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Experimental and theoretical tools for estimating bedload transport using a Japanese pipe hydrophone

机译：使用日本管道水听器估算床载运输的实验和理论工具

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A Japanese pipe hydrophone is an acoustic sensor that is widely used in Japan to measure bedload transport. Here we report experimental and theoretical tools for calculating bedload transport using a Japanese pipe hydrophone, and discuss the limitations based on laboratory tests. We found a linear relationship between the momentum of colliding particles and the maximum amplitude of the acoustic wave, and found that the grain size can be calculated using this linear relationship. We determined the range over which this linear relationship holds, and found that it depended on the amplifier gain; we then used it to calculate the maximum flow depth. The median frequency and the form of the frequency distribution of the acoustic wave depended on the grain size, slightly on the flow discharge. The bedload transport rate can be calaculated using the velocity of the bedload and the sediment volume in the bedload layer using the linear relationship between the momentum of the colliding particles and the maximum amplitude of the acoustic wave.
机译：日本的管道水听器是一种声学传感器，在日本广泛用于测量床载运输。在这里，我们报告了使用日本管道水听器计算床载运输量的实验和理论工具，并根据实验室测试讨论了局限性。我们发现了碰撞粒子的动量与声波的最大振幅之间的线性关系，并且发现可以使用该线性关系来计算晶粒尺寸。我们确定了该线性关系的保持范围，并发现它取决于放大器的增益。然后，我们用它来计算最大流深。声波的中值频率和频率分布的形式取决于晶粒尺寸，而略微取决于流动流量。可以使用碰撞速度和声波最大振幅之间的线性关系，使用床速和床层中的沉积物体积来计算床速传输速率。

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