基于電導(dǎo)率判定黃河三角洲縣浮泥沙學(xué)濃度研究.pdf

1、水體懸浮泥沙濃度的測量是水文要素觀測中一項十分重要的內(nèi)容,是計算沉積物再懸浮通量的重要參數(shù)之一,現(xiàn)代黃河三角洲日趨加劇的海岸侵蝕,已嚴(yán)重地惡化了黃河三角洲的發(fā)育功能和三角洲經(jīng)濟開發(fā)環(huán)境。本文在國家863計劃項目“風(fēng)暴過程中沉積物再懸浮通量原位監(jiān)測技術(shù)(No.2008AA092109)”的資助下開展的研究工作,旨在通過建立懸浮泥沙濃度與電導(dǎo)率的定量關(guān)系式,為實現(xiàn)風(fēng)暴事件過程中河流入海沉積物再懸浮通量自動觀測分析提供數(shù)據(jù)支持。
　　

2、 以黃河三角洲土樣為研究對象,主要從懸浮泥沙濃度與電導(dǎo)率的關(guān)系以及影響二者關(guān)系的因素、函數(shù)關(guān)系式的適用性和“懸浮泥沙濃度測量”數(shù)據(jù)處理軟件的開發(fā)三個方面開展研究,尋找懸浮泥沙濃度與電導(dǎo)率定量關(guān)系式的最優(yōu)表達(dá)。
　　 論文首先對海水中懸浮泥沙濃度與電導(dǎo)率的關(guān)系及其影響因素進行了實驗研究,得出當(dāng)海水鹽度、溫度、泥沙粒徑一定的情況下,懸浮泥沙濃度與電導(dǎo)率值存在很好的線性關(guān)系,懸浮泥沙濃度越高混合水體的電導(dǎo)率值就越低。鹽度、溫度和顆粒粒

3、徑對二者的關(guān)系具有一定的影響,且鹽度的影響最大,溫度次之,本實驗中顆粒粒徑的影響太小幾乎可以忽略。通過MATLAB多元線性回歸分析得出的函數(shù)關(guān)系式顯示,此函數(shù)關(guān)系式的相關(guān)系數(shù)為0.9699,當(dāng)鹽度小于10‰時誤差較大,該關(guān)系式不適合此范圍內(nèi)懸浮泥沙濃度的測量;當(dāng)鹽度大于10‰時誤差較小,平均相對誤差為5％,此時關(guān)系式較適用。各影響因子的影響大小分別為72.85％,27.10％和0.06％。
　　 其次,論文進一步驗證了懸浮泥沙濃

4、度與電導(dǎo)率的定量關(guān)系式的適用性。通過水槽實驗發(fā)現(xiàn)懸浮泥沙濃度在225g/L范圍內(nèi)公式較適用,實測電導(dǎo)率值與公式計算所得數(shù)值的相對誤差很小;隨著濃度的加大實驗相對誤差也隨之增大,但在鹽度較高的海水中,較大的懸浮泥沙濃度不會導(dǎo)致實驗誤差的過大,黃河水下三角洲流域海水的鹽度與標(biāo)準(zhǔn)海水的鹽度相差很小,因此,實驗所得懸浮泥沙濃度與電導(dǎo)率關(guān)系的函數(shù)式可以較好的適用于黃河三角洲海域懸浮泥沙濃度的自動判定。可以通過下一步的野外實驗來尋求函數(shù)關(guān)系式的最優(yōu)

5、表達(dá)。
　　 最后,根據(jù)不同海水鹽度下自制電極探桿的數(shù)據(jù)與WTW PH/Cond340i電導(dǎo)率儀數(shù)據(jù)的差異對自制電極探桿的電極輸出數(shù)據(jù)進行校正,將擬合出的懸浮泥沙濃度與電導(dǎo)率關(guān)系式寫入數(shù)據(jù)處理軟件中,初步實現(xiàn)海水懸浮泥沙濃度的自動判定。
　　 本文的研究實現(xiàn)了一定情況下懸浮泥沙濃度與電導(dǎo)率關(guān)系的定量判斷,首次成功利用電導(dǎo)率法實現(xiàn)海水懸浮泥沙濃度的測量。將實驗所得函數(shù)關(guān)系式整合到正在研制的原位監(jiān)測裝置的數(shù)據(jù)處理軟件中可以簡