2026年，荷兰代尔夫特理工大学联合Deltares、乌得勒支大学的WadSED项目团队，把两场潮间带现场观测的完整数据集公开发布了。团队在瓦登海阿默兰岛以南海域先后布下两套观测：2023年11月至2024年1月的冬季战役设5个站位，2025年1月底至3月底的早春战役设8个站位，同步测量近底流速、波浪、悬沙浓度与床面冲淤，其中悬沙浓度的原位反演依赖挂在各站位框架上的Seapoint STM浊度计等光学后散射传感器。数据集以三级版本存入4TU科研数据仓库，方法论文刊于2026年的Earth System Science Data。
一、研究背景
潮盆之间的泥沙交换横跨多个时空尺度，一直是海岸动力学的观测难点。瓦登海沿荷兰、德国、丹麦海岸延伸约五百公里，由数十个潮盆与河口串联而成，荷兰与德国部分2009年被列入世界遗产名录；潮差自西侧马斯迪普水道的约1.4米向东增至埃姆斯河口的约2.6米，近岸床面在潮汐通道附近以砂为主，向潮分水岭与湾底逐渐泥质化。经历须德海与劳沃斯泽两度围垦后，系统大量缺沙，荷兰瓦登海每年为维持航道要疏浚数百万立方米泥沙，泥沙来源与动力条件都相当活跃。
海岸泥沙管理——无论是补沙方案还是疏浚安排——都依赖对输沙过程的定量认识。荷兰已有覆盖大尺度的长期监测网络，但针对潮分水岭两侧盆地之间、以及盆地内部水道与浅滩之间的泥沙交换，此前缺乏整合性的现场观测。为此，团队设计了两场互补的观测战役：其一量化跨潮分水岭的泥沙交换，其二刻画单一盆地内水道—浅滩系统的交换机制。
二、研究过程
观测选址在阿默兰岛以南：这里毗邻潮分水岭、砂泥质床面并存，航道疏浚与抛泥等人为活动还叠加在自然动力之上。两次观测分别安排在初冬与早春——风生环流与波浪掀沙在冬季最强，而平静天气下滩面淤积的过程同样需要覆盖，夏季生物活动旺盛期则不在本数据集范围内。每次观测持续约8周，冬季战役中部分仪器因供电原因仅记录了约4周。
潮间带站位的安装颇具特色：仪器框架趁退潮床面出露时现场组装后埋入海底，边缘泥滩站由人员从渡轮码头徒步进入，其余站位则让船只预先坐滩、再靠人员与浮橇把设备转运到位；所有框架都以水面浮标标记。唯一的潮下带站位在2025年战役中布设，借高潮用带配重的话体式着陆器下放。各站以仰视声学多普勒剖面仪测流速剖面，部分仪器整体埋入床面、仅探头出露，以适应浅水条件；近底波动流速由高频声学点式流速仪采集，并兼测床面高程；悬沙浓度则由每站至少一只光学后散射浊度传感器反演。
2025年战役中浊度传感器按站位加密配置：多数站位两只、B2站多达三只，Seapoint STM与另两型光学浊度仪混编布设，B1站的多参数探针还同步记录电导率与水温。浊度换算悬沙浓度的校准在水箱完成：用B3、B4两站当地床样（砂含量9%—23%）配制从清水到8000毫克每升的悬液，逐级建立传感器信号与浓度的关系。结果显示STM的线性响应上限约1500毫克每升，高于对比型号的约1000毫克每升，超过上限改用二次关系；浓度高于4000毫克每升后STM反散射信号不升反降，已超出可靠量程，因此数据集中STM反演的悬沙浓度统一封顶在4000毫克每升。悬沙输运率由浓度与同步流速相乘得到。
图1. 美国Seapoint公司STM浊度仪
图2. 两次战役观测站位与周边长期气象水位站（论文 Figure 1）
图3. 潮间带站位仪器安装实景：框架与床内埋置剖面仪（论文 Figure 5）
三、实验结果
分水岭不是固定界线。按理论，西侧阿默兰水道与东侧弗里斯泽加特两股涨潮应在地貌分水岭处交汇，但冬季战役A1、A3、A5三站的剖面流速显示，尽管站位紧邻分水岭，涨落潮峰值流速仍达0.4—0.5米每秒。涨潮时A1站水流多指向东南、A3与A5偏向西南，落潮大体反向；但在某些潮周期，A1的涨潮流改指西南、落潮流转向东，说明水体改经东侧入海口交换——分水岭的位置确实随风况临时摆动。
图4. 冬季战役A1、A3、A5站深度平均流速与潮位相位（论文 Figure 11）
泥滩初期侵蚀推高近底悬沙。2025年战役观测初期，边缘泥滩床面被侵蚀数厘米，当地悬沙浓度随之短暂跃升；B3站的床面高程与STM浊度时间序列清晰记录了这段侵蚀—再悬浮过程，序列中的缺口正对应低潮出露的时段。
图5. B3站床面高程与STM浊度反演的悬沙浓度时间序列（论文 Figure 12）
高浊度环境需要足量程的浊度计。B3站两类浊度仪的校准曲线对比说明，线性段上限更高的传感器在强掀沙水体中优势明显，这也是瓦登海这类潮盆必须混编多只传感器、并对反演结果严格封顶的原因。
图6. B3站光学浊度仪与STM浊度计的校准曲线对比（论文 Figure 7）
三级数据版本便于复用。数据经质控后分为原始、过滤与定制三个版本，原位观测统一为NetCDF格式并经4TU的OPeNDAP服务开放，从原始数据到过滤、定制数据的处理脚本一并给出；沉积物实验室分析结果以Excel表格提供，含各站位床样的粒径组成、干湿密度、有机质与贝壳含量，可直接支撑波流共同作用下的再悬浮、滩面稳定性等过程研究。
四、研究结论
两场观测构建了瓦登海潮分水岭与水道—浅滩系统泥沙交换的首个整合数据集，既确认了分水岭位置随风况摆动，也捕捉到泥滩侵蚀事件主导的短时悬沙脉冲，可服务于全球类似潮盆系统的过程研究与数值模型验证。
从作业角度看，潮间带与浅水环境的浊度观测对传感器提出了低功耗、大量程、易集成的要求。Seapoint浊度计功耗低、体积紧凑、耐压可达6000米，采用调制光学检测并可选增益，提供开放式与泵送式两种进样方式，可与各类观测框架、着陆器及温盐深仪挂接组网；本次观测中它被直接埋置在泥滩框架上，靠一次充电撑过整个八周战役。对于需要在强动水条件下连续追踪悬沙浓度、标定输沙通量的调查团队，把这类浊度计纳入多传感器框架，是把泥沙过程观测变成常规手段的可靠路径。
参考文献
van Weerdenburg R., Veerman T., Traas M., Mol J.-W., van Maren B., Beks D., van der Vegt M., van Prooijen B. Field measurements of hydrodynamics and sediment transport at intertidal areas in the Dutch Wadden Sea. Earth System Science Data, 2026, 18: 4203–4217. https://doi.org/10.5194/essd-18-4203-2026
数据集：van Weerdenburg R. et al. WadSED field measurements, Dutch Wadden Sea. 4TU.ResearchData, 2026. https://doi.org/10.4121/bbb85feb-15f9-476f-9598-b6509392117d
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