懸移質(zhì)泥沙含量和顆粒級配是水文、水資源與生態(tài)保護領(lǐng)域中的重要指標。在洪水或臺風期間，懸移質(zhì)泥沙含量會急劇上升，常常超過20kg/m³。這種短暫的高濃度過程會引發(fā)河床沖刷、水庫淤積以及污染物輸移，對防洪、水源供給和生態(tài)系統(tǒng)健康構(gòu)成威脅。因此，捕捉這些事件對于洪水預報和水庫可持續(xù)管理至關(guān)重要。

然而，傳統(tǒng)泥沙采樣方式勞動強度大、極端天氣下操作風險高，且難以實現(xiàn)實時動態(tài)監(jiān)測。目前市面上的自動化儀器，如濁度傳感器、聲學設(shè)備及常規(guī)激光測沙系統(tǒng)，仍存在量程有限或維護頻繁等不足。

本文為您介紹百特 BT-Inline300智能水下激光測沙儀（以下簡稱“BT-Inline300"）——該儀器可在洪水、臺風等極端環(huán)境下，實現(xiàn)高精度、實時的懸移質(zhì)泥沙含量與顆粒級配監(jiān)測

儀器介紹

BT-Inline300配備了波長為635nm、10mW的偏振激光器和80個多角度檢測器，能夠同時捕獲散射光與透射光信號。其先進的軟件采用自動扣除背景技術(shù)和多重散射修正算法，確保結(jié)果的可靠性。

實驗部署

在某水文站點部署B(yǎng)T-Inline300，用于連續(xù)原位監(jiān)測懸移質(zhì)泥沙含量和顆粒級配。儀器每五分鐘記錄一次數(shù)據(jù)，并通過內(nèi)置4G模塊實時傳輸，同時報告儀器運行狀態(tài)。

結(jié)果與討論

BT-Inline300成功追蹤了監(jiān)測期間懸移質(zhì)泥沙含量與顆粒級配的變化。如圖2所示，懸移質(zhì)泥沙含量出現(xiàn)了顯著波動，多次超過20kg/m³的閾值。峰值濃度約達33–35kg/m³ ，顯示出短時強烈的泥沙輸移過程，這種現(xiàn)象通常與流量突變相關(guān)。

顆粒級配結(jié)果（圖3）顯示，細顆粒部分（D10<20μm）變化相對平穩(wěn)，而中粗顆粒部分（D50和D90）波動較大。中位粒徑（D50）通常在50–150μm之間，而D90偶爾上升至600μm，說明局部侵蝕或河床物質(zhì)活動導致了間歇性粗顆粒輸入。

這些結(jié)果表明，BT-Inline300能夠捕捉傳統(tǒng)方法難以觀測的短時泥沙高峰，為水庫調(diào)洪排沙提供了更多時間。同時，這些即時數(shù)據(jù)也有助于保障供水安全與生態(tài)監(jiān)測。

結(jié)論

BT-Inline300連續(xù)監(jiān)測了懸移質(zhì)泥沙含量和顆粒級配，檢測到多次超過20kg/m³的高峰，最大值接近35kg/m³ 。顆粒級配數(shù)據(jù)顯示細顆粒（D10）相對穩(wěn)定，而D50多在50–150μm，D90偶爾達到600μm。

通過以五分鐘為間隔同步輸出懸移質(zhì)泥沙含量與顆粒級配數(shù)據(jù)，BT-Inline300清晰捕捉到傳統(tǒng)方法難以覆蓋的短時波動。該儀器在洪水預報、水庫運行與高濁度水質(zhì)管理等場景中，展現(xiàn)出重要的實用價值與應用潛力。