島群海域環(huán)境下淤泥質(zhì)海床泥沙運(yùn)動規(guī)律研究.pdf

1、島群海域環(huán)境下的淤泥質(zhì)海床泥沙運(yùn)動因受到復(fù)雜邊界的影響泥沙運(yùn)動研究的復(fù)雜性，目前針對島嶼鏈不斷變化引起的泥沙運(yùn)動和海床沖淤變化研究尚不多見;有關(guān)順岸式港池淤積計算方法尚不明確。本文以崎嶇列島和洋山港工程為背景，通過遙感影像資料、現(xiàn)場實測水、沙資料分析、潮流數(shù)學(xué)模型試驗、泥沙基本特性及平衡含沙量水槽試驗、理論分析等綜合研究手段，得到研究背景（島群）環(huán)境下水流運(yùn)動、島群內(nèi)水域海床演變、順岸挖深港池泥沙淤積計算方法。主要結(jié)論研究如下:

2、　　(1)島群內(nèi)水域水流形態(tài)及改變島群邊界的影響:自然狀態(tài)下，崎嶇列島島嶼較多，岸線復(fù)雜，島群內(nèi)分流、匯流、環(huán)流現(xiàn)象明顯;潮流是島群內(nèi)水域泥沙掀揚(yáng)與輸移的主要動力。人工改變島群邊界（封堵部分島群鏈間的潮流通道），將導(dǎo)致島群鏈內(nèi)不同汊道的進(jìn)出潮量分配發(fā)生變化。當(dāng)島群邊界變化不大時島群內(nèi)的總進(jìn)出潮量基本不變，但進(jìn)出潮量將重新分配，當(dāng)島群邊界變化較大時，島群內(nèi)的總進(jìn)出潮量將發(fā)生變化（減小）。計算5種邊界形態(tài)，島群內(nèi)主通道水域流速變化情況，從總

3、體上而言，隨著陸域邊界的變化（即汊道的封堵），島群內(nèi)流速的變化呈現(xiàn)出“局部變化”—“變化擴(kuò)展”—“變化趨于平穩(wěn)”—“變化進(jìn)一步增大”的不連續(xù)過程;當(dāng)島群鏈邊界改變到一定程度后，島群內(nèi)水域流速變化較大，對后期工程開發(fā)不利。
　　(2)島群內(nèi)水域泥沙基本物理特性:懸沙粒平均中值粒徑d50為0.008mm，為細(xì)粉砂～極細(xì)粉砂類型;海床沉積物主要以粘土質(zhì)粉砂(YT)為主，平均中值粒徑D50=0.030mm;多年底質(zhì)中值粒徑總體變化不大。底

4、床泥沙容重為1.34t/m3時，水流作用下的起動摩阻流速為2.07cm/s，起動時平均流速為54cm/s;沉降速度受水流流速、含沙量、鹽度等因素的綜合影響:水流速度越大，沉降速度越小;沉速隨含沙量的增大先增大后減小，在同一水流和初始含沙量條件下，沉降速度隨沉降量的增大而減小;研究海域平均沉降速度0.005cm/s左右。
　　(3)懸沙含沙量時間、空間分布特性及其分類:含沙量在時間上分布的不均勻性，主要是受潮位、流速等動力因素的影響

5、導(dǎo)致的。含沙量在空間上（短期）分布與流速和背景含沙量有關(guān)。在潮流漲落潮的一個周期時段內(nèi)，流速、流向在不斷變化。垂線含沙量分布分為“下拋物型——沉降型”和“上拋物型——起懸型”兩類含沙量，基于現(xiàn)場觀測資料分別擬合給出了“沉降型”和“起懸型”含沙量計算公式，給出了含沙量影響系數(shù)（ap）。
　　(4)基于分類含沙量，提出了淤泥質(zhì)海床沖淤判別指標(biāo);考慮進(jìn)出島群鏈內(nèi)水域各潮流通道的流量分配和基于含沙量垂向分布分類方法，建立了適用于島群海域環(huán)