日本水聲計在水中部份主要為承受土砂撞擊的鋼管(或鋼板)與收集撞擊聲音訊號的麥克風所組成,利用管內麥克風,收錄來砂顆粒撞擊金屬管所產生之聲音訊號,產生之聲音訊號可分為軸向、徑向以及圓周向,經相關研究其中與顆粒撞擊相關性最高者為圓周向之聲音訊號,現場訊號經傳遞後端有音訊放大器及音訊轉換器進行音訊處理,經過濾留下圓周向音頻訊號,經過變換器轉換後得到波形之音壓訊號,再經過轉換與門檻判斷,可得不同放大倍率之顆粒撞擊次數,後續再透過撞擊次數與通過水聲計之土砂重量的線性關係來進行土砂運移量之估算。
本研究透過高雄市甲仙區油礦溪以及滴水坑溪之土砂監測示範站,整合底床載(水聲計)、水位、濁度、流速量測、泥砂採樣(囚砂箱)、資料記錄器、電力系統、傳輸系統等相關設備系統,藉由多元資訊互相驗證推算,有效掌握河床載輸砂量,即時監測河道底床載輸送資訊。
現場監測中,藉由持續整合既有輸砂濃度、採樣技術,以及相關之底床載觀測研發成果,累積現場長期水文泥砂觀測資料,透過豪雨颱風的實際量測與分析,應用底床載輸砂量之量化推估,標準化土砂收支模式參數檢討程序,提高土砂流出量觀測應用之廣度,作為後續推動集水區土砂收支定量管理與評估之參考;也可做為集水區整體治山防災計畫中,各項措施對土砂流出量影響之成效評估等工作之用。逐步建立以集水區土砂管理為目的之土砂監測網,作為後續推動集水區土砂流出量管理參考。
由於針對現場輸砂特性之變化尚仍有待持續驗證與調整之必要,除了持續加強完整且據代表性之觀測工作外,建議應整合相關輸砂觀測創新技術,建立山區河道輸砂模擬系統,將空間(面)、溪流(線)與觀測站(點)資訊予以串連整合,藉由實際觀測資料持續進行特性參數之率定與調整,以期未來能有效掌握山區河道輸砂特性。