水动力对岸滩沉积物的改造研究——以黄河三角洲为例

摘要

本学位论文是由国家自然科学基金“黄河口沉积物固结后再悬浮及输运过程研究”(No.40876042)支持,通过对室内水槽模拟试验及黄河三角洲地区某典型潮滩土体在波浪等水动力作用下成分和结构性质的测试两部分研究,探讨了水动力作用对黄河三角洲岸滩粉质土体成分和结构的改造效应,并结合实测数据和试验现象,给出了底床出现微细层理等特征的一种机理解释。
　　 在对取自室内水槽试验和现场典型潮滩的底床土体的原状样品,进行X光扫描、体视显微镜、笔式贯入仪和粒度成分的测试后,获得了其成分和结构性质的实测参数。对比分析,结果表明:
　　 (1)在室内水槽模拟试验中,底床经受两轮波高为10cm的模拟波浪间隔14h作用10h之后,土体发生了液化现象,沉积物的粘粒含量减小,平均粒径增大;一定深度内纵向笔贯值增大,含水量提高,说明土体密实度增强,粒度变粗,颗粒排列有序,底床中出现了“硬壳层”和明显微细层理等现象。
　　 (2)对车子沟渔村典型潮滩现场调查发现:潮滩面经历了一个月的浪潮流等水动力作用,不同区域出现了不同的变化现象。对于淤积研究点,土体强度明显减小,含水量增大,粘粒含量减小,底床中的层状纹理发育不明显;对于侵蚀研究点,土体强度提高,固结程度加强,粘粒含量仍减小;而距离岸线较近的一研究点,侵蚀程度严重,剥蚀了上覆的硬壳层,强度减小,沉积物的粒度变化不明显,发育的层状纹理规则度大致相同,说明该处的底床发育已相对比较成熟稳定。
　　 (3)根据以上实测数据,.总结分析给出的岸滩沉积物性质变化的成因解释中,可以看出:底床土体液化是导致沉积物性质改变的重要原因,液化形成的渗流压力场将一定深度范围内的细粒物质带到底床表层,受到水动力作用,进入水体悬浮,极易形成底床粗细分选明显的微细层理状构造。粉土液化过程是水动力对黄河三角洲岸滩沉积物性质改造的一个重要方面,也是底床地形地貌形态和沉积物性质改变的一个重要促发因素。