發(fā)布時(shí)間：2020-05-17 02:54

【摘要】：鹽度是海洋學(xué)和海岸動(dòng)力學(xué)的基本參數(shù),主要通過電導(dǎo)率測(cè)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(cè)量。研究懸沙對(duì)鹽度測(cè)量的影響,對(duì)提高鹽度測(cè)量的精度、豐富海岸動(dòng)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(duì)鹽度測(cè)量的影響,分析了懸沙對(duì)基于電導(dǎo)率鹽度測(cè)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(duì)電導(dǎo)率及鹽度測(cè)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(cè)量。有懸沙時(shí)的鹽度測(cè)量值均低于無懸沙時(shí)的值。當(dāng)鹽水濃度一定,懸沙濃度越大,鹽度測(cè)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(cè)量鹽度分別降低0.076和1.698 PSU。當(dāng)鹽水濃度一定,測(cè)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(shí),基于電導(dǎo)率的鹽度測(cè)量相對(duì)偏離最多,最大相對(duì)偏離達(dá) 6.31%。(2)懸沙粒徑及附著有機(jī)質(zhì)影響鹽度測(cè)量的試驗(yàn)顯示:當(dāng)參考鹽度和懸沙濃度一定時(shí),泥沙顆粒越細(xì),懸沙引起的測(cè)量鹽度偏離越多。鹽水濃度為30 g/kg、懸沙濃度為70 g/L時(shí),中值粒徑為50μm、37 μ和23 μm的泥沙引起的測(cè)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(cè)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(duì)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(cè)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(duì)鹽度測(cè)量的影響。阻礙作用表現(xiàn)在懸沙阻礙電離子的運(yùn)動(dòng),引起電離子定向移動(dòng)速率減小,使水體電導(dǎo)率及測(cè)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(cè)量鹽度降低。泥沙可吸附鹽水中的電離子,使測(cè)量單元內(nèi)自由活動(dòng)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(cè)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(dòng),因此絮凝作用可降低電導(dǎo)率和測(cè)量鹽度。上述四種作用引起的電離子定向移動(dòng)的速率減小和數(shù)量減少是懸沙造成基于電導(dǎo)率的測(cè)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(duì)鹽度測(cè)量影響的修正公式,該公式具有計(jì)算精度高、形式簡(jiǎn)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(jí)配等其他因素對(duì)鹽度測(cè)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(cè)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(shí)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(cè)，其中鹽度采用７８實(shí)用鹽標(biāo)計(jì)算。ＣＴＤ４８Ｍ的溫度測(cè)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(cè)量精度為±０．０１０逡逑ｍＳ／ｃｍ；壓力測(cè)量精度為±０．１％ＦＳ。儀器的響應(yīng)時(shí)間為１５０ｍｓ，，每秒可記錄６個(gè)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(hào)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(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TV148

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2667806