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水利工程论文-黄茅海河口湾泥沙输移研究.doc

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水利工程论文-黄茅海河口湾泥沙输移研究.doc

水利工程论文黄茅海河口湾泥沙输移研究摘要以珠江黄茅海河口为例,使用1988年4月、1992年洪、枯季表层沉积物颗粒分析成果,根据泥沙粒径统计特征值,运用MCLAREN模型分析河口泥沙输移趋势,并结合水动力及水下地形进行综合分析,确定泥沙来源、搬运方向,探讨泥沙输移机制。为进一步研究河口泥沙运动规律及泥沙通量提供背景,同时为研究河口湾出海航道、港口泥沙淤积及河口污染物输移扩散提供一条新途径。关键词黄茅海河口泥沙输移趋势MCLAREN模型1前言泥沙粒径的空间分布是由各种动力、沉积过程综合作用产生的,它反映了这些过程的长周期和累积效应。通过对泥沙粒径空间分布的结构特征如空间相关性、方向性等进行研究,有助于对产生该结构的各种原因进行深入探讨,从而提高对泥沙运动的各种过程的认识。泥沙输移受颗粒的粒径、形状和密度等多种特性的影响,其中粒径的影响最重要ROBERTLARSON等,1997。因此许多研究者试图通过分析泥沙粒径统计特征的空间变化即粒径趋势来确定净泥沙输运方向。如MCLAREN1981,1985提出依据输运中的泥沙粒径三个主要特征值均值、分选系数和偏度的空间变化来判断泥沙输运净方向称为MCLAREN模型。该模型已广泛应用于工程项目MCLAREN和POWYS,1989、污染物质的输移MCLAREN和LITTLE,1987和沉积物搬运方式及稳定性研究MCLAREN和COLLINS,1989。MCLAREN模型是在设定方向上来判断泥沙输移方向的概率大小,对于单一泥沙来源的输移趋势的判断的确是成功的,但对于有多种泥沙来源尤其是对多汊河口区的输移趋势的判断存在人为的随意性,在某些环境中不能成功地确定搬运泥沙输移路径如MASSELINK,1992。其原因主要是①泥沙搬运路径的确定存在随意性;②使用不恰当的趋势分析方法。为此GAO和COLLINS1991,1992,1994基于粒径趋势沿沉积物搬运方向比其相反方向发生的频率高的假设,建立了在半定量滤波技术基础上的粒径趋势分析方法。从表层沉积物样品网格确定粒径趋势,然后通过滤波得到代表沉积物搬运路径的“余方式”RESIDUALPATTERNS。因此该方法的可行性依赖于恰当地选择粒径趋势和分析方法。上述两种方法均不考虑水下地形对泥沙输移路径的影响,而底床的形态方向、水动力特征等对泥沙的输移都产生直接的影响。实际上这两种方法都是通过粒径趋势

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