河口海岸作业---副本.ppt

河口海岸学期中作业 刘金建 长江口细颗粒泥沙过程 长江口细颗粒泥沙过程 参考论文： 长江口细颗粒泥沙过程 时钟 (上海交通大学 港口与海岸工程系, 上海 200030)，泥沙研究第六期。 摘要:本文对长江口细颗粒泥沙过程研究进行了总结, 并提出了今后重点研究方向: 1) 长江口细颗粒泥沙是非均匀沙,其运动机理究竟如何? 2)大规模水利工程究竟如何影响长江口最大浑浊带? 3) 在长江口细颗粒泥沙过程的数学模拟中, 如何考虑河口波、流相互作用(耦合) 及其对近底细颗粒泥沙输移的影响? 4) 整个长江口水域瞬时、连续的水深、含沙量、地形变化资料的获取技术和方法的改进, 以提高长江口细颗粒泥沙过程数学模拟的精度。5) 长江口悬沙以拉格朗日模式输运, 而过去大多悬沙观测调查是在欧拉模式中进行,如何进行欧拉和拉格朗日模式对比研究? 6)风暴潮、台风等对长江口细颗粒泥沙运动的影响。 关键词:长江口; 最大浑浊带;细颗粒泥沙 论文大纲 1引言 2长江口细颗粒泥沙特征 3长江口细颗粒泥沙过程 4长江口悬沙平面扩散、悬沙峰 5长江口最大浑浊带 6长江口浮泥特性 7长江口细颗粒泥沙絮凝机理和絮凝体沉降速率 8长江口近底边界层细颗粒泥沙运动 9长江口细颗粒泥沙运动的数学模拟 10长江口入海航道疏浚、回淤和治理 11结论 1引言 长江口是长江注入东海的入海口, 自徐六泾以下经过三次分汊, 共形成四个入海通道。崇明岛将长江口分为南支和北支;长兴岛和横沙岛又将南支分为南港和北港;南港又进一步被九段沙分为南槽和北槽。 根据大通水文站多年统计资料,长江多年平均流29500m3s-1。长江口外潮汐为正规半日潮,口内为非正规半日浅海潮。长江口为中潮河口,根据中浚站多年统计资料, 多年平均潮差为2. 66m。长江口波浪主要为风浪以及风浪和涌浪的混合浪。长江口水域的沿岸流主要为苏北沿岸流。长江口实测最大年输沙量为6. 78 亿t, 最小年输沙量3. 41 亿t,年平均输沙量大约有4. 66亿t。每年由上游携带来的泥沙中有 50%左右在长江口水下三角洲地区沉积下来,成为形成长江口拦门沙的主要成份。 长江口细颗粒泥沙过程的研究主要起因于: 1) 海洋科学陆海相互作用中长江河口动力学的基础 理论研究; 2) 长江口深水航道的维持(整治、 疏浚) ; 3) 长江河口水环境、 污染物的处理的日益恶化。长江口细颗粒泥沙过程主要研究径流、 潮流、 波浪、 科氏力及沿岸流与细颗粒泥沙、 淤泥质底床相互作用。 长江口细颗粒泥沙过程研究可以揭示长江口淤泥底床侵蚀、 堆积过程的机制和长江河口演变规律,深入理解长江口细颗粒泥沙过程, 是海岸带陆海相互作用( LOICZ) 的重要基础研究内容, 具有重要的科学理论意义。而且对港口航道回淤有重要影响的浮泥形成运动机制、时空分布规律得到进一步认识,并从而得到工程措施所需的科学依据,特别对上海市的长江口深水航道建设有重要现实意义。 长江口细颗粒泥沙过程研究成果大量来自海洋学家(河口海岸学、物理海洋学)、土木水利工程师(海岸工程师)、流体力学家(环境流体力学)的文献、著作。 本文的目的: 1) 是力图把这些文献( 以正式发表的文献为准,不包括研究报告)汇集起来,对长江口细颗粒泥沙过程的研究进行总结; 2) 究竟我们对长江口细颗粒泥沙过程了解多少? 3) 究竟长江口细颗粒泥沙过程还有哪些问题值得研究? 2长江口细颗粒泥沙特征 河口水体中含有大量细颗粒泥沙,即粒径小于0. 004mm 的粘土和一定比例的粉沙(粒径在0. 0044~ 0. 062mm之间)。细颗粒悬沙一般并不是以单颗粒的形式存在, 往往同附近其它大量的悬沙颗粒结合在一起,并形成一定的结构,这种相邻颗粒在一定条件下结合成集合体的作用被称为絮凝作用, 通过絮凝作用结合而成的这种结构体称为絮凝体。长江口悬沙或底沙,粒径均以 0. 032mm的颗粒为主,在悬沙中占90%以上,底沙中占75% 。长江口河床质主要由粉沙和粘土所组成,是一种粘性细颗粒非均匀沙, 0. 050mm 的颗粒占88%, 其中 0. 005mm的粘土约占 13%。长江口细颗粒悬沙粒径0. 032~ 0. 016mm以下各粒级占90. 5%。 3长江口细颗粒泥沙过程 不少学者对长江口细颗粒泥沙输移做了定性研究。Milliman et al.就长江口悬沙通量进行了半定量研究, 北槽似乎是悬沙进入海洋的主要通道。长江口门附近的悬沙浓度和净输沙量在时间上有明显的涨落潮、 大小潮和洪枯季变化。北港是长江输水