;劉長衛(wèi);;海水鹽度檢測技術(shù)的最新進(jìn)展[J];光電工程;2008年11期

4 戴茜;單紅仙;孟祥梅;夏欣;崔文林;賈永剛;;基于電導(dǎo)率測定海水懸沙含量試驗(yàn)研究[J];海洋學(xué)報(中文版);2008年05期

5 楊莉軍;周震;;固體顆�！軇┫到y(tǒng)電導(dǎo)率理論研究[J];北京印刷學(xué)院學(xué)報;2006年02期

6 劉啟貞;李九發(fā);陸維昌;李道季;沈煥庭;;河口細(xì)顆粒泥沙有機(jī)絮凝的研究綜述及機(jī)理評述[J];海洋通報;2006年02期

7 楊莉軍,周震;用最短距離描述固體顆粒-溶劑系統(tǒng)電導(dǎo)率的理想二維數(shù)學(xué)模型[J];北京印刷學(xué)院學(xué)報;2005年01期

8 包萬友,劉喜民,張昊;鹽度定義狹義性與廣義性[J];海洋學(xué)報(中文版);2001年02期

9 沈煥庭,賀松林,茅志昌,李九發(fā);中國河口最大渾濁帶芻議[J];泥沙研究;2001年01期

10 李春初;論河口體系及其自動調(diào)整作用——以華南河流為例[J];地理學(xué)報;1997年04期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 喬光全;不同因素對粘性泥沙絮凝特性的影響研究[D];天津大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 戴茜;基于電導(dǎo)率判定黃河三角洲懸浮泥沙濃度研究[D];中國海洋大學(xué);2010年

本文編號：2667806