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水利工程论文-长江口粗粉砂和极细砂输移特性研究.doc

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水利工程论文-长江口粗粉砂和极细砂输移特性研究.doc

水利工程论文长江口粗粉砂和极细砂输移特性研究摘要在长江口区主航槽中利用悬浮物浓度测定系统ACP1第一次获得了近底紊流“猝发”BURST和床面泥沙喷发EJECTION的连续时间序列可视图像和数据,同时利用高分辨率流速仪以及旁侧声纳、热敏式双频测深仪等手段获得了大量底形沙波的实测图像和数据。这些图像和数据结果表明长江口南支南港之间粗粉砂至极细砂在涨落潮流的作用下,呈现静止细颗粒泥沙起、悬扬粗颗粒喷发运移的同时进行大尺度底形运动细颗粒起扬、悬扬静止的输移循环模式,即当U<50CM/S,泥沙在底床上基本不运动;50CM/S<U<65CM/S,小尺度紊流猝发发生,泥沙开始小尺度起扬,并有幕式猝发现象;65CM/S<U<100CM/S时,小尺度紊流猝发强度和持续宽度急剧增大,床面细颗粒泥沙开始喷发导致床面开始冲淤,形成中小尺度沙波;100CM/S<U<110CM/S时,大尺度紊流形成,床面粗颗粒泥沙开始喷发;到了U>110CM/S时,宏观紊流规模更大,床面粗颗粒泥沙的喷发强度和持续宽度急剧增大,导致床面形成大尺度沙波运动。由于U>110CM/S的落潮流速远远大于涨潮流速,且落潮最大流速达137CM/S,落急流速>100CM/S历时3小时16分长,因而发育了大量陡坡朝向下游的大尺度底形沙波,尤其是波长>10M的大尺度沙波都是朝向落潮流方向;而涨潮最大流速仅113CM/S,涨急流速>100CM/S历时仅约40分钟,因而没有发育朝向上游方向的沙波。关键词粗粉砂极细砂幕式再悬浮猝发喷发底形运动输移模式1引言与波流共同作用下的砂质河口1~3相比,长江河口是一个悬沙浓度较高、底质分布较复杂的潮汐河口,有泥、粉砂、极细砂和浮泥、细砂等,且各河槽底床表层泥沙的平面分布存在较大差异图14。中值粒径D50在0125~003MM的粗粉砂和极细砂在长江河口区分布广,如南支下游、南港、北港,北支及滩槽交界处,水深均在10~15M左右5。根据现代普遍采用的美国地球物理学会AGU泥沙分类标准6和国际沉积学会SEPM的底形分类标准7,粒级为003~0125MM的粗粉砂至极细砂由于其粒度太细,粘滞力较大,一般以冲泻质、平床方式运动,仅低流速时有波高003MM的沙纹运动,与悬浮泥沙基本无交换8。甚至在KOMARANDREINERS1978的图解中被归到了粘性斯托克斯域VISCOUSSTOKESREGIME9内,亦

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