Partrac 海底泥沙原位测试平台 Voyager II

VoyagerII海底泥沙原位测试平台是目前世界上唯一的用于研究海洋和河流现场水底泥沙的原位测试平台,弥补了泥沙研究领域原位测量的空白。与实验室水槽实验获得数据相比,Voyager II Sea Flume采集的数据是原位数据,是最直接最真实的现场数据。

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VoyagerII海底泥沙原位测试平台是目前世界上唯一的用于研究海洋和河流现场水底泥沙的原位测试平台,弥补了泥沙研究领域原位测量的空白。与实验室水槽实验获得数据相比,Voyager II Sea Flume采集的数据是原位数据,是最直接最真实的现场数据。

海流(混合着潮位变化、波浪等)会造成海床泥沙的悬浮和输运,输沙现象在河流、河口、海岸等研究和工程中,发挥着至关重要的作用。水底泥沙的悬浮、移动、输送直接影响着港口的疏浚、近岸工程设施根基的冲刷、季节性海滩变化、河床的稳定性等。泥沙输送还造成了水底沉积物和水体之间的营养盐的交换,以及底泥污染物的再悬浮并回到水体中。因此,对现场的水底泥沙进行原位研究,意义重大。水底泥沙是否容易被水流侵蚀(erodibility)VoyagerII提供的十多种数据来回答这个问题:泥沙悬浮临界流速、侵蚀速度和动态侵蚀过程等。

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应用领域:

海底稳定性、港口疏浚、水底污染物再悬浮、河堤和河床的稳定性、河口淤积变化、航道疏浚、近岸工程设施根基的冲刷、季节性海滩变化、海底生态环境的稳定性。 

Partrac提供两种型号的海底泥沙原位测试平台:

第一种是自容式,自带电池舱,数据存储在内部,回收后再下载数据进行分析。

第二种是通过电缆从船上供电,数据实时传输到船上的笔记本电脑。

 

工作原理:

Voyager II测试平台静置在海床上,平台主体是一个环形水槽,倒扣在海底,底部与海底相通,水槽内部的水循环驱动系统可让水槽内的海水产生单向或往复循环流动(可以对海底产生往复振荡式冲刷),流速从低到高逐级加速,模拟真实海洋环境中的流速变化。安装在水槽内部的传感器包括流速仪和浊度仪等,可监测不同流速下的海底泥沙的悬浮和沉降(侵蚀与淤积)。平台自动进行测试并采集数据,一般连续工作1-2小时。


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1. 平台尺寸:直接2200mm,高1100mm,重量210Kg(空气中)。

2. 最大工作耐深:200m

3. 材料:镀锌钢

4. 自容式电池舱。

5. 电源供应:22-24V

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VoyagerII海底泥沙原位测试平台侧视结构图


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VoyagerII海底泥沙原位测试平台提供下列科学数据:

1. 泥沙再悬浮临界力Critical entrainment stress (t0crit)  

2. 静水质量沉积速率Stillwater mass deposition rate (M)  

3. 侵蚀率应力关系Form of the erosion rate – stress relationship(e -t0) 

4. 侵蚀沙粒粒径(通过水样采集分析) Eroded particle size versus t0 (via water sampling)   

5. 推移质输沙率Bedload transport rate (qb)  

6. 污染物和营养物交换(通过采集的水样测试) Contaminant and nutrient flux (via water sampling)  

7. 中值沉降速度Median settling velocity ((ws)

8. 波浪侵蚀速率(双向水槽驱动系统) Wave erosion rates (reversing drive train)

9. 临界沉降力(通过摩擦力计算)  Critical deposition stress (by fraction) (td)

10. 海床粗糙度&生物特性Bed roughness & biological attributes  

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