循环荷载与生物活动对黄河口海床沉积物渗透性影响研究

摘要

本文依托国家自然科学基金项目“黄河口水下斜坡硬壳形成与破坏”(项目号：40172088)及国家自然科学基金项目面上项目“生物活动导致黄河口沉积物固结非均匀化研究”(项目号：40472137)开展工作。 渗透性关乎固结及稳定性分析等；海床沉积物主要受波浪循环载荷的作用，且潮间带生物种类丰富，生物活动对海床沉积物的影响也不可忽略。本文从3个方面研究了循环荷载与生物活动对黄河口海床沉积物渗透性的影响：(1)在黄河口刁口地区进行了循环荷载导致海床沉积物渗透系数变化试验，并取回原状土样进行了室内循环荷载导致海床沉积物渗透系数变化试验，研究循环荷载对海床沉积物渗透性的影响；(2)在黄河口刁口地区选取代表生物活动发育区域的日本大眼蟹活动发育区域与生物活动不发育区域各5个，利用竖管测定法分别进行渗透试验，并分别取回原状土样进行室内变水头渗透试验，研究生物活动对海床沉积物渗透性的影响；(3)利用高密度电阻率法对选取的代表生物活动发育区域的日本大眼蟹活动发育区域与生物活动不发育区域土体分别进行测试，研究了生物活动发育区域土体渗透性的电性反映。 黄河口沉积物主要成分是粉土。其渗透系数与循环荷载振动能量之间的关系可用三次多项式表示。循环荷载作用下细粒物质的排出对渗透系数的增大起了促进作用，容重的变化反映了孔隙的变化，与粒径级配一起导致了渗透系数的变化。 黄河口周边潮滩地区生物活动发育，其中螃蟹活动最为活跃。选取的代表生物活动发育区域土体由于日本大眼蟹洞穴的存在及其活动导致的下部土体细颗粒的向上传输共同作用使其渗透系数较生物活动不发育区域土体的渗透系数大。 代表生物活动发育区域土体由于日本大眼蟹洞穴的存在，人为灌入的高浓度盐水会沿着其洞穴渗流；加之其活动导致的下部土体细颗粒的向上传输使下部土体平均粒径增大，渗透性增强，高浓度盐水更易于下渗，从而使日本大眼蟹活动发育区域土体视电阻率值经一段时间后，在纵向50cm深度范围内局部出现低阻异常。 在黄河口本文研究区，循环荷载对海床沉积物渗透性的影响要大于日本大眼蟹活动的影响。

目录

文摘

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0前言

1国内外研究现状及本文研究内容

2黄河口研究区概述

3黄河口海床沉积物渗透性研究现场试验

4黄河口海床沉积物渗透性研究室内试验

5现场与室内试验结果分析

6循环荷载与生物活动对黄河口海床沉积物渗透性影响机理探讨

7结论

参考文献

致谢