本实用新型专利技术公开了一种近岸水体剖面浪、流、沙同步观测装置，包括主观测架及检测仪器，本实用新型专利技术采用将ADCP声学传感器、ASM剖面浊度计、OBS‑3A光学后向散射浊度计、SBE‑26浪潮仪及亚力克多台检测仪器集成在主观测架上，将主观测架施放在观测点，通过检测仪器对水体剖面浪、流、沙信息进行同步采集储存，最终实现对水体动态的观测研究与分析。此发明专利技术装置不易受环境影响，且主观测架施放回收方便，抗干扰能力强，观测数据自动存储，便于对观测数据的解读与分析，尤其适合在极端天气条件下对近岸及河口浅水区域（小于30米）水体的观测。
Synchronized Wave, Current and Sand Observation Device for Nearshore Water Section
【技术实现步骤摘要】
近岸水体剖面浪、流、沙同步观测装置
本技术涉及野外水体现场观测
，适用于极端天气条件下对近岸及河口浅水区的观测，尤其是一种近岸水体剖面浪、流、沙同步观测装置。
技术介绍
近岸及河口地区的水动力、泥沙与波浪的变化研究，对河口海岸水下地形的冲淤、潮滩的演变以及近岸工程的防护都具有重要的理论价值和现实意义。野外现场是获取观测地点或区域水动力、泥沙与波浪数据最重要的来源，也是对其进行深入研究的基础。常规野外观测的主要方法有，船测、浮标或锚系、座底或海床机观测。船测可以获得水体剖面高、时空分辨率的水动力和泥沙信息，但受到天气变化的影响，很难观测到风暴天气的水动力、波浪和泥沙信息;浮标或锚系可以对水体剖面流速流向进行观测，通过浊度链也可获得有限浊度信息；座底或海床机观测系统可以对底边界层水动力、泥沙、流速进行观测。以上方法都很难同时满足、水体剖面水动力、悬浮泥沙和波浪同步现场观测需要。目前也有使用浮标固定浊度链观测剖面浊度，通过标定可转化为悬沙浓度信息，这种方法不但成本高，而且现场操作难度和风险也很大。由于现场环境制约，观测点的水深会随着水流的大小而变化，很难准确的观测到某一水深的悬沙浓度变化信息。在某一深度利用上下移动的装置来观测剖面悬沙信息，此装置在大洋深水剖面应用较为成熟，但对于近海小于30米的浅水，目前还未发现成熟应用的观测装置。尤其对于长江河口及近岸海区，在水动力较强、水深较浅的现状下获得高时空分辨率水动力信息，以及同步获得悬沙浓度变化的信息，特别是在风暴潮天气条件下获取，就显得尤为重要。现有常规的座底观测架、固定锚系观测以及常规的船测，都很难同时满足以上浪流沙同步观测的现实需要。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术的不足而提供的一种近岸水体剖面浪、流、沙同步观测装置，本专利技术采用将ADCP声学传感器、ASM剖面浊度计、OBS-3A光学后向散射浊度计、SBE-26浪潮仪及亚力克多台检测仪器集成在主观测架上，将主观测架施放在观测点，通过检测仪器对近底层悬沙浓度剖面信息、流速、流向信息，水体剖面流速、流向、悬沙浓度（声学方法反演）信息以及海面波浪信息进行采集储存，最终实现对水体动态的观测研究与分析，具有观测点选取不受环境影响，主观测架1施放回收方便，抗干扰能力强，观测数据自动存储，便于对观测数据的解读与分析，尤其适合在极端天气条件下对近岸及河口浅水区域水体的观测。实现本技术目的的具体技术方案是：一种近岸水体剖面浪、流、沙同步观测装置，其特点包括主观测架及检测仪器，所述主观测架由观测架体、锚针、锚系、声学传感器安装座及浊度杆构成；观测架体由顶部的小圆环、底部的大圆环及周边的四根钢管连接构成，其中，小圆环的周边设有三个散射浊度计支架及浊度杆上座，四根钢管的中部均设有吊耳，相邻两根钢管之间设有浪潮仪座，沿大圆环的周边设有三个锚针座、四个锚系铰座及浊度杆下座；声学传感器安装座为矩形盒状，其四角上设有四根钢绳，声学传感器安装座设于观测架体内，且四根钢绳分别与观测架体钢管上的吊耳连接；浊度杆为杆件且垂直设于观测架体内，其两端分别与观测架体浊度杆上座及浊度杆下座连接；锚针为三件，锚针垂直向下设于观测架体大圆环的锚针座上，锚系为四件，锚系上设有可收放的锚缆，锚系经锚缆与观测架体大圆环的锚系铰座铰接；所述检测仪器由ADCP声学传感器、ASM剖面浊度计、OBS-3A光学后向散射浊度计、SBE-26浪潮仪及亚力克构成。ADCP声学传感器设于观测架体的声学传感器安装座内，ASM剖面浊度计设于观测架体的浊度杆上，OBS-3A光学后向散射浊度计为三件，且分别设于观测架体上小圆环的三个散射浊度计支架上，SBE-26浪潮仪设于观测架体的浪潮仪座上，亚力克设于观测架体的亚力克座上。本技术采用将ADCP声学传感器、ASM剖面浊度计、OBS-3A光学后向散射浊度计、SBE-26浪潮仪及亚力克多台检测仪器集成在主观测架上，将主观测架施放在观测点，通过检测仪器对近底悬沙浓度剖面信息及近底流速流向信息，水体剖面流速、流向、悬沙浓度以及海面波浪信息进行采集储存，最终实现对水体动态的观测研究与分析，具有观测点选取不受环境影响，主观测架施放回收方便，抗干扰能力强，观测数据自动存储，便于对观测数据的解读与分析，尤其适合在极端天气条件下对近岸及河口浅水区域水体的观测。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为主观测架施放的观测位置示意图；图3为主观测架的姿态参数变化图；图4为压力浪潮仪SBE-26获得的有效波高变化图。具体实施方式参阅图1，本技术包括主观测架1及检测仪器2，所述主观测架1由观测架体11、锚针12、锚系13、声学传感器安装座14及浊度杆15构成。观测架体11由顶部的小圆环、底部的大圆环及周边的四根钢管连接构成，其中，小圆环的周边设有三个散射浊度计支架及浊度杆上座，四根钢管的中部均设有吊耳16，相邻两根钢管之间设有浪潮仪座，沿大圆环的周边设有三个锚针座、四个锚系铰座及浊度杆下座，声学传感器安装座14为矩形盒状，其四角上设有四根钢绳，声学传感器安装座14设于观测架体11内，且四根钢绳分别与观测架体11钢管上的吊耳16连接；浊度杆15为杆件且垂直设于观测架体11内，其两端分别与观测架体11上座及下座连接；锚针12为三件，锚针12垂直向下设于观测架体11大圆环的锚针座上，锚系13为四件，锚系13上设有可收放的锚缆，锚系13经锚缆与观测架体11大圆环的锚系铰座铰接。参阅图1，所述检测仪器2由ADCP声学传感器21、ASM剖面浊度计22、OBS-3A光学后向散射浊度计23、SBE-26浪潮仪24构成以及亚力克25组成。ADCP声学传感器21设于观测架体11的声学传感器安装座14内，ASM剖面浊度计22设于观测架体11的浊度杆15上，OBS-3A光学后向散射浊度计23为三件，且分别设于观测架体11上小圆环的三个散射浊度计支架17上，SBE-26浪潮仪24设于观测架体11的浪潮仪座18上。亚力克25设于观测架体11的亚力克座19上。实施例本技术适用于在极端天气条件下对近岸及河口浅水区域水体的观，所述观测信息包括水体剖面流速、流向信息、悬沙浓度信息，近底层悬沙浓度剖面信息、近底流速流向信息海面，以及海面波浪信息，观测步骤如下：1）、观测信息的设定所述观测信息包括水体剖面流速、流向、海面波浪信息、悬沙浓度、近底悬沙浓度剖面信息及近底流速流向信息；2）、仪器的组合及安装参阅图1，所述检测仪器2由ADCP声学传感器21、ASM剖面浊度计22、OBS-3A光学后向散射浊度计23、SBE-26浪潮仪24以及亚力克25构成，将ADCP声学传感器21设于观测架体11的声学传感器安装座14内，ASM剖面浊度计22设于观测架体11的浊度杆15上，OBS-3A光学后向散射浊度计23为三件，且分别设于观测架体11上小圆环的三个散射浊度计支架17上，SBE-26浪潮仪24设于观测架体11的浪潮仪座18上。亚力克25设于观测架体11的亚力克座19上。3）、装置的施放准备参阅图1，确定装置的观测地点，探明观测地点的水深、水动力、底质及水下地形的相关信息；准备测船、浮标及缆绳，用缆绳将浮标与主观测架1相连，将测船与主观测架1相连，用测船上的吊机本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种近岸水体剖面浪、流、沙同步观测装置，其特征在于，主观测架（1）及检测仪器（2），所述主观测架（1）由观测架体（11）、锚针（12）、锚系（13）、声学传感器安装座（14）及浊度杆（15）构成；观测架体（11）由顶部的小圆环、底部的大圆环及周边的四根钢管连接构成，其中，小圆环的周边设有三个散射浊度计支架及浊度杆上座，四根钢管的中部均设有吊耳（16），相邻两根钢管之间设有浪潮仪座，沿大圆环的周边设有三个锚针座、四个锚系铰座及浊度杆下座；声学传感器安装座（14）为矩形盒状，其四角上设有四根钢绳，声学传感器安装座（14）设于观测架体（11）内，且四根钢绳分别与观测架体（11）钢管上的吊耳（16）连接；浊度杆（15）为杆件且垂直设于观测架体（11）内，其两端分别与观测架体（11）上座及下座连接；锚针（12）为三件，锚针（12）垂直向下设于观测架体（11）大圆环的锚针座上，锚系（13）为四件，锚系（13）上设有可收放的锚缆，锚系（13）经锚缆与观测架体（11）大圆环的锚系铰座铰接；所述检测仪器（2）由ADCP声学传感器（21）、ASM剖面浊度计（22）、OBS‑3A光学后向散射浊度计（23）、SBE‑26浪潮仪（24）以及亚力克（25）构成；ADCP声学传感器（21）设于观测架体（11）的声学传感器安装座（14）内，ASM剖面浊度计（22）设于观测架体（11）的浊度杆（15）上，OBS‑3A光学后向散射浊度计（23）为三件，且分别设于观测架体（11）上小圆环的三个散射浊度计支架（17）上，SBE‑26浪潮仪（24）设于观测架体（11）的浪潮仪座（18）上，亚力克（25）设于观测架体（11）的亚力克座（19）上。...
【技术特征摘要】
1.一种近岸水体剖面浪、流、沙同步观测装置，其特征在于，主观测架（1）及检测仪器（2），所述主观测架（1）由观测架体（11）、锚针（12）、锚系（13）、声学传感器安装座（14）及浊度杆（15）构成；观测架体（11）由顶部的小圆环、底部的大圆环及周边的四根钢管连接构成，其中，小圆环的周边设有三个散射浊度计支架及浊度杆上座，四根钢管的中部均设有吊耳（16），相邻两根钢管之间设有浪潮仪座，沿大圆环的周边设有三个锚针座、四个锚系铰座及浊度杆下座；声学传感器安装座（14）为矩形盒状，其四角上设有四根钢绳，声学传感器安装座（14）设于观测架体（11）内，且四根钢绳分别与观测架体（11）钢管上的吊耳（16）连接；浊度杆（15）为杆件且垂直设于观测架体（11）内，其两端分别与观测架体（11）上座及下座连接；锚针（12）...
【专利技术属性】
技术研发人员：张文祥，唐明，章啸程，赵中豪，张赛赛，
申请(专利权)人：华东师范大学，
类型：新型
国别省市：上海,31
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