由于地理、生态环境以及经济价值等原因,浅海、河口区域的水文参数观监测具有重要的意义:一方面,淡水是人们日常生活必不可少的资源,河流、水库是淡水的主要来源,而且临海、临河地区又是人口密集区域,对该地区的水文监测尤为重要;另一方面,我国拥有丰富的水资源,水文参数的监测对渔业发展、生态建设、水下资源开发有着重要的作用。基于水文监测的重要意义,本文研究了河流通量的实时监控。声波是目前已知的能够在水下进行远距离传播的能量形式。声波具有发射、折射、散射等物理特性,正是由于这些性质使得声波在传输的过程中会携带介质的一些特征。研究声波在水下的传输时间、传输路径、传输损失、声能分布可以得到该水域的某些水文参数,如水温以及流速等,再结合水位、地形就可得到河流断面的通量。针对以上研究内容,本论文首先论述了现有的温度、流速、通量的测量方法,分析其优缺点,并提出了将大中尺度海洋声层析技术应用到浅海、河口区域的水温、流速和流量的实时监测。其次,在理论、模型、仿真的基础上,研发一套用于河口区域通量监测的高频声层析仪器(HFAT)。自主研发了滤波放大板、GPS电路板等硬件设备。设计了基于LabVIEW软件编写的人机交互界面,实现信号的调制、发射、接收、显示以及保存。对仪器的测量分辨率以及误差进行了理论分析,并在水池条件下进行温流校准;野外长期观察实验的地址选择在福建省九龙江北溪的江东库区。对河道进行三维地形测绘,根据地形进行了声线的模拟和仿真,并设立长期的声学观测站,实现了河流水温、流速以及通量的实时监测。所获数据与传统的测温、测流设备测量结果具有良好的相关性。结果表明,基于高频声层析技术的河流水文参数实时监测技术在河流温度、流速、通量的监测上具有很高的准确性、实用性。