obs浊度标定与悬沙浓度误差分析

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1、第２7卷第4期海洋技术Vol.27，No.4２００8年12月OCEANTECHNOLOGYDec，2008OBS浊度标定与悬沙浓度误差分析张文祥，杨世伦（华东师范大学河口海岸学国家重点实验室，上海200062）摘要：利用光学后向散射浊度计OBS-3A，在长江河口南槽进行大小潮周期连续观测。利用OBS室内和现场浊度标定，计算不同潮时OBS观测悬沙浓度相对误差，并对影响其观测精度因素进行分析。主要结果有：（1）现场OBS标定R值比室内标定偏低，但也在0.8以上；（2）大潮平均相对误差值变化比小潮大，在悬沙浓度低于1.5kg/m3

2、条件下，大小潮悬沙浓度平均相对误差都在15%以下；（3）悬沙粒径大小是影响OBS观测精度的主要因素，生物、泥沙颜色、水色和水中气泡等因素也对观测结果产生一定影响。关键词：悬沙浓度；OBS；浊度标定；相对误差；悬沙粒径中图分类号：P716文献标识码：B文章编号：1003-2029（2008）04-0005-04散射量观测悬浮颗粒，通过建立水体浊度与实测悬沙浓度之1引言间的相关关系，进行浊度转化，从而得到OBS观测的悬沙浓度。OBS已广泛应用于悬沙浓度变化观测研究中[1-10]。Xu（1997）在美国北卡罗莱纳州典型和极端的水流

3、和波浪等不河口悬沙浓度变化是径流、潮流和波浪等因素相互作用同的动力条件下，对OBS标定方法进行了分析与验证；的结果。其大小及变化直接影响悬沙的集聚与输运、河口潮Sutherland（2000）指出悬浮物粒径、浓度大小和悬浮物的颜色滩湿地的冲淤、拦门沙的形成与演变、海岸工程设计与防护、深浅等，对OBS观测值的影响较大。Bunt等（1999）指出，悬生化过程及污染扩散与聚集等。目前，研究悬沙浓度变化方沙粒径变化会使OBS观测值产生很大的误差。Andrea等法主要有两种，即传统方法和现代方法。传统方法是现场采（1995）在俄勒冈州

4、（Oregon）San海滩（SanMarineBeach），利样（三点或六点法），然后对水样进行过滤、称重计算悬沙浓用OBS和流速仪观测近底层悬沙变化与并进行了悬通量计度，这种方法是原始，也是最准确的方法，但仅能得到某几层算。在长江河口，薛元忠等（2001，2004），对光学后向散射浊深度、一定时间间隔、离散的悬沙浓度数据。近年来，利用光度计的测量原理及校正等进行了一定的探讨。利用光学仪器学与声学仪器等现代悬沙浓度观测方法，其效率有很大提研究悬沙浓度的变化，国内外专家与学者进行了不同程度的高，可获得具有较高时空分辨率、实时动

5、态变化悬沙浓度信研究，但主要集中在影响因素上，对河口悬沙浓度的野外和息。但光学仪器直接观测的是浊度，声学仪器直接观测的是室内标定对比和误差分析，特别是对长江河口[1-2]的应用与研声强信号，只有通过标定后，才能转化为悬沙浓度。所以，光究，还有待进一步深入。不同河口地区，不同时期，仪器标定学、声学仪器标定是准确研究悬沙浓度变化的关键环节。结果和影响因素有很大不同；同一河口的不同地区，也会有本文以光学后向散射浊度计OBS-3A（OpticalBack较大差异[2]。对于同一河口、同一地区、不同潮时，对OBS观测Scatterin

6、g）为例，对OBS浊度进行室内与现场标定、悬沙浓度精度的研究，国内文献还未见报道。所以，对特定河口、特定相对误差计算及影响因素分析。OBS进行悬沙浓度观测，其地区、不同潮时，对OBS进行悬沙浓度现场与室内标定对比、原理是光束通过含沙水体被吸收、散射后，剩余的透射部分误差及影响因素分析十分必要，可为海岸工程设计与防护部的光通量符合消光散射定律，其影响因素主要有光的波长、门、沉积动力学研究悬沙浓度的变化提供借鉴与参考。本文泥沙粒径大小及颗粒的折光系数等。它通过接收红外辐射光利用OBS-3A对长江河口南槽九段沙附近进行现场观测，主

7、要目的：（1）对OBS-3A的室内和现场标定结果进行对比，利收稿日期：2008-08-02用现场标定结果计算OBS观测的悬沙浓度，并计算与实测悬基金项目：河口海岸学国家重点实验室科研业务费技术开发课题沙浓度的相对误差；（2）对影响OBS观测精度的因素进行分（2008JSKF07）；上海市科委重大科研计划资助项目析，指出其不足及应用前景。（07DJI4003）.作者简介：张文祥（1966—），男，辽宁喀左县人，博士，主要从事河中海岸沉积动力过程及现场观测技术研究。6海洋技术第27卷匀混合后OBS浊度（时间间隔为1s），等到读数

8、相对稳定，连2材料与方法续记下15~20个浊度数值，记录的每一组OBS浊度值之间有一定波动，为减小相对误差，对记录的每组多个浊度值进行算术平均，取此时OBS传感器附近水样600ml，随着浊度增2.1现场观测加，如此进行数次同样操作。2005年6月6~12日，利用光学后向散射浊度计OBS-取