黄河三角洲岸滩沉积物临界侵蚀剪应力研究
本论文以国家自然科学基金资助项目“黄河口沉积物固结后再悬浮及输运过程研究”(项目号：40876042)为依托，对现代黄河三角洲岸滩沉积物的临界侵蚀剪应力进行了研究。主要开展了如下的研究工作：(1)为获知黄河三角洲岸滩表层沉积物的抗侵蚀性，沿三角洲岸线选择了8个测试点，利用循环水槽进行侵蚀试验，对沉积物的临界侵蚀剪应力进行了原位测试；(2)为了分析沉积物固结程度对临界侵蚀剪应力的影响，本文进行了固结试验，并利用水槽试验测定固结不同时间沉积物的临界侵蚀剪应力；(3)为了定性分析波浪荷载对临界侵蚀剪应力的影响，本文在现场利用模拟波浪荷载持续作用表层沉积物，对波浪荷载作用不同时间的临界侵蚀剪应力进行了测试。
通过以上的研究工作，本文得到如下结论：
(1)黄河三角洲岸滩沉积物临界侵蚀剪应力在0.088～0.196Pa之间，三角洲不同位置沉积物临界侵蚀剪应力差异较大，变异系数为0.22，推断表层沉积物抗侵蚀性的这种非均匀性可能是导致研究区滩面凹坑形成的主要原因之一；平行试验表明三角洲不同位置沉积物的物理力学性质(容重、含水量、平均粒径、砂粒含量、粘粒含量、塑性指数、贯入阻力、剪切强度和压缩系数)也存在差异，推断这些因素是直接影响临界侵蚀剪应力的主要因素；黄河三角洲底栖穴居动物丰富，这些动物的存在，会明显降低沉积物的临界侵蚀剪应力。
(2)在固结过程中，沉积物临界侵蚀剪应力的发展主要经历了两个阶段，一个是容重控制阶段，即初期沉积物容重(含水量)迅速增大(减小)的阶段，此阶段内沉积物的贯入阻力和剪切强度分别小于0.1N和0.1kPa，临界侵蚀剪应力的增长主要源于沉积物容重的迅速增加；另一个阶段是力学性质控制阶段，此阶段内容重(含水量)已经基本稳定，但由于沉积物颗粒间粘结力的增强，贯入阻力和剪切强度逐渐增大，从而导致临界侵蚀剪应力保持较快速率增长。
(3)在波浪荷载的作用下，沉积物的临界侵蚀剪应力将持续降低，由最初的0:086Pa降至0.023Pa，以至模拟波浪荷载所产生的波底剪应力即可将沉积物悬起。
黄河三角洲;岸滩沉积物;临界侵蚀剪应力;循环水槽试验;波浪荷载
中国海洋大学
硕士
环境工程
贾永刚;郑建国
2009
中文
P736.21;X55
58
2009-09-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）