长江口细颗粒泥沙静水沉降试验研究

陈曦

中国海洋大学

摘要：

本文利用长江口南港北槽深水航道内的细颗粒泥沙进行静水沉降试验研究，研究分为两个部分：一是对长江口悬沙的絮凝沉降进行了研究，此试验采用长江口的细颗粒泥沙与原状海水，利用新式的沉降筒及先进的测控设备来研究悬沙静水沉速与水温、盐度、含沙量的相关关系；二是对长江口浮泥的静水沉降进行了研究，主要对长江口浮泥及不同粒径的高含沙量泥沙沉降过程进行研究，寻找长江口细颗粒泥沙在落淤后沉降中物理特性方面的某些规律。通过综合分析，得到以下主要结论。　　悬沙沉降：　　1、本次试验枯季静水沉降速度在0.033mm/s~0.36mm/s之间；洪季沉速在0.016mm/s~0.39mm/s之间。　　2、长江口北槽细颗粒泥沙的枯季的最佳絮凝含沙量为7kg/m3，最佳絮凝盐度为7‰左右；洪季的最佳絮凝含沙量为4.6kg/m3，最佳絮凝盐度为10‰~12‰，泥沙的沉速随含沙量（盐度）增加先增大，待达到最佳絮凝含沙量（盐度）后，沉速随含沙量（盐度）的增加先减少再趋于稳定，当水体中含沙量超过10kg/m3时，泥沙的沉速将大幅减小，此时含沙量对泥沙的沉降占主导因素。　　3、实验结果表明水体温度增加，泥沙的沉速会增加，当含沙量在2kg/m3~7kg/m3时，洪的沉速是枯季的沉速1.2~1.5倍左右，而在其它含沙量范围内，温度对泥沙的沉降影响不大。　　4、通过对试验结果的整理，给出了泥沙静水沉降的经验公式。　　浮泥沉降：　　进行了高含沙量的泥沙沉降试验，发现长江口北槽浮泥在静水沉降时，泥沙沉降未进入密实状态，沉速约为0.31×10mm/s；并进行了同浓度下粒径为16μm3与58μm泥沙的沉降试验，其泥沙沉速约为0.58310×mm/s、0.48210×mm/s；泥沙的颗粒级配对沉降过程有重要的影响：泥沙中黏性泥沙较多时，沉降速度慢，整个密实阶段泥沙颗粒级配的变化不明显；当泥沙中粗颗粒较多时，沉降速度快，沉降过程中泥沙颗粒级配有较大变化。　　本文对研究长江口粘性细颗粒泥沙基本特性以及长江口航道回淤原因有一定的参考价值。

关键词：静水沉降试验;细颗粒泥沙;河口地区;物理特性;经验公式

授予单位：中国海洋大学

授予学位：硕士

学科专业：港口、海岸及近海工程

导师姓名：董胜

学位年度：2013

语种：中文

分类号：P737.14

页数：94

在线出版日期：2013-09-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）