黄河口潮坪沉积物垂向输出研究
粉土在对诸如波浪一类的动载荷响应过程中往往表现出一些独特的响应性质，如孔隙水压力在深度上变化剧烈、土体共振现象等，早有国外科学家在室内内试验过程中发现：粉土表层在波浪作用下极易液化并伴有流化颗粒物输出造成的“微型泥火山”现象；而砂土质海床则不会出现这种行为。我国现代黄河三角洲地区发育有广大面积的粉土质潮坪和水下三角洲，大部分沉积历史很短且仍处于固体结过程之中，其固结进程即是在波浪载荷下的一种动力固结过程。其在固结进程之中由于其独特动力响应特性而有可能在固结过程中造成大量的流化沉积物被排出土体，从而加入到该地区的整个泥砂侵蚀沉积体系之中。
围绕这一命题，本文通过在黄河口地区潮坪上现场模拟快速堆积沉积物在波浪作用下的固结进程，同时模拟同种沉积物仅在重力作用下的自然固结进程作为其对比参照。发现在潮波作用下，原本均一的粉土质沉积物在表层以下深度形成高强度硬层；硬层土体处于超固结状态并拥有独特的微结构特征，该深度细颗粒含量在整个深度上最少，原因在于在其固结过程中出现了向上运移输出。而在仅在自重应力作用下固结的土体则没有出现以上现象。
借助于2005年8月中旬台风“麦莎”(matsa)引发的风暴潮过程，于旧黄河口刁口地区现场观测到了在相对强烈波浪载荷作用下，粉土质潮坪出现了极细粉粒输出滩面的现象，根据现场采集的孔隙水压力数据，推测其其原因是累积残余孔隙水压力因土体结构破坏消散而生的向上渗流携带悬浮于孔隙水中被振离土骨架的土颗粒向上流动。
此外．由于生物活动对于潮间沉积物输出和混合的重要意义，本文通过现场统计及采集沉积物样品进行室内粒度分析，研究了不同水动力条件下底栖生物活动导致的沉积物输出现象，研究表明：生物种属分布和发育密度直接取决于水动力状况；在底栖生物发育地区生物成因的沉积物的输出量可以达到数每平方公里每天数百吨的量级，生物输出沉积物的粒组特征上总体上相似于其所处底质，但总是含有较多的细颗粒成分，而造成这种现象的原因是多方面的。底栖生物造成的沉积物输运极大的促进了表层沉积物的混合作用。
粉土潮坪;孔隙水压力;沉积物输出;生物扰动;固结进程;底栖生物
中国海洋大学
硕士
环境工程
单红仙
2007
中文
P343.5
64
2007-08-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）