长江口滨外区表层沉积物粒度特征对比分析

三峡大坝的成功截流,必将对流入河口地区的水沙条件有所影响,进而改变河口区悬浮泥沙的基本特性.长江口南岸历来是泥沙堆积区域,对上游来水来沙条件改变的响应也更敏感.2007年7月份在长江口滨外区三个测量站点分别在大潮和小潮采集了海底表层样,室内利用Malvern2000型激光粒度仪进行粒度分析,并采用Folk和Ward公式计算粒度特征值,分析了该地区沉积物的粒度特征和大小潮情况下沉积物粒度特征的对比,结果表明:调查区内沉积物以黏土质粉砂等细颗粒物质组成为主,从口门往海方向粒度逐渐变小,在靠近河口区沉积物粒度变化大,并对比了不同潮相情况下的粒度特征,对原因进行了初步分析.     

长江口沉积物粒度参数的统计规律及其沉积动力学解释

对长江口表层底质样品粒度参数的统计表明：１．沉积物在总体上表现为水下环境粗于潮滩，口内河道粗于口外海滨，南支粗于北支．北港粗于南港；同时．河道在纵向上有自上游向下游变细、横向上有自深槽向浅滩变细的趋势．２．平均粒径Ｍｚ（φ）普遍大于φ＿（５０），特别是粉沙级样品．两者差值最大可达１．４４．３．粒径的标准偏差σ＿１与平均粒径Ｍｚ之间存在良好的线性正相关关系，相关系数一般大于０．９０．４．９７％的样品粒径的偏度ＳＫ＿１大于０．与波浪作用为主的海滩ＳＫ＿１大部分小于０形成鲜明的对比．５．概率累积曲线上跃移和悬移组分之临界粒径Ｃ（φ）以及悬移组分含量Ｓ（％）均与Ｍｚ有良好的正相关关系，其中受絮凝作用干扰的口外海滨相关系数相对较小．相关方程差异较大．对以上规律，从沉积动力学角度做了较为合理的解释．     

长江口表层沉积物含水量影响因素分析

基于2015年9月长江口大范围底质调查,分析探讨了长江口表层沉积物含水量分布特征及影响因素。在河口浑浊带以上,表层沉积物含水量分布呈北高南低,北支含水量高达109%;浑浊带核心区的含水量空间分布存在较大差异,北港口门处最低仅28%,而北槽中下段和南槽口门显著偏高,最高达147%;口外海滨区域含水量分布特征为北低南高,南槽口外泥质区的含水量最高为133%。进一步研究发现,表层沉积物含水量与粒度呈负相关,沉积物中黏性泥沙组分(<63μm)增加使孔隙度增大,从而可以容纳更多孔隙水;另外,在沉积物与悬浮泥沙的高交换区,沉积物中含水量通常较高。针对野外现场环境中沉积物含水量分布及影响因子的研究,可为河口底沙的临界起动和冲淤条件的定量研究提供依据。     

絮凝体的分形特性研究

试验现象及电镜照片研究表明,絮凝体表面和内部具有高度不规则性,絮凝体的结构及其形成过程具有分形特征。从絮凝体的密度、孔隙率,絮凝体的粒径分布,絮凝体的强度、沉速,絮凝条件与分数维的关系并结合黄河泥沙试验,概述了絮凝体的分形特性及结构特征,同时对影响絮凝体分形特性的因素进行了分析。     

长江口表层沉积物起动试验研究

根据长江口现场采集的短柱状表层沉积物,开展室内U-GEMS试验等,测量并分析了长江口表层沉积物的物理特征与起动能力的分布情况.结果表明:长江口表层沉积物起动能力受粒度与固结程度的综合影响,起动应力多介于0.4～0.65 Pa之间.河口中下游区域,北港中下段表层沉积物含水量较高,起动应力普遍小于0.5 Pa;南槽向口外泥...     

表面分形原理在研究泥沙吸附乳化油特性中的应用

本文应用表面分形原理，研究了泥沙表面的分形特性，得出了相应的分维数，并以此为基础，进一步对泥沙吸附乳化油的特性进行分析，最终导出了平衡吸附量与分维数、泥沙粒径、吸队质截面积等因素的关系。     

长江口床沙质与冲泻质划分的初步研究

作者采用拐点法、最大曲率法和从床沙质与冲泻质的造床性质区分的方法,利用2001年7月份长江口的采样资料,对长江口的床沙质和冲泻质进行了初步划分,并且对比了几种方法的划分结果,得出拐点法的临界值为1．04～1．09μm,平均值为2．41μm,标准偏差为0．76,在悬沙级配曲线中小于该粒径的百分含量为16．4％～42．6%,平均为24．8％;最大曲率法的临界粒径范围在1．65～4．34μm之间,平均值为1．25μm,标准偏差为0．19,在悬沙级配曲线中小于该粒径的百分含量为8．6%～16．8％,平均为11．4％;从床沙质与冲泻质的造床性质区分结果为1．65～2．4μm,在悬沙级配曲线中小于该粒径组的百分含量约为20．4％。     

长江口细颗粒泥沙絮凝问题研究综述

为了给长江口区的综合整治工作提供科学依据,系统地梳理了国内外近年来有关细颗粒泥沙絮凝的研究成果,并着重于有关长江口细颗粒泥沙絮凝问题研究成果.从细颗粒泥沙絮凝的机理、絮凝的特性、絮凝沉降的动力模式以及长江口泥沙数学模型中絮凝影响因素的处理等几个方面进行了阐述.建议下一阶段工作应重点放在对泥沙动力特性的研究上,继续开展长江口泥沙絮凝沉降动力学模式的研究工作和完善考虑泥沙絮凝影响因素的泥沙计算数学模型.     

分形理论在软弱层带粒度成分特征中的应用

软弱层带的粒度成分往往是控制其物理力学性质的重要因素。根据分形几何学理论，在双对数坐标下某坝区软弱层带的粒度含量与粒径［M(r)／M～r］存在直线段，表明土的粒度分布具有分形结构。通过该直线的斜率b，由公式D＝3-b求得相应的分维值在1.881～2.355之间，平均值为2.121.讨论了分维与粒度级配的关系，提出以分维D代替不均匀系数Cu和曲率系数Cc作为表征粒度级配的指标，即当D＝1.887～2.631时，其级配称为良好级配。     

黄河三角洲沉积物工程地质特性分析

通过统计分析黄河三角洲地区工程取样试验结果,分析了黄河三角洲沉积物的物质组成、矿物成分及其基本的工程地质特性。结果表明:黄河三角洲沉积物工程地质性质较差,具有较强的压缩性,强度相对较低。     

用粒径的数量分布表征的土壤分形特征

应用计算机图像分析技术,对6个典型土样测定土壤颗粒的等效直径和分布规律,给出用粒径的数量分布表征的土壤分形维数。结果表明：土壤颗粒的粒径分布具有一定的统计分形特征,分维数的数值反映了粒径大小和分布的均匀程度。分维数愈大,土壤颗粒的粒径愈小,细粒含量愈高,质地愈不均匀;土壤颗粒在单一粒级分布的集中程度对分维数的数值有重要影响,单一粒级的颗粒含量愈高,分维数愈大。计算机图像分析技术为土壤的分形研究提供了一种精确、简便的实验和分析方法。     

长江口南支新浏河沙的演变过程

根据长江口南支下段新浏河沙、新浏河沙包、宝山南、北水道的形成发育过程分析,落潮流北偏,河道放宽率较大、沉积物抗冲性差以及丰富的物质来源是形成浏河口外主槽内浅滩沙洲的主要原因.在落潮流控制下,新浏河沙、新浏河沙包以125°方向朝下游移动.自2004年以来,新浏河沙包北冲南淤趋势加剧,增加了南、北港分流口河段的不稳定性,为确保宝山南、北水道10m以上水深,对新浏河沙包实施动态治理.     

长江口细颗粒泥沙基本特性研究

本文较系统地阐述了长江口细颗粒泥沙的粒度、矿物、电荷与絮凝的基本特笥，综合分析结果，提出了以３２策米作为粗颗粒泥沙与细颗粒泥沙划分的界限，以利推动我国细颗粒泥沙研究的深入。     

长江口北港河势演变分析

北港是长江河口的重要组成部分,近几十年来对北港的研究甚少。本文在前人研究的基础上,结合水文泥沙和地形资料,着重对北港中段(堡镇-团结沙水闸)近三十年来的河势变化进行分析。20世纪70年代以来,北港的河势变化经历了三个时期:(1)河势动荡时期(1972-1985年);(2)河势调整时期(1985-1996年);(3)河势相对稳定时期(1996年至今)。北港上口通道的变化是制约北港河势变化的主要原因。     

长江口南槽非均匀细颗粒泥沙起动流速的近似估算

利用文献中的泥沙起动流速公式，推导出非均匀细颗粒泥沙起动流速近似估算公式。采用长江口南槽定点测量涨落潮过程中水深、水面以下lm的流速与近底床悬沙粒径d95资料，拟合该近似估算公式。估算结果表明：近底床悬沙粒径d95小于0．06mm的细颗粒泥沙起动流速值大于已有水槽实验值。     

长江口浑浊带近底泥沙浓度变化

基于近底边界层四角架系统观测的水沙过程完整资料,对近底悬浮泥沙浓度的变化及其动力响应关系进行了分析.结果表明:1)近底悬浮泥沙浓度变化过程的特征是多峰性.在一个潮周期内,一般会出现四次明显的悬浮泥沙浓度峰值;2)水体中始终存在一个背景含沙浓度;3)流速的大小并不是决定近底悬浮泥沙浓度大小的唯一决定性因素.潮流加速度、憩流阶段形成的背景泥沙浓度以及床面可供起动的泥沙量同样起重要的作用;4)泥沙浓度变化和动力的响应关系可以归为四类:第一类正响应过程(悬浮泥沙浓度随流速的增大而增大)、第一类负响应过程(悬浮泥沙浓度随流速的增大而减小)、第二类负响应过程(悬浮泥沙浓度随流速的减小而增大)和第二类正响应过程(悬浮泥沙浓度随流速的减小而减小).综合分析紊动扩散作用、泥沙的起动和沉降作用及床面泥沙的供应率,对近底层悬浮泥沙浓度和动力响应变化的四个过程进行了详细的解释.     

长江口细颗粒泥沙过程

本文对长江口细颗粒泥沙过程研究进行了总结,并提出了今后重点研究方向1）长江口细颗粒泥沙是非均匀沙，其运动机理究竟如何？2）大规模水利工程究竟如何影响长江口最大浑浊带?3）在长江口细颗粒泥沙过程的数学模拟中,如何考虑河口波、流相互作用(耦合)及其对近底细颗粒泥沙输移的影响?4）整个长江口水域瞬时、连续的水深、含沙量、地形变化资料的获*粒泥沙过程数学模拟的精度。5）长江口悬沙以拉格朗日模式输运,而过去大多悬沙观测调查是在欧拉模式中进行，如何进行欧拉和拉格朗日模式对比研究?6）风暴潮、台风等对长江口细颗粒泥沙运动的影响。     

长江口南支边滩悬沙级配的现场与室内观测结果的比较分析

根据2005年6月在长江口南支边滩的现场悬沙级配观测数据和悬沙水样的室内粒度分析数据,对分散状态与未分散状态下的悬沙级配的时空分布特征、絮团对悬沙级配的影响及其现场含量等进行了研究。室内粒度分析结果表明,在颗粒分散条件下,悬沙组成较细,以粉砂和粘土为主,悬沙级配的时间和空间变化较小;悬沙级配有明显的垂向分布规律,平均粒径等在垂向上呈线性分布。现场观测结果显示,在颗粒未分散条件下,悬沙组成较粗,粒径大于63μm和4~63μm的颗粒是悬沙的主要成分,悬沙级配在潮周期内变化显著。对比表明,悬沙级配的现场与室内观测结果差异显著,前者明显粗于后者,絮凝作用是造成差异的主因,絮团在现场悬沙中的含量估计超过60%,絮凝作用能够使参加和不参加絮凝作用的泥沙颗粒在絮凝前、后的体积含量发生明显改变。絮团与流速和悬沙浓度的关系复杂,在潮周期内的部分时段里,悬沙平均粒径与流速和悬沙浓度存在较好的线性关系。     

长江河口悬沙浓度变化特征分析

2003年2、7月在长江口进行了枯、洪季大规模综合水文观测,本文以此次观测资料为基础,采用数理统计、水文学等方法以江阴-南通-徐六泾-南支-南港-南槽(北槽)的格局对长江河口悬沙浓度的时空变化特征进行了分析研究。分析结果表明:(1)徐六泾节点至江阴潮流界河段主要受径流影响,悬沙浓度比较稳定,而在徐六泾以下多级分汊区段,由于各汊道的分流比等因素的不同,悬沙浓度的分布也存在着差异;(2)悬沙浓度受径流、潮流作用影响具有明显的季节变化,潮周期变化;(3)涨、落潮悬沙浓度大小与流速大小密切相关,但存在着一定的滞后性;(4)单宽输沙量在时空上存在着复杂的变化;(5)在长江口南北槽拦门沙最大浑浊带中,泥沙的再悬浮过程比其他河段复杂多变,同时也存在着一定的规律性、周期性。     

长江口南汇近岸水域悬沙沉降速度估算

长江口南汇近岸水域1994年9，10月大、小潮期间悬沙浓度实测资料分析表明，涨潮或落潮平均悬沙浓度在垂向上呈指数分布，拟合Rouse(1937)公式。据此，探索应用：Rouse公式计算河口近岸水域悬沙沉速的分步求解法：先由涨(落)潮平均悬沙浓度和相对水深求出公式中的悬浮指标，再通过参数的确定从悬浮指标中反推出悬沙沉速。用这一方法近似计算得到南汇近岸水域的悬沙沉速：涨潮阶段平均为3．46mm／s，落潮阶段平均为3．00mm/s；全水域变化在2．14～4．38mm/s之间。