悬浮泥沙

摘要： 针对目前悬浮泥沙的遥感反演多以低分辨率卫星为主的现状,采用经过重采样后分辨率可达到10 m的Sentinel-2卫星,对松花江哈尔滨段大顶子山水利枢纽上游丰水期和枯水期悬浮泥沙含量进行反演对比研究。选取了B2、B3、B4、B8作为反演模型构建敏感波段,并对这些波段进行比值处理,构建反演模型。结果表明,模型精度较高,在枯水期,平均相对误差为17.42%,均方根误差为0.034 g·L^(-1);在丰水期,平均相对误差为16.02%,均方根误差为0.016 g·L^(-1)。依据构建的反演模型,绘制了水体悬浮泥沙分布图,分析了悬浮泥沙的分布特征和随时间变化的趋势。研究发现,研究区域的悬浮泥沙浓度分布总体是由河中心向岸边逐渐升高的趋势,且丰水期的悬浮泥沙含量比枯水期的悬浮泥沙含量高。

摘要： 根据实测水文泥沙资料,利用悬浮泥沙沉降公式、泥沙起动流速公式、再悬浮通量与沉降通量公式以及通量机制分解方法,分析了庙岛海峡周边海域的悬浮泥沙时空分布和变化特征,计算了再悬浮通量、沉降通量、单宽悬浮泥沙输运量,探讨了表层沉积物再悬浮和悬浮泥沙运移特征及动力机制。结果表明,悬浮泥沙浓度周期变化与潮流流速周期变化具有较好的相关性,底层悬沙浓度变化对高流速的响应比较明显,表层悬沙浓度变化对低流速响应比较明显;悬浮泥沙单颗粒沉降现象不明显,除庙岛海峡外其他海域较适合悬浮泥沙絮凝沉降,并以中、底层絮凝沉降为主,且表现出自表层至底层絮凝沉降作用逐渐加强趋势;表层沉积物再悬浮对近岸浅水区、庙岛群岛周边海域水体悬浮泥沙浓度的影响显著于其他海域;悬浮泥沙输运整体以平流输运为主,垂向净环流为辅,庙岛海峡南侧向黄海输沙、北侧向渤海输沙,二者同时进行,悬浮泥沙净输运主要由水道向两侧浅滩。

摘要： 基于2020年10月日照近岸海域大潮期水文泥沙观测资料,研究了海流和悬浮泥沙时空分布特征,利用单宽通量机制分解等方法,探讨了悬浮泥沙输运机制和控制因素。结果表明,日照近岸海域悬浮泥沙浓度平面上呈由岸向海逐渐降低的分布特征,垂向上呈由表层至底层逐渐升高的趋势。悬浮泥沙浓度变化与潮周期流速变化趋势总体一致,但具有滞后效应。研究区单宽净输沙率为4.72~24.68 g/(s·m),近岸单宽净输沙率明显大于远岸输沙率。悬浮泥沙输运以平流输运为主,其次为潮泵效应或垂向净环流输运。研究区水体垂向混合均匀,对悬浮泥沙垂向分布影响微弱。潮流引起研究区悬浮泥沙浓度的潮周期变化,南黄海西部近海悬浮泥沙净输运方向和潮余流方向大体相同,在远岸开阔海域总体呈向南的净输运趋势。研究成果有利于完善南黄海西部近海泥沙输运规律理论成果,对日照近岸工程建设具有一定的指导意义。

摘要： 受径流输沙、风浪、潮汐等影响,河口近岸海域悬浮泥沙具有显著的时空变化。本文基于小时分辨率的GOCI遥感影像,利用最优遥感反演算法,结合空间分析和统计方法,深入研究黄河口及邻近海域悬沙时空动态特征及驱动机制。结果表明,径流输沙对悬沙浓度的影响以河口近岸区为主,高径流输沙对悬沙浓度分布影响可达距岸约20 km,并向孤东近岸方向扩散。大风可引起清水沟老河口区泥沙强烈再悬浮,形成高浓度悬沙区。涨落潮对小时尺度的悬沙浓度影响显著,并影响悬沙的南北扩散。大潮悬沙浓度变化和扩散范围均大于小潮,潮流流速不同是造成该差异的主要原因。水深与悬沙浓度之间存在较明显的负相关关系,根据不同驱动因素的差异,悬沙浓度随着水深的增加呈现出指数型、幂函数型、线性3种关系。

摘要： 鄱阳湖是目前我国最大的淡水湖,采砂活动对湖泊水质影响明显,但对采砂活动进行全面的现场监管较为困难.不过,采砂船工作时会明显改变附近水体悬浮泥沙的浓度,这一易于被遥感技术检测到的信息为解决这一问题提供了思路.本研究使用2013—2020年共133景GF-1 WFV影像对鄱阳湖采砂活动进行监测,并总结鄱阳湖采砂活动变化的时、空间规律.结果表明,1)2013年以来,鄱阳湖的年平均采砂船检测数呈先增多后减少的趋势,2016年是采砂活动的顶峰,年平均检测数为9.85艘,2019年后采砂船的年平均检测数锐减至3艘左右,其中监管政策是最主要的影响因素;2)鄱阳湖采砂活动向南湖扩展的趋势在2016年得到了有效的遏制,并在2018年后一直维持在很低的水平;3)在2019年全面禁止采砂后,仍然在松门山岛、星子县及笔架山附近监测到了零星的采砂船作业点.本研究不仅可以评估近年来鄱阳湖采砂活动监管的成效,也能给相似水域采砂活动的监管及其效果评估提供参考.

摘要： 为了解舟山绿华岛电缆敷设过程所造成的悬浮泥沙对周围海域的影响,通过MIKE 21模型对绿华岛及其周围水域建立二维水动力及泥沙输运模型,再结合水动力情况模拟泥沙输运情况.模拟结果表明:泥沙随着潮流向周围扩散,且浓度不断降低.在涨急～涨憩阶段,悬沙主要影响东绿华岛北侧和花鸟岛南侧海域;在涨憩～落憩阶段,主要影响西绿华岛东侧和南侧海域;在落憩～涨急阶段,悬沙影响范围最大,为59.322 km2,主要影响西绿华岛和花鸟岛西北侧海域.海底电缆敷设3 h后,海域悬沙浓度均低于150 mg/L,对周边海区悬沙浓度影响甚微,在涨急时刻悬沙对周围环境影响面积最小.

摘要： 珠江河口是珠三角经济建设发展的重要区域,悬浮泥沙浓度的运移规律和影响因素是河口研究的核心问题,遥感反演可以实现大面积水域的动态、连续、同步观测,快速获取悬浮泥沙的时空分布特征.本研究采用2013～2018年Landsat 8 OLI数据,对实测水质参数及光谱进行相关性分析,选取最佳波段组合后用拟合方程建立悬浮泥沙浓度的遥感模型,对珠江河口伶仃洋水域悬浮泥沙进行定量反演并计算4季悬浮泥沙动态变化.结果显示伶仃洋水域的悬浮泥沙浓度有着明显的时间和空间的分布规律:时间上体现为夏季悬浮泥沙浓度较高,冬季悬浮泥沙浓度较低;空间上体现为悬浮泥沙的走向呈东北-西南的条带状,由西南沿岸向外海逐渐降低,形成"西高东低,北高南低"的分布.悬浮泥沙浓度的时空分布也受到诸多因素的影响:珠江冲淡水的扩展以西向为主是悬浮泥沙浓度高值区多出现于西南部的重要原因;水下地形和风向转变对珠江河口悬浮泥沙的时空分布具有显著影响;排水、排沙和降雨量的季节性变化直接影响了悬浮泥沙的季节性变化;人类活动对珠江河口的悬浮泥沙变化也具有较大影响.

摘要： 本文以鄱阳湖为研究区,对水体进行光学分类,并针对不同类别水体构建悬浮泥沙浓度反演模型,以提高其反演精度.结果表明,分类后悬浮泥沙浓度反演模型精度均有所提高.

摘要： 结合厦门某海域清淤工程实例,建立平面二维潮流场、悬浮泥沙输移扩散数学模型,分析疏浚工程中不同类型挖泥船施工产生悬浮泥沙对海洋水环境的影响,为海洋疏浚工程环境影响评价和施工方案的选择等提供理论参考依据.

摘要： 悬沙数值模拟中,受实测条件限制,难以对大范围悬沙场进行实地测量以获取丰富的验证资料,限制了数值精度的提升。文章以海口湾水域为例,利用遥感影像覆盖范围广的特点,通过多光谱遥感影像的悬沙反演获得表层含沙量分布,并利用含沙量实测数据拟合出表层含沙量与垂线平均含沙量的关系,从而得到垂线平均含沙量反演场,作为数值模拟的验证及拟合资料,用于提高悬沙数值模拟精度。分别以实测数据和遥感反演数据作为验证资料对模拟结果精度进行比对,验证了该方法的可行性。

摘要： 基于LANDSAT系列卫星、MODIS影像和GOCI影像,在ENVI平台下开展了杭州湾多时相的悬浮泥沙反演研究.结果表明:年际上杭州湾整体悬浮泥沙浓度有所减少,但3个高值区和2个低值区的空间分布格局尚未改变.季节性上杭州湾悬沙扩散范围具有冬季大夏季小的特征,冬季悬沙扩散可至122°30′E以东,夏季大部分范围在122°E以西.潮周期内,杭州湾的表层悬浮泥沙浓度的日内变化与潮汐变动紧密联系,涨潮期表层悬浮泥沙先从湾口逐步慢慢升高,逐步扩展到整个杭州湾,由涨转落后,高含沙量区域随落潮流偏向东南方向.通过多时相遥感数据反演杭州湾悬浮泥沙的年际、季节和潮内变化验证了泥沙时空的多变性.

摘要： 基于FVCOM建立了杭州湾海域三维潮流泥沙数值模型,结合GOCI的一天多景反演数据,再现了杭州湾海域潮流悬浮泥沙的运动过程,综合分析了杭州湾海域冬季悬沙浓度在涨落潮、大小潮期间的平面、垂向分布特性.分析结果表明:该海区悬沙浓度相较于流速变化有明显的延迟效应;杭州湾内稳定有2个高含沙量区和2个低含沙量区,洋山港附近水域悬沙特征参数和杭州湾湾内差异较大;湾内表层悬沙浓度的平面分布趋势及随时间变化规律与底层基本一致;模型计算和遥感反演结果随时间变化的趋势差异可能是由于模型未考虑风浪作用造成的.

摘要： 为研究花岗岩区典型崩岗小流域内悬浮泥沙来源,以安溪县龙门镇崩岗侵蚀小流域为研究对象,在4种土地利用类型(侵蚀林地、茶园、耕地和崩岗侵蚀区)中共采集85个泥沙源地土样,同时在河道布设采样器收集降雨后侵蚀悬浮泥沙.通过分析样品中的34种指纹因子,运用复合指纹法筛选出最佳指纹因子组合,并计算出各泥沙源地的泥沙运移规律.结果表明:不同泥沙源地悬浮泥沙中同种指纹因子存在显著差异,利用Kruskal-Wallis检验和多元判别筛选出Ca、Li、Sn、K和Ba为最佳指纹因子组合(累计贡献率大于90％);同时利用多元混合模型得出茶园的悬浮泥沙相对贡献百分比约为33％,耕地约为27％,侵蚀林地和崩岗侵蚀区都约为20％,且混合模型优度拟合检验值为0.89.进一步分析表明,降雨对崩岗侵蚀区的影响最大,茶园和崩岗侵蚀区单位面积产生悬浮泥沙量明显高于其他两个源地,说明崩岗侵蚀和茶园是花岗岩区崩岗小流域中需要采取防治措施的重点.

摘要： 声学背向散射(ABS)信号可以用来提取出水体中悬浮泥沙的浓度信息,为研究河流泥沙运输提供了重要的手段.为了从背向散射回波信号中反演出浓度参数,本文提出了一种双频率反演算法.为验证这种算法,在考虑已知悬浮物平均粒径剖面情况下,本文对其进行了计算机仿真,仿真结果表明这种测量方法可以满足测量要求并且具有计算复杂度低,稳定性好的优良性能.

摘要： 在淤泥质海床上进行的海岸工程都伴随着悬浮泥沙的输移扩散,会对周边海洋生态环境造成影响.本文建立了乐清湾海域的平面二维潮流数学模型并在此基础上建立拉格朗日质点追踪模型,采用连续性移动点源模拟了乐清湾内某新建码头在桩基施工过程中的悬浮泥沙扩散过程,计算结果与传统的对流扩散方法计算结果进行对比,对比结果表明两种计算方法计算结果相近,证明了拉格朗日质点追踪模型在悬浮泥扩散问题中的适用性.

摘要： 利用遥感技术在大面积海域中监测悬浮泥沙浓度(SSC)具有一定的优势,为了综合探究福建近岸SSC的时空变化规律,本文采用前人通过实测资料建立的福建近岸海域的SSC反演模型,选取不同时相的MODIS数据集,利用IDL&ENVI对福建近岸海域的SSC进行了遥感反演,并从SSC的基本分布模式、随潮汐变化、随季节变化、随风场变化等四个方面进行了时空变化分析.结果表明,福建近岸海域SSC由近岸向外岸逐渐降低;大潮时的SSC高于小潮时的SSC;福建省三大流域入海处的SSC在秋季最高;此外,SSC的分布受风速和风向的影响很大.

摘要： 将亚洲苦草种植于不同浓度的悬浮泥沙与斜生栅藻复配的水体中,定期测定水体中的叶绿素a含量、光照强度、苦草叶片的叶绿素含量,用Clark型氧电极测定第0d和第15d苦草的光强曲线,根据光强曲线求出苦草的光补偿点.结果表明:①斜生栅藻在各处理组中呈Logistic"S"形增长模式,且随悬浮泥沙浓度的增大到达稳定期时间越长,随着藻细胞添加浓度的增大,到达稳定期的时间越短,②实验开始时悬浮物以泥沙为主,悬浮泥沙浓度分别为01、0.2、05、1g/L时各处理组平均光照强度分别为16229μmol/(m2s)、150.87μmol/(m2s)、9095μmol/(m2s)、5959μmol/(m2s),实验后期悬浮物以斜生栅藻为主,15d后各处理组平均光照强度阵至68.44μmol/(m2s)、6487μmol/(m2s)、5984μmol/(m2s)、5049μmol/(m2s),③在15d的共培养过程中,苦草叶绿素呈先上升后下降的趋势,且悬浮泥沙浓度越大,下降越大,④由可重复双因子方差分析可知悬浮泥沙和斜生栅藻对苦草光补偿点的影响均极显著(P＜001).两种因子间的交互效应也极显著(P＜001),说明悬浮物浓度和藻浓度的大小对光补偿点的影响不是相互独立的.

摘要： 利用遥感技术在大面积海域中监测悬浮泥沙浓度(SSC)具有一定的优势,为了综合探究福建近岸SSC的时空变化规律,本文采用前人通过实测资料建立的福建近岸海域的SSC反演模型,选取不同时相的MODIS数据集,利用IDL&ENVI对福建近岸海域的SSC进行了遥感反演,并从SSC的基本分布模式、随潮汐变化、随季节变化、随风场变化等四个方面进行了时空变化分析.结果表明,福建近岸海域SSC由近岸向外岸逐渐降低;大潮时的SSC高于小潮时的SSC;福建省三大流域入海处的SSC在秋季最高;此外,SSC的分布受风速和风向的影响很大.

摘要： 太湖水质水生态的治理与改善,一直是我国学者所关注的重要课题.湖泊水体中透明度是影响水生植物光合作用的必要因子,而水体的悬浮物浓度直接影响透明度,进而影响水生植物的生长.悬浮物浓度的影响因素主要是水动力条件,包括湖流和波浪,主要表现为“波浪掀沙、水流输沙”.研究太湖水动力对水生植物的影响,有利于通过改善水动力条件来改善太湖水生态.本文采用三维水动力水生态数值模拟软件,搭建太湖湖流模型和波浪模型,并经过模型验证;将验证好的湖流和波浪模型结果用于泥沙悬浮物模型的输入条件,计算不同湖流和波浪条件下的太湖冲淤变化和悬浮物浓度值,分析湖流和波浪对悬浮物浓度的影响.

摘要： 声学多普勒流速剖面仪(ADCP)不仅可以进行流速的测量,同时又具有观测悬浮物的潜能.本文应用RBF神经网络,利用MATLAB工具箱,以温度、盐度、流速、深度、风速、波高为输入变量,建立了预测江苏海域表层悬沙浓度的预测模型,并将其与多元线性回归和BP神经网络预测模型的预测效果进行比较,研究结果表明:利用RBF神经网络预测模型预测悬沙浓度的误差小,可以更准确地对悬沙浓度进行预测.

摘要： 水下启闭舱口盖悬浮泥沙模拟环境试验系统及试验方法，包括水箱，水箱的顶面安装有搅拌器，搅拌器的螺旋桨伸入至水箱内部，水箱内部充满水，并配置有泥沙，启动搅拌器在螺旋桨的作用下泥沙颗粒悬浮分布于水箱内部；水箱的内部还安装有筒体，筒体的底部配合安装有盖板，盖板通过摆臂与启闭摆动缸连接，启闭摆动缸的基座安装在筒体上，通过控制启闭摆动缸的转动实现盖板的开启或关闭动作；筒体的顶部中心位置开有孔，孔处安装有过渡接头，过渡接头依次通过管路串联有截止阀和空气压缩机；筒体内部还安装有锁紧机构；在试验室平台条件下运行，开展水下启闭舱口盖的悬浮泥沙环境适应性试验，并以密封圈的气密压力值作为试验考核指标。

摘要： 本发明公开了一种利用GOCI数据递归估算浅水湖泊不同深度悬浮泥沙浓度的遥感方法，属于水体质量的评价技术领域。该方法包括如下步骤：使用COMS卫星搭载的水色成像仪对水体进行遥感监测获取水体的GOCI影像；对获取的水体的GOCI影像进行大气校正，得到各波段大气校正后的遥感反射率值；利用公式计算表层悬浮泥沙浓度；将水体按深度进行分层，下层水体悬浮泥沙浓度由上层水体递归计算。该方法利用GOCI获取的卫星遥感数据，可快速获取全湖从水面到不同深度的悬浮泥沙浓度。

摘要： 本发明公开了一种条斑紫菜养殖区悬浮泥沙提取与识别的反演方法，所述方法步骤如下:S1:获取遥感影像；S2:遥感影像预处理，包括几何校正与辐射校正；S3:预处理后的遥感影像进行光谱指数计算；S4:计算后的光谱指数采用标准化处理；S5:标准化处理后的与用于降低悬浮泥沙影响的紫菜养殖区遥感提取算法结合，获取研究区内紫菜养殖区VFC分布；S6:提取与识别养殖区面积，该方法基于中低空间分辨率卫星数据对紫菜养殖区面积进行提取。解决了中等空间分辨率遥感影像在紫菜养殖区提取中因空间分辨率不足导致的混合像元问题；降低了近岸悬浮泥沙浓度较高的海水对紫菜养殖区提取精度的影响。

摘要： 本发明公开了一种基于多频声学的悬浮泥沙浓度剖析装置和方法，FPGA输出四路超声波交流信号，分别接500KHZ，1MHZ、2MHZ、4MHZ收发一体超声波换能器；四路发送电路，依次发送输出不同频率的测量信号；接收电路由四路超声波收发合一换能器，接收超声回波信号后，经四路模拟选择开关，依次选择对应输出和输入的信号，再经过模拟信号放大，自动增益调整，获取一定波形的模拟信号，进入AD高速转换芯片，将模拟信号转换成数字信号，由FPGA读取。本发明采用多种频率声系多发多收声系结合，实现对水下不同径向范围内的泥沙浓度。通过压力传感器和温度传感器能够实现水体深度测量，水体流速测量和水体温度测量等功能。探头采用水密性结构，耐压防水，便于在水下长期监测。

摘要： 本发明公开了一种计算海缆敷设产生的海水悬浮泥沙源强的方法，包括以下步骤：S1、将浊度仪固定在海缆沟开沟设备上，海缆敷设开始后浊度仪实时监测海缆沟附近海水的悬浮泥沙浊度；S2、根据海水的悬浮泥沙浊度与悬浮泥沙浓度的关系式，得到海水实时的悬浮泥沙浓度；S3、将实时的悬浮泥沙浓度与海缆沟开沟设备的喷射流量相乘，计算得到实时的海缆敷设产生的海水悬浮泥沙源强。该方法仅需将浊度仪固定在海缆沟开沟设备上，即可实现海缆沟附近悬浮泥沙浊度的实时监测，通过监测结果与理论分析，可计算海缆敷设产生的悬浮泥沙源强，可解决海缆敷设悬浮泥沙源强确定困难的问题，对于研究海洋工程海缆沟开挖作业施工活动实际产生的环境影响具有重要意义。

摘要： 本发明公开了一种高精度的近岸海域悬浮泥沙浓度的反演方法，本发明利用Landsat8影像和ENVI5.2软件通过科学适宜的方法读取出Landsat8遥感影像中各波段的光谱数据，建立不同波段及其组合下的港口近岸海域悬浮泥沙的反演方程，通过比较精确性的方式，选取出最适合当地的近岸海域悬浮泥沙反演关系式，并为下一步绘制出近岸海域悬浮泥沙浓度场提供数据支持，进而为海岸线规划布置提供一定的数据支持，及时掌握泥沙浓度场的情况，加强对海岸带资源规划，海岸线污染的治理，加大对海岸线施工的管理，以及河流入海的泥沙携带量的预测，方便今后开展有关于近海经济规划和污染综合治理的工作。

摘要： 本发明提供一种基于悬浮泥沙沉降概率的磷输移与分布计算方法，包括以下步骤：选择典型断面，现场测定断面泥沙颗粒级配、含沙量及水体流速；根据泥沙浓度等计算校核单组份泥沙沉降速率，通过颗粒级配合成得到全粒径悬浮泥沙沉降速率；根据泥沙沉降速率和泥沙沉降概率函数，分析颗粒态磷输移轨迹；以分相模型为基础，通过室内实验确定不同粒径分组泥沙即不同含沙量对吸附相磷的函数关系；将泥沙级配分组信息及全粒径悬浮泥沙沉降速率引入水动力水质模型，分析颗粒磷与溶解相磷的输送过程及分配特征。该方法实现了对全粒径泥沙颗粒磷输移轨迹、沉降速率及固液两相分配的数值分析。

摘要： 本发明涉及海洋沉积原位观测和沉积机制研究的技术领域，更具体地，涉及一种长周期海洋分层悬浮泥沙捕获装置及测量方法。一种长周期海洋分层悬浮泥沙捕获装置，包括漂浮于海面的浮标、若干可拆卸连接于浮标且首尾顺序通过连接绳可拆卸相连的捕获单元以及可拆卸连接于捕获单元且用于保持捕获单元之间呈垂直状态的重力球。本发明的一种长周期海洋分层悬浮泥沙捕获装置通过各捕获单元之间的可拆卸连接并在海平面下呈垂直状态设置实现了连续有效地记录事件性和周期性沉积作用的发生过程，能够满足在不同水深、不同区域同步的、周期性的海洋分层悬浮沉积物原位采集，实现沉积原位观测，进而有效记录目标海区长周期的沉积现象及其沉积过程。

摘要： 水下启闭舱口盖悬浮泥沙模拟环境试验系统及试验方法，包括水箱，水箱的顶面安装有搅拌器，搅拌器的螺旋桨伸入至水箱内部，水箱内部充满水，并配置有泥沙，启动搅拌器在螺旋桨的作用下泥沙颗粒悬浮分布于水箱内部；水箱的内部还安装有筒体，筒体的底部配合安装有盖板，盖板通过摆臂与启闭摆动缸连接，启闭摆动缸的基座安装在筒体上，通过控制启闭摆动缸的转动实现盖板的开启或关闭动作；筒体的顶部中心位置开有孔，孔处安装有过渡接头，过渡接头依次通过管路串联有截止阀和空气压缩机；筒体内部还安装有锁紧机构；在试验室平台条件下运行，开展水下启闭舱口盖的悬浮泥沙环境适应性试验，并以密封圈的气密压力值作为试验考核指标。

摘要： 本实用新型公开了一种悬浮泥沙采集装置，包括水平放置的采集管，采集管一端包裹有滤网，并通过固定件固定连接，以通过滤网减缓水流，并使水流中携带的待采集悬浮泥沙通过滤网进入采集管内；采集管另一端向内翻折形成有采集部，采集部呈漏斗状，以使采集部与采集管内壁之间形成待采集悬浮泥沙的沉积区域。本实用新型适用于小范围区域内进行单点采样，也能够在大范围区域内对不同采集点的悬浮泥沙等悬浮颗粒物进行采集，便于获得水流中携带的悬浮泥沙，不仅操作简便，便于携带，而且成本低。