长江口泥沙絮凝沉降观测研究(摘要)

摘要

河口是陆海相互作用和人类活动最为敏感的地区,泥沙是陆海相互作用的主要介质之一,其中的黏性细颗粒泥沙及其在河口产生絮凝的机制研究是河口海岸泥沙运动研究的基础命题,也是特点和难点.本文的研究主要分为两个部分:首先基于多年每月徐六泾站的野外定点观测,分析研究了徐六泾处黏性细颗粒泥沙现场絮团特性,认识到:徐六泾处现场絮团的平均粒径波动范围较大,在20～150μm,絮团大小是分散颗粒的几倍到几十倍;根据斯托克斯公式计算得到的现场絮团沉降速度在0.5～5.83mm/s之间,已有较大波幅;通过絮团计算得到的垂向通量要远大于不考虑絮凝过程的通量.利用10余年在长江口及其邻近海域水体实测的悬浮物现场粒度资料,结合同步测量的水动力、悬浮物浓度、盐度、水温及室内颗分等资料,较为系统地研究了河口絮凝过程,发现长江口及其邻近海域水体中絮团大小的空间分布特征、悬浮物现场级配特征;确定了发生絮凝的临界粒径;辅以室内试验,分析了悬浮物浓度、水动力条件、盐度以及水温等对黏性细颗粒泥沙絮凝的影响;给出了基于实测资料的絮凝沉速的计算方法.综上,2003年开始至今,基于在长江口杭州湾水域获得的多次大量水体悬浮颗粒物现场絮凝观测的数据,通过分析计算研究,得到了长江河口无扰动情况絮凝体分布特征、絮凝体影响因子及变化机制、絮凝动水沉速计算方法和定量结果.随着对动水絮凝沉降开展研究的同时,也发现了更多的疑问和挑战.