河口海岸底部边界层和细颗粒泥沙过程
海洋科学年第卷第期
河口海岸底部边界层和细颗粒泥沙过程ΕΣΤΥΑΡΙΝΕΑΝ∆ΧΟΑΣΤΑΛΒΟΤΤΟΜΒΟΥΝ∆ΑΡΨΛΑΨΕΡΑΝ∆ΦΙΝΕΣΕ∆ΙΜΕΝΤΠΡΟΧΕΣΣΕΣ时钟上海交通大学港口与海岸工程系水动力!细颗粒泥沙过程是淤泥质河口海岸变化的重要物理过程并具有这样的特征强密度梯度!高度不稳定和非均匀流!高浓度泥沙!底床与流相互作用!难确定的底床水界面∀淤泥质河口海岸水动力!细颗粒泥沙过程的研究主要起因于海洋科学的基础理论研究港口航道的建设!维持整治!疏浚!海岸防护工程实践等需要∀就淤泥质河口海岸水动力!细颗粒泥沙过程而言水流最重要的部分是底部边界层∀为计算河口海岸水流中的底床切应力必需考虑边界层∀在淤泥质国家自然科学基金资助号和国家教育部跨世纪优秀人才培养计划基金资助教技函≈号∀收稿日期22修回日期22原核微藻从原核微藻到真核微藻叶绿体或线粒体从真核微藻到真核微藻以及从真核生物到真核微藻由于亲缘关系较近实现基因转移和表达相对要容易得多∀因此微藻转基因体系的建立将是开发海洋生物活性物质的重要技术手段之一∀有些微藻和细菌能合成°ƒ一旦从中分离出°ƒ合成基因体系就能把它们转移到容易养殖的微藻中高效表达∀例如人们已经把一种海洋细菌的°ƒ合成酶基因群导入到蓝藻中并获得了表达≈∀参考文献陈颖!李文彬!孙勇如∀生物工程进展∗茅云翔!王高歌!张宝红等∀青岛海洋大学学报30∗张士璀!马军英!范晓∀海洋生物技术原理和应用∀北京海洋出版社∀∗张学成!魏东∀藻种改良及遗传工程∀见陈峰!姜悦编∀微藻生物技术∀北京中国轻工业出版社∀∗曾呈奎!相建海∀海洋生物技术∀济南山东科学技术出版社∀∗∞°•ϑ.Πηψχολ.,∗ƒ°2°Μολ.Γεν.Γενετ.,∗≤÷∏εταλ..≥∏≥≤°≥∏°°≤°∗⁄∏׃ƒ√≥≥⁄εταλ..Αππλ.Βιοχηεµ.Βιοτεχηνολ.,∗ƒ∏°√⁄°•ΠλαντΠηψσιολ.,∗ΦΕΒΣΛεττερσ,∗≥√⁄≥°∏ϑ.Πηψχολ.,∗×⁄×≠εταλ..,Μιχροβιολογψ,∗∂≥Γενοµιχσ,∗∂Σπιρυλιναπλατενσισ(Αρτηροσπιρα).׃∗÷•≥∂∏εταλ..Αππλ.Ενϖιρον.Μιχροβιολ.,∗≠×≥
ΠλαντΜολεχυλαρΒιολογψ,∗本文编辑张培新研究综述∞∂∞•≥≥∂河口海岸底部边界层内强劲的潮流!波致流可以引起淤泥底床沉积物的侵蚀或再悬浮产生悬沙浓度的垂直分层现象反过来这又影响潮流!波致流∀海岸底部边界层和非黏性泥沙运动研究得相对深入如日本东京大学土木工程系≈!澳大利亚±∏大学土木工程系≈曾对此进行了较为详细的总结∀南京水利科学研究院刘家驹年也对波浪作用下泥沙非黏性运动进行了评述∀英国剑桥大学工程系≥年曾就海岸底部边界层和非黏性泥沙运动的研究作了详细的综述∀河口海岸底部边界层和细颗粒泥沙过程是海洋学家!港口航道与海岸工程师和环境流体力学共同感兴趣的研究课题∀粗略地讲海洋学家主要是以现场实验研究为主港口航道与海岸工程师主要是进行物理模型实验和数模研究环境流体力学家以数学模拟为主∀本文就近年来国内外河口海岸底部边界层和细颗粒泥沙过程研究的进展作一简要评述∀国内进展情况河口底部边界层和细颗粒泥沙过程现场实验主要是河口海岸学者在几个大河河口进行∀例如沈焕庭等年!时伟荣年!贺松林!孙介民≈!和≈!时钟!陈伟民≈对长江口水动力!细颗粒泥沙过程进行了研究∀近年来利用声学方法≥等≈∗对长江口北槽底部边界层细颗粒泥沙过程进行了研究∀标定的声学图像揭示了高度层化的悬浮液黏性淤泥底床的再悬浮近底高含沙层的再携运近底高含沙层内的高!低频率再悬浮过程∀与中国科学家一道美国•学院∂海洋研究所•等年•等年利用声学等方法研究了黄河口的近底高浓度泥沙异重流的结构和动力机制发现了大尺度内波∀等年!⁄等≈利用光学测沙系统研究了浙江椒江口细颗粒泥沙输移过程结果表明大潮时潮流不对称性产生了最大浑浊带憩流时形成的过渡泥沙层在临界流速为∗#时被冲蚀∀数学模拟徐建益等年考虑沿垂线方向的泥沙运动以及不同水流条件下床沙质之间的交换根据实测资料得出的流速与底部含沙量的关系通过求解垂向扩散方程给出长江口南支垂线上各分层的含沙量和悬沙级配∀周济福等≈对长江口泥沙运动进行了垂向二维数学模拟认为径流和潮流对输沙率的作用是耦合在一起的非恒定情况下泥沙底边界条件应考虑沉降效应∀利用一个垂向二维模型∏等≈对椒江口细颗粒泥沙输移过程进行了数学模拟∀≤等≈对珠江口细颗粒泥沙运动进行了三维数学模拟∀但是他们并没有对底部边界层进行数学模拟∀基于√2≥方程考虑波流相互作用刘应中!时钟≈提出了河口海岸三维水动力数学模型∀海岸底部边界层和细颗粒泥沙过程现场实验尽管陈卫跃年徐元等年时钟等≈在这方面做了尝试但由于野外作业的实际困难!观测仪器的精度国内在淤泥质海岸底部边界层和细颗粒泥沙过程的现场实验方面还是缺乏的≈∀≥等等时钟≈时钟刘应中≈对淤泥质海岸盐沼边界层和细颗粒泥沙过程进行了较成功的实验研究研究结果表明大米草冠层上!下水流的复杂性在冠层内出现流速反转梯度导致一个流速最大值大米草冠层上的水流流速切变流速大于冠层内的切变流速∀室内实验赵子丹等年进行了不规则波在浮泥床面上传播的实验研究但未涉及波浪边界层∀练继建!洪柔嘉年对淤泥质床面上减阻流动的紊动特征进行了实验研究认为淤泥质床面具有减阻!增速!抑制紊流猝发产生和减小紊动耗散率的作用∀顾家龙等年根据固体颗粒的薄膜水理论探讨了颗粒间接触面积的计算模式并在此基础上推导了黏性细颗粒泥沙在波浪作用下的起动公式∀数学模拟练继建!赵子丹年从√2≥方程出发引入相应的紊流模式从而封闭波流共存场的流动方程和波动方程求得全水深的流速分布∀练继建!赵子丹年就波流与淤泥质底床相互作用进行了数学模拟结果发现波浪顺流传播波高衰减率减小而泥层输移速度增大波浪逆流传播波高衰减率增大而泥层衰减率减小波高衰减率和泥层的输移速度都具有明显的非线性特征由波高衰减产生的辐射应力对波流共存场中的水流流速分布影响明显∀练继建等年从水流与淤泥质底床相互作用的动态角度来探讨黏性泥沙悬扬机理即将水流层视为黏性体!泥层为黏弹性体耦合求解水流和淤泥质底床的运动方程得出界面失稳的临界水流流速!界面波波速和波长∀樊社军等≈对淤泥质海岸侵蚀堆积动力机制及剖面模式研究综述∞∂∞•≥
海岸与河口潮流泥沙模拟技术规程
海岸与河口潮流泥沙模拟技术规程
海岸与河口潮流泥沙模拟技术规程是指检测并以计算机方式模拟海岸、河口及相关水域的潮流泥沙运动规律，为研究及阐明潮流-泥沙模型的运动规律、工程设计及调查评价提供技术支持，使工程设计及竣工后复核与现场监测情况精确符合，从而改善水污染防治、水质保护和湿地修复的效果。
下面是海岸与河口潮流泥沙模拟技术规程的内容：
1、提出相关研究目的，确定工程实施的区域、范围及具体解决问题的条件；
2、结合前期资料、实测数据及初步调查信息，估算相关参数，使模拟初始条件与实际情况接近；
3、确定泥沙参数，搭建水力及泥沙数学模型，计算水深及流速及泥沙粒径分布情况；
4、根据实际情况设置工程量化指标，以实现工程的功能要求，评估模拟效果；
5、综合考虑计算结果与工程功能要求，确定河口涂及海岸防护技术方案；
6、广泛调查水域历史资料、气候及影响潮流泥沙运动的其他因素，形成潮流泥沙模拟的知识库，及时反映区域的变化；
7、定期以模拟技术检测实际情况，对比模拟结果，进行系统评价，不断改进技术及配置合理技术参数；
8、定期重新构建水力及泥沙数学模型，以保证模拟结果精确性；
9、编写记录技术规程、数据记录及报告，保持实施过程的质量控制；
10、定期维护及更新计算模型，以保证技术数据准确性。
以上就是海岸与河口潮流泥沙模拟技术规程的内容，以供大家参考。此技术规程的主要目的就是检测并以计算机方式模拟海岸、河口及相关水域的潮流泥沙运动规律，为研究及阐明潮流-泥沙模型的运动规律、工程设计及调查评价提供技术支持，使工程设计及竣工后复核与现场监测情况精确符合，从而改善水污染防治、水质保护和湿地修复的效果。
河口海岸泥沙数学模型研究
河口海岸泥沙数学模型研究
河口海岸是地球上一种独特而重要的地理环境，具有复杂的动力和物质输运过程。其中，泥沙输运是河口海岸过程的重要部分，它影响着河口海岸的形态、地貌和生态系统的功能。为了更好地理解和预测河口海岸的行为，我们构建并研究了一个新型的泥沙数学模型。
我们的模型基于以下假设：河口海岸的泥沙输运主要受到水文条件、地形和海洋环境的影响。我们用一系列偏微分方程来表达这个系统，包括水流速度、泥沙浓度、地形变化等。我们还考虑了泥沙的沉积和侵蚀，以及与周围环境的相互作用。
我们选取了一个具体的河口海岸作为案例，将我们的模型应用于此，以检验其有效性和准确性。通过与实地观测数据进行比较，我们的模型在预测泥沙输运、沉积和侵蚀方面表现出良好的性能。这表明我们的模型可以有效地应用于实际问题的解决。
我们的模型具有几个主要的优点。它考虑了多种影响因素，如水流、泥沙浓度、地形等。我们的模型具有良好的灵活性，可以适用于不同的河口海岸环境。然而，我们的模型还有一些局限性，例如在处理一些极端环境条件时，可能需要更复杂的物理机制和更精确的参数设定。 我们的河口海岸泥沙数学模型提供了一种有效的工具，可以帮助我们理解和预测河口海岸的行为。尽管还有改进的空间，但这个模型已经展示出其在研究和应用中的重要价值。希望我们的工作能为未来河口海岸研究提供有价值的参考和启示。
我们将继续研究和改进我们的数学模型，以更好地理解和预测河口海岸的行为。我们将以下几个方面：一是提高模型的精度和适应性，以应对更复杂的环境条件和需求；二是将模型与其他相关模型进行集成，形成更完整的河口海岸系统模型；三是加强模型的验证和测试，以确保其准确性和可靠性。
我们也将利用先进的计算技术和算法，提高模型的计算效率和性能。这将使我们能够更有效地解决实际问题，并为河口海岸的研究和管理提供更强大的支持。
河口海岸泥沙数学模型研究是一项富有挑战性和实用性的工作。通过建立和应用数学模型，我们可以更好地理解和预测河口海岸的行为，为相关研究和应用提供有力的支持。尽管存在一些挑战和局限性，但随着技术的进步和研究的发展，我们有信心克服这些困难，推动这一领域取得更大的进步。
长江口潮滩水动力过程、泥沙输移与冲淤变化
长江口潮滩水动力过程、泥沙输移与冲淤变化
长江口潮滩水动力过程、泥沙输移与冲淤变化
一、引言
长江口是我国重要的河口区域之一，也是世界上最大的河口之一。长江口潮滩是长江河口入海前形成的泥沙富集区，其水动力过程、泥沙输移与冲淤变化对河口地区的生态环境和人类活动有着重要影响。本文旨在探究长江口潮滩的水动力过程、泥沙输移机制与冲淤变化规律。
二、长江口潮滩的水动力过程
长江口潮滩区域水动力过程主要受长江入海口水动力条件和潮汐作用影响。长江入海口水动力条件直接影响着潮滩水动力过程的形成和发展。长江水势的强弱、潮汐的幅度与周期等因素，决定了潮滩区域的水动力过程。
长江入海口水势的强弱对潮滩水动力过程具有重要影响。在长江入海口，由于江水和海水相互作用，形成了一股定向的排泄流。入海口的水势强度主要由长江入海流量、堤防水位等参数决定。水势强度大时，排泄流速度快，可带动泥沙向海洋输移，促进潮滩的冲淤过程。水势弱时，则泥沙沉积于潮滩区域，导致潮滩发生淤积。
潮滩区域的潮汐作用也对水动力过程产生影响。潮汐作用主要体现在潮滩区域的潮汐波动过程中。潮滩地区处在潮汐影响最为显著的沙坪嘴潮滩和梅洲潮滩之间，潮汐波动频繁。潮滩区域潮汐波动产生的涌浪和涨潮漩涡，影响了水流的速度和方向，导致泥沙的输移与冲淤。
三、长江口潮滩的泥沙输移机制
长江口潮滩的泥沙输移主要受水流能力和沉积能力的相互作用影响。水流能力是指水流对泥沙运动的推动能力，沉积能力是指泥沙在水流的作用下沉积和积聚的能力。
水流能力主要受水势和潮汐作用影响。长江入海口的水势与潮汐波动的变化会引起泥沙运动的差异。水势强劲时，水流的能力增大，可将泥沙向外输移；水势较弱时，泥沙沉积于潮滩区域。潮汐作用则通过潮汐波浪和漩涡的形成，增大了水流对泥沙的推动力，促进了泥沙的输移。
沉积能力主要受泥沙颗粒特性和水流动力学效应影响。泥沙的颗粒大小和密度决定了其沉积能力。较细小的泥沙颗粒可以在水流中悬浮，沉积能力较弱；粗大的泥沙颗粒则更容易沉积于潮滩区域。水流动力学效应主要指水流速度、方向等参数对泥沙沉积的影响。水流速度越大，泥沙沉积能力越小；水流方向则会影响泥沙的输移方向。
波浪作用下我国河口海岸地区的一种输沙计算
波浪作用下我国河口海岸地区的一种输沙计算
马 晶
河海大学海洋学院，南京（210098）
Email: sxyzmj@
摘要：本文讨论了我国河口海岸泥沙的一般特点，对现有波浪作用下的非粘性沙输移的计算
方法作了介绍，同时结合前人的结论和数学模型，提出了一个波浪底部边界层流速计算的模
型，并在此基础上讨论了泥沙输移的计算。
关键词：粉沙；波浪边界层；紊动边界层；k-ε模型
1.前言
河口海岸泥沙问题是河口海岸动力研究过程中的一个很重要的组成部分。波浪、潮流
的作用是河口海岸地区泥沙运动的主要动力因素。波流共同作用下的泥沙运动是海岸演变的
直接原因[1]
。泥沙运动的结果会产生岸滩冲刷、淤积、岸线变形、港口航道淤积、防波堤等
建筑物根底部淘刷等问题，而这些问题是海岸河口地区海岸工程、水利工程、港口航道工程
等必须要考虑和解决的问题[2]
。对于河道内的单向水流作用下的泥沙运动研究已比较成熟，
但是在河口海岸地区，由于受波浪，潮流等海洋动力因素的影响，泥沙运动变得更为复杂。
故搞清楚河口海岸泥沙的计算是很有价值的。物理模型实验和数学模型研究是泥沙问题研究
的两种重要手段。
2.泥沙情况
2.1我国海岸河口地区的泥沙的一般特点
我国海岸河口地区的泥沙以细沙、粉沙为主，具有如下一般特点[2]
：
泥沙运动具有非恒定性；泥沙运动具有非饱和性(不平衡输沙)，即水体含沙量不一定等
于水体挟沙力；泥沙颗粒很细，悬移质(悬沙) 一般呈絮凝沉降；由于泥沙粒径较细，泥沙
运动通常属于悬移质运动范畴，在潮汐河口及其附近海域，底床的冲淤变化主要由悬沙造成；
海岸河口水体大多属于低含沙水体，悬移质的存在可视为不影响水流动力；泥沙粒径变化不
大，可视为均匀沙。因此在海岸河口地区使用均匀沙模型是合适的。
由以上几点可知在我国河口海岸地区主要关注的泥沙类型是细沙、粉沙，主要运动形
式是悬移质运动，考虑泥沙沉降时要注意絮凝问题。由于悬移质的存在可视为不影响水流动
文献综述-长江口水文、泥沙计算分析
长江口水文、泥沙计算分析
文献综述
1研究背景
河口地区是海陆相互作用最为典型的区域，其水动力条件复杂，如径流、潮汐、波浪、沿岸流以及地转科氏力等作用强烈；人类活动也颇为活跃，其作为经济发展的强势地位集中体现在沿江、沿海等地域优势上。众所周知，河流泥沙资料是为防治水土流失、减轻泥沙灾害、合理开发水土资源、维护生态平衡等方面的宏观分析与决策研究，以及流域水利水电工程建设规划、设计和水库运用、调度管理等提供科学依据的重要基础工作。
我国属于多河流、广流域的国家，据统计，在我国长达21000多公里的海岸线上，分布着大小不同、类型各异的河口1800多个，其中河流长度在100公里以上的河口有60多个（沈焕庭等，2001）。长江是我国第一大河，水量丰沛，输沙量大，全长约6300km，流域面积约180万km2，占全国面积的1/5。其河流长度仅次于尼罗河与亚马孙河，入海水量仅次于亚马孙河与刚果河，均居世界第三位。据长江大通站资料(1950~2004)，流域平均每年汇集于河道的径流总量达9.00 X 1011m3，并挟带约3. 78 X 108t泥沙(中华人民共和国泥沙公报，2004)，由长江河口的南槽、北槽、北港和北支等四条汉道输送入海。
根据长江口水流动力性质和形态特征，可分为径流段、过渡段、潮流段和口外海滨段。过渡段是径流与潮流相互消长的河段，它自五峰山镇至徐六径，长约184km。潮流段是潮流势力逐渐增强，径流势力相对减弱，风浪与风暴潮对河道的影响大增的河段，它自徐六径至河口，长约174km。口外海滨段是诸多水动力因素非常活跃的场所，又受到海岸、海底等边界条件的制约，水流动力情况比较复杂。它的大致范围是西起长江口拦门沙前端、东至水下三角洲前缘，南自南汇嘴附近、北达江苏省篙枝港(胡辉，1988；沈焕庭2000，2001；宋兰兰，2002)。每个典型河段都有其固有的且相互影响的悬移质含沙量分布特性，它们在长江口地貌形态、河口演变过程中扮演着重要角色。同时，港口与航道部门也十分关注水体悬移质含沙量分布的变化规律，营养盐和污染物的分布变化也和悬移质泥沙分布息息相关。因此，研究河口地区的悬移质含沙量分布特性具有广阔的科学背景和应用价值。
长江口水动力学及其泥沙运输规律
长江口水动力学及其泥沙运输规律
一、 长江口概况：
长江河口地处我国东部沿海，受到来自流域径流、泥沙和外海潮流、成水入侵、风、波
浪及河口科氏力和复杂地形等绪多园了的影响，动力条件多变，泥沙输运复杂。从陆海相互
作用的角度看，长江河口至少存在几个水沙特性不同的典型河段，而每个典型河段又存在不
同性质的界面，如：大通河段(潮区界)、江阴河段(潮流界)、徐六径河段(盐水入侵界)、拦
门沙河段(涨落潮流优势转换界面)、口外海滨区(泥沙向海扩散的外边界和长江冲淡水扩散
的外边界)。每个典型河段及关键界而都涉及到物质和能量的传输；每个典型河段及关键界
面都有其固有性质，且相互影响，可以说河口过程在很大程度上被发生在每个典型河段的界
面上各种现象所制约。
二、 水动力方程及验证
1、 长江口水动力过程的研究进展（长江口水动力过程的研究进展）
在过去 20多年中 , 长江口水动力过程研究成果大量来自河口海岸学家、 物理海洋学家、 海岸工程师、环境流体力学家的文献、 著作。本文的目的是力图把这些文献(以正式发表的文献为准 ,不包括研究报告)汇集起来 ,对长江口潮流、 余流、 波浪、 盐水入侵的研究进行总结 , 究竟我们对长江口水动力过程了解多少 ?究竟长江口水动力过程还有哪些问题值得研究 ?
1.1 长江口余流、 环流、 水团、 长江冲淡水
基于现场实测资料 , 胡辉等 1985年对长江口外海滨余流的运动变化特性进行了一定的研究。 研究结果表明: 长江口外余流约为潮流的 1/ 2～1/ 5 , 上层余流以向东为主 , 中层余流多偏北 , 底层余流有偏西的趋势。径流是长江口外上层余流的重要组成部分 ,并以冲淡水的形式存在; 中、 下层余流则与台湾暖流的顶托和牵引有关。 王康 、 苏纪兰 1987年研究了长江口南港的横向环流、 垂直环流及其对悬移质输运的影响。 在前人基础上导出了长江口相对观测层次的物质断面传输公式 ,增加了反映环流及振荡切变的各种相互关系的有关项。 基于现场观测资料 ,Wang等 1990年研究了长江口水团、 长江冲淡水团等的基本特征。根据 1996年长江口南港水道枯、 丰水期大、 中、 小潮两次各 26 h的全潮水文实测资料 ,杨许侯等[1 ]统计分析了实测潮流的特征和潮流类型、 运动形式、 潮流垂直变化、 余流、 分潮对涨、 落潮流不等的影响。崔茂常1984年 , 张庆华等 1993年 , 朱建荣、沈焕庭 1997年对长江冲淡水进行了研究。
河口海岸地区取水工程泥沙淤积研究分析
第十五届中国海洋（岸）工程学术讨论会论文集 1272
河口海岸地区取水工程泥沙淤积研究分析
李肖肖,赵晓冬
（南京水利科学研究院，港口航道泥沙工程交通行业重点实验室，江苏南京 210024） 摘要：泥沙淤积是关系取水工程安全取水的关键问题，悬沙淤积为河口海岸细颗粒泥沙地区取水工程淤积的主要原因。本文归纳总结了河口海岸地区细颗粒泥沙的运动特性及常用取水方式，阐明了取水明渠淤积计算、取水港池淤积分析及涵管（隧道）取水泥沙淤堵和管道冲沙等问题。在此基础之上结合工程实例探讨了河口海岸地区取水工程泥沙淤积问题和常用防淤工程布置。 关键词：取水工程；泥沙淤积，河口海岸
1 河口海岸地区泥沙运动特性
河口地区泥沙粒径一般较细，悬移质运动是河口泥沙运动的主要形式，泥沙运动受河口水流、风浪、
电化学和生物等多因素作用，往往河口地区水体含沙量较高。河口泥沙运动特点包括：
1）频繁的悬扬和落淤。周期性往复水流的涨落过程要经历涨急涨憩和落急落憩，即流速由最大降低
为零的阶段。在这一过程中泥沙随之频繁地悬扬和落淤，前进和后退，比河流泥沙运动和沿海的泥沙运动
活跃得多。
2）存在絮凝现象。在咸淡水混合过程中，径流挟带的细粒悬移泥沙遇到含有电解质的海水，颗粒表
面形成双电层水膜，颗粒间水膜彼此粘结而絮凝成团，加速沉降，称絮凝现象。
3）产生最大浑浊带。在咸淡水密度梯度的作用下，河底某处往往出现涨落潮流速相抵以后净流速接
近于零的滞流点，在滞流点附近悬沙汇聚，形成高含沙量区，即最大浑浊带。底沙的迂回停滞使河床淤浅，
形成特有的拦门沙浅滩。
4）有浮泥运动。河口的口外海滨和沿海地区的含沙量都随风浪和潮汛的大小而变。在大风浪平息之
后如遇小潮汛，则悬沙容易下潜，形成浓度较大的悬浮体，简称浮泥。浮泥在水流或自重的作用下可以流
动，这是河口和沿海泥沙运动的特殊形态。
2 取水方式
电厂循环水的通常取水方式包括：取水头+引水涵管（隧道）；明渠取水；港池取水等。电厂的取水方
长江河口泥沙混合和交换过程研究
长江河口泥沙混合和交换过程研究
【摘要】：本文通过全面分析进入二十一世纪初期(2003-2007年)长江口及其临近海域大面积同步观测的悬沙粒度、表层沉积物粒度、流速、含沙量和盐度系列资料,探讨了在河口混合环境下泥沙的交换过程和规律,从河口-陆架系统的角度研究悬浮泥沙在河口和陆架的输移和归宿问题。得到的认识不仅是河口泥沙研究从定性研究向定量研究的进展,而且粒度谱计算方法还为泥沙交换研究提出了适用于其他潮汐环境的沉积动力分析的新思路。从悬沙粒度的角度分析泥沙在河口-陆架的混合和交换过程,丰富了河口泥沙运动和沉积动力学的理论和方法,对其他河口的相关研究具有借鉴意义。对长江河口悬沙粒度的组成、时空分布特征,特别是对流域来水来沙改变包括流域大型水利工程的响应做了分析。系统探讨了高浊度河口混合环境下泥沙的交换过程和规律。研究表明长江口悬浮泥沙与表层沉积物高交换区(交换率＞0.6)主要分布在南槽口外的泥质区和杭州湾附近海域,悬浮泥沙大量参与造床,其中长江口外泥质区的交换率高达0.9以上;低交换区(交换率＜0.1)分布在长兴岛以上的河口上段和陆架残留砂区,悬浮泥沙基本不参与造床。而浑浊带区域的交换率在0.4-0.6之间,说明河流输入的悬沙在浑浊带区域直接沉积的比例并不是最高,其高沉积区的泥沙部分来自泥质区内随涨潮流再次输入河口的泥沙。粒度谱计算的结果表明,大约有47%的悬浮泥沙沉积在拦门沙海域及水下三角洲前缘,超过50%的悬浮泥沙摆脱河口的“束缚”进入杭州湾以及向南输运,这
与其他方法得到的结果相近。本文提供了一种研究泥沙输运和沉积量的新的计算方法。率先对长江河口悬沙粒度的组成、时空分布特征,特别是对流域来水来沙改变包括流域大型水利工程的响应做了分析。认识包括:河口-陆架的悬沙整体呈现“细-粗-细”的变化规律。拦门沙海域最粗,江阴-南支上段其次,陆架区最细,认为河口拦门沙区悬沙中值粒径的增加主要受到滩槽泥沙交换和床面泥沙再悬浮的影响。长江口悬浮泥沙类型主要为粘土质粉砂,粉砂、粘土和砂组分的平均含量分别约为65%、30%和5%。长江河口区小潮悬沙中值粒径平均比大潮减小24%,主要由于小潮期间粗颗粒物质(粗粉砂和砂)部分产生沉降并不易被起动的缘故。2007年长江河口悬沙中值粒径比2003年减小11%,含沙量比2003年减小22%。其中,河口上段的含沙量2007年比2003年减小66.5%,悬沙中值粒径的减少不明显;而在拦门沙区域,悬沙中值粒径减小比例达到20%左右,含沙量减少仅10%左右。在长江流域来沙量减小的背景下,长江河口的响应具体表现为,河口上段含沙量急剧减少,但在河口拦门沙区域仍能维持着较高的含沙量,主要缘于河口系统内部,特别是浑浊带水域的供沙能力尚未受到影响,近底再悬浮和滩槽泥沙交换的贡献仍占主导,但悬沙中值粒径呈明显减少的趋势。总之,河口上段含沙量对流域减沙的响应最为敏感,而拦门沙区的中值粒径对减沙的响应最敏感。长江河口悬沙和表层沉积物的混合和沉积特性。长江河口悬浮泥沙和表层沉积物的平均粒径(Md)与1n{m_v/m_c}值表现出良好的线性关系,悬沙在河口区表现出线性混合的特征,粘性组分(m_v)和非粘性组分(m_c)在河口均匀混合,并主要
河口泥沙研究综述
人类活动加剧情况下渤海湾河口泥沙运动及减淤研究
一、研究目的与意义
泥沙运动问题的早期关注起因于海洋暴风潮和波浪对海岸、滨海地区的破坏及其由此引发的洪水问题，其它相关问题还包括：全球海平面变化引起的海岸缓慢侵蚀，海岸土地资源流失及海滨亲和环境丧失；可通航水道因泥沙淤积而断航，港口疏浚与维护，船舶在海图未标明浅滩上搁浅；海底人为垃圾、重金属和辐射等污染物堆积而导致的泥沙颗粒污染物藏匿等等。土木工程师由于直接负责防浪墙、码头、海岸治河工程、港口疏浚等工程设计，因而他们对于泥沙运动研究的重要性体会最为深刻[1]。
河口是河流沉积物向海传输的通道，动力环境和盐淡水混合，使得河口泥沙传输过程相当复杂。河口泥沙运动是河口地区可持续发展中的重要科学问题之一。如：长江口的航道整治、黄河口造陆过程和湿地演变、海河口的河道萎缩等等。全球河流每年向海洋输送的泥沙约为100～200亿t，主要部分沉积在河口三角洲区域，同时河流沉积物是诸多化学物质的输运载体。因此河口泥沙输运过程不仅是河口陆海相互作用的重要研究内容，对研究河口和近岸生物地球化学循环也有很好的参考意义[2]。尤其是近年来关于河口生态环境与泥沙输运过程关系问题，都需要对河口泥沙输运的基本规律进行深入的研究[3-4]。河口泥沙运动是河口地区可持续发展中的重要科学问题之一。如：长江口的航道整治[5-6]、黄河口造陆过程和湿地演变、海河口的河道萎缩等等，尤其是近年来关于河口生态环境与泥沙输运过程的关系问题，都需要对河口泥沙输运的基本规律进行深入的研究[3]。
渤海占我国4大海区总面积的1.6%，面积近8万km2，从环渤海地区中的黄河、海河、辽河、滦河、鸭绿江、锦江等河流输往渤海的沉积物通量达7.5×108t/a的量级，从地质尺度来看，这意味着渤海环境的巨大变化，在短短十几年至数十年的尺度上，入海沉积物的输运和堆积可以使渤海的物理环境发生显著的变化，直至渤海的消失。渤海的平均深度在20世纪70年代为20m，但到了90代已变为18m (大港油田资料)，最深处也不过70m。渤海的变浅当然与黄河、海河、辽河、滦河、鸭绿江、锦江等大小十几条河流所携带的泥沙输往渤海淤积所至[7]。
河流入海口湾泥沙运移与水动力过程
河流入海口湾泥沙运移与水动力过程
河流入海口湾，泥沙运移是一个复杂而又重要的过程。它不仅影响着河流的水质和生态环境，也对海湾的地貌和生态系统产生着深远的影响。本文将从泥沙运移的机制和水动力过程两个方面来探讨这一话题。
一、泥沙运移的机制
泥沙运移主要有两种机制：悬移负荷和底负荷。悬移负荷是指泥沙以悬浮的形式随水流运动，而底负荷则是指泥沙沉积在河床上，随着水流的冲刷而向下游运动。
悬移负荷是泥沙运移的主要方式。当河流水流速度较快时，它能够携带大量的泥沙颗粒，形成悬浮负荷。这些泥沙颗粒在水流的作用下，会发生碰撞和摩擦，从而形成沉积物之间的相互作用。这种相互作用使得泥沙颗粒之间形成聚集体，进一步增加了泥沙的运移能力。
底负荷主要发生在水流速度较慢的地方，比如河流的下游和河口地区。在这些地方，泥沙颗粒会沉积在河床上，形成底负荷。随着水流的冲刷作用，泥沙会向下游运动，最终进入海湾。
二、水动力过程对泥沙运移的影响
水动力过程是指水流的运动规律和特性。它对泥沙运移有着重要的影响。以下是几个主要的水动力过程：
1. 水流速度：水流速度是泥沙运移的重要因素之一。当水流速度较快时，它能够携带更多的泥沙颗粒，增加泥沙的运移能力。而当水流速度减慢时，泥沙会沉积在河床上，减少泥沙的运移能力。
2. 水流方向：水流方向也对泥沙运移有着重要的影响。当水流方向改变时，泥沙颗粒会受到水流的推动而改变运动方向，最终进入海湾。 3. 水流的湍流性：湍流是指水流中出现的涡流和旋涡。湍流能够增加泥沙颗粒之间的碰撞和摩擦，从而增加泥沙的运移能力。
4. 水流的沉积能力：水流的沉积能力指的是水流对泥沙的沉积作用。当水流的沉积能力较强时，泥沙会沉积在河床上，减少泥沙的运移能力。
综上所述，河流入海口湾的泥沙运移是一个受到水动力过程影响的复杂过程。通过了解泥沙运移的机制和水动力过程，我们可以更好地理解这一过程对河流和海湾的影响。这也为我们制定合理的环境保护和治理措施提供了科学依据。