椒江河口最大浑浊带悬沙粒径分布及其对潮动力的响应(李伯根 谢钦春 夏小明 李炎 D.…

热度120票 浏览79次 【共0条评论】【我要评论 时间:1999年1月01日 14:23

椒江河口最大浑浊带悬沙粒径分布及其对潮动力的响应*水利论文)mnj8l0o:h

李伯根 谢钦春 夏小明 李炎

3l4z!b |#ecC*gp0

D.Eisma水利论文6f5R2S&kb,{

(国家海洋局第二海洋研究所)

lf9K8Z)O}&]u0

(荷兰海洋研究所 特塞尔岛)水利论文3a%U/KX'H+kRy g~

摘 要以枯水季节大、小潮期3个时间连续(25h)站和1条纵剖面10个瞬时观测站的悬沙粒径资料为基础,通过对悬沙不同粒级,中值粒径及粒度参数的计算和统计,本文讨论了悬沙粒径分布的区域变化和潮汐周期变化,并表明其主要受物质来源、底部沉积物再悬浮物质和絮凝沉降3个因素影响,其中第二个因素的作用大潮期比小潮期显著,第三个因素的作用小潮期则较大潮期明显。水利论文#BG%Z Yl ?X

关键词椒江河口 最大浑浊带 悬沙粒径 响应

%Y9zJpm"R~6af@B0

*国家自然科学基金项目(编号:49276274),并得到荷兰皇家科学院资助。水利论文u uM!O#M6s

1 前言水利论文 ~6@~;ce~$js`$X

  潮汐河口普遍存在着悬沙浓度明显高于其上、下游的最大浑浊带。它因受洪、枯季径流和潮汐周期变化的作用经常发生向海或向陆迁移[1~3],并对港口航道的淤积产生深刻影响[4,5]。因此,近20年来,国内外许多水文学、沉积学家和海岸工程师们对最大浑浊带的水动力结构、悬沙浓度分布规律、悬沙输移机制以及悬沙絮凝沉降等方面进行了大量的调查和研究[6~11]。但是,除了Schubel对切萨皮克湾最大浑浊带1个测站的悬沙粒径的涨落潮周期变化研究外[12],很少对潮汐河口最大浑浊带悬沙粒径分布的动力过程进行报道。对于椒江河口最大浑浊带的悬沙粒径分布变化, 虽然符宁平等采用某些代表性潮时的悬沙粒径参数曾探讨过悬沙沉降作用[13],可是,到目前为止尚未有过系统的报道。

990104t1.gif (3230 bytes)

m.z9k o+UI@0

图1 研究区域与站位

PeJDH ]0

Location of studied area and station positions

5S;J4c K*rBa0

  椒江是灵江注入东海(台州湾海域)的过渡河段,并有支流永宁江于三江口汇入(图1),它具有山溪性强潮河口的性质。据上游控制站资料,多年平均流量为110m3/s,洪枯变幅悬殊,最大洪峰流量历史上曾达16300m3/s,最小流量却不足1m3/s;多年平均径流量为51.72×108m3,输沙量约110×104t,其中75%左右的水沙主要集中于4~9月向海输送[14,15]。潮汐是不规则半日潮,据海门站统计,涨、落潮平均历时各为5.1h和7.5h,平均潮差4.01m,最大潮差达6.3m。最大垂线平均流速超过2m/s。最大浑浊带纵向跨度约20km,核部一般位于栅浦与海门之间的区段,悬沙浓度随水深增加,表层一般为1~3kg/m3,底部经常发育着浮泥[16],从而形成一个悬沙,浮泥和床沙的沉积体系。

's%a(DOs_f*^0

  本文主要根据枯水季节(1994年11月),大、小潮期不同河段的时间连续站的潮流,悬沙资料,将较系统地讨论最大浑浊带的悬沙粒径分布及其对潮汐动力变化的响应。水利论文5d9^_%c/m ]

2 方法水利论文'?%]Cr~^ W&L6Hg

  根据最大浑浊带分布变化范围,在其向陆侧、核部、向海侧分别设置1个潮流泥沙时间连续(25h)观测站和1个纵剖面(图1)。各连续站的垂线按相对水深分6层,采用ZX-Ⅱ直读式流速仪和横式采水器间隔1h同时记录流速流向和取水样,纵剖面测站只取水样。水样过滤、悬沙含量按常规方法处理和计算。选表、中(0.6H),底3层共481个悬沙样品,用T-Ⅱ库尔特计数器测定悬沙粒径。然后,按Inman分类法统计不同粒径组分,中径和计算粒度参数[17]水利论文R#~ cy(v3o

3 悬沙粒径的基本特征

p5rp hX0

990104t2.gif (4046 bytes)

!|+Ts x)TK0

图2 椒江河口悬沙粒径分布水利论文 ia4Co@0Sq A

Particle size distributions of suspended sediment

)ary3gGTK0D0

from 481 samples水利论文h5k;sD!O.e,LDs0x,lX

  椒江河口悬沙主要由粉砂和粘土两粒级组成,其中粉砂含量随水深增加而升高,粘土含量则与粉砂的垂向变化相反。粉砂含量表、底层的平均值分别约54%和65%,粘土含量表、底层各约46%和34%(图2)。粘土(<4μm)和极细粉砂(4~8μm)两组分含量的平均值达71%,说明椒江悬沙已属粘性细颗粒泥沙范围。

I.p-kF3T8h5p|0

4 悬沙粒径的区域变化 

k6{(n ^/r'R1fc0

  由图3(a)与图3(b)和图3(c)比较可知,椒江河口悬沙粒径分布具有区段变化,粘土组分沿河口往下游递增,粉砂组分则与粘土组分变化的趋势相反。粘土组分的平均值在最大浑浊带向陆侧(C1站),核部(C2站),及向海侧(C3站)分别为36%、38%和48%,粉砂组分的平均值C1站,C2站和C3站各为63%,61%和51%。另一方面,悬沙的优势粒径沿程变化比粘土和粉砂两组分的变化更清楚,C1站以极细粉砂(4~8μm)组分为优势粒径,平均值约37%,C3站以粗粘土(2~4μm)组分为优势粒径,平均值约33%,C2站的优势粒径似乎比C1和C3两站变宽,由粗粘土和极细粉砂组成,它们的平均值各占29%左右。水利论文%z7^5P.k;|ud{I

990104t3.gif (4385 bytes)

图3 椒江河口各测站(C1、C2、C3)悬沙粒径分布

*Zf-a#R.i#xDy0

Particle size distributions of suspended sediment at each anchored station水利论文.qy&i0z%]6c.X6Z!Z

  悬沙中径、平均粒径及标准偏差的区域分布比粉砂和粘土两组分变化复杂。沿河口方向,悬沙中径、平均粒径的平均值C1站表层稍大于C2、C3两站,而中、底两层C2站分别大于C1和C3两站;标准偏差平均值C2站的各层分别均大于C1和C3两站(表1)。垂直方向上,悬沙中径、平均粒径和标准偏差的平均值各测站均随水深增加而变大,说明悬沙粒径底层粗于表层,分选底层差于表层。水利论文%j I)NR2vC-@| E

表1 悬沙粒径主要参数沿程为变化

(V F!P]^x0

Principal parameters of suspended sediment particles along estuary水利论文^B.Q5L v,Q$^+[ d


站号水利论文X+g[4tm1c

层位水利论文@ r)E}#[nm2ygK

样品数(个)水利论文/pi`:Lc5b

中径(μm)水利论文\7vKQ I2xLqM

平均粒径(μm)

#y-c5pAH Q_0

标准偏差

(I4_vhQ8z g0

C1水利论文X.A*}\j%Z)_

ie4jMF L x0

51水利论文._8e/d w,Atj@l

3.98

]G&^0bw7L,G.d3J)k5H0

5.83水利论文 ^3Aj B*~8Y$W

3.44

c(@sT-h#]0

C;h/z!k$]3Z`0

52水利论文u"n/nD:N z

4.38水利论文YDk ?Ni'P&p

7.08

$vB0C4d6c F_@0

4.50

}V`$R;xp;X6]0

k*sR!Zy0

52

,U$wj'BP%A"h0

4.51水利论文0DsJ+{+A/E

7.70水利论文$V0nu dSv`(Zw

4.99水利论文h;AL;k m:]7k,h$Lg| q\

:l$[(nh E9[~)q0

51水利论文} n@HpH2T(]

3.62

QbcT|3o)^ Su0

5.44

9i } gko.xZ O|*@0

3.59水利论文9J p~0i L`

C2

lMc&VH!j(W7L&S0

水利论文1}cH*CV]#C

52

0v0T zl^La7a0

5.08水利论文1n*`)mdWu!jw

7.34

7C3f,Th ],j"B)|0

4.92水利论文 A`1b"D1N

水利论文0[%\:V:i*W7c!o}

52

^kYA@M0c8e0}0

5.50

laS9j+{S0

8.03

BA:d~*PMD7O X0

5.45

8O ~&y+S7U?;u0

"J n`2V/Cq/K0

45

5{m8ui5~c$N%H0

3.55

x SKp:ie2|d;W0

5.47水利论文 P/^*| l ],wzk

3.58水利论文%z@ U-HKV$M(L v

C3

D,A*`1gm2_ a0

水利论文P4d7[`_ i*{:r

45

K1tB5q,| {n0

3.73水利论文z{Fvm:Jq%Y[o

5.98

` s%]4^!~9?f0

4.03水利论文}N0O&r%Mhg H

水利论文(`[ IW zDj

45

Ig!VO:f^FL.B0

4.05水利论文*\ BW {|#D l&Q

6.72

!| R9XP,S0

4.65

q4t{-x5T8f`0

5 悬沙粒径的潮周期变化水利论文S&w:^ `|;Fr~

5.1 悬沙粒径的半月潮周期变化

~dp^*B'Y.[L0

  悬沙中径、平均粒径和标准偏差的变化相对一致,它们的平均值各站层大潮均大于小潮期(表2),说明悬沙粒径大潮期粗于小潮期,分选程度大潮期差于小潮期。这表明潮流对悬沙粒径分布起着重要作用。

D0WG b2t+B_&};_0

表2 各测站悬沙粒径主要参数统计值

9{;o*\+C'~(xp0

Principal parameter statistics of suspended sediment sizes水利论文7iU,R&Mz8g I


大   潮

4c*s rV F-d@0

小  潮

D{2{+l5HG;T `J0
 

(qEajL-Umo0

Dw;`!H&TtDyQ0
 

水利论文;l4v(J7D1A

-FD,dc&T w I8S` c0

样品数

/?SDzT'};CF0

(个)水利论文\L SL2T4JJ[

中径

&?0u\Y-O+x'f s@0

(μm)水利论文M GY1srh:S o2C

平均粒径

n Y;s*l+E Wi2Q%g){0

(μm)

S}%cm5~0

标准偏差

#ON:g%{&O`;yiO;Hu0

样品数水利论文C2A.J#y9q9P(K~

(个)

m,LA#C@t*k&K0

中径

"n/tuGu.iZ0

(μm)水利论文T]%I#k s:Y

平均粒径

&^2Z^(K#l{EV0t0

(μm)水利论文"C"S{q9^1E HX

标准偏差

h,Td^:G4\ y0

C1

o&UmJ8U%|%|0

bAH:RVi;~\s0

25水利论文E(RO Ae iy

4.33

2pP ^"X^0

6.81

O5o,@L!m1C0j8C*HP0

3.95水利论文z1A9Y|U?8K5c5@8As

26

r oAG CTL)E's'A0

3.48水利论文;sB}eT D T&|-i

4.89

.M)k8kHNLze0

2.95

!u"Lp8KGLk syr6I0

!dYvw1D(r0S0

26水利论文eQai L'fo&s

4.77

[ [t n9|5Y/}0

8.40

6Cb;sG;f7B]0

5.32

+L.k7CHzQ`0

26

-wi6Hwp wi8y0

3.99

aDo,zo?0

5.77

,OC ^5DY8?p-V0

3.69水利论文 o8k#T+xr8t

O/gN D;Mt8s0

26

/z)R9y&}\Y'X6D0

4.86

.?*i'sI I+~e:xQ0

8.97水利论文/AGc1{"VLM r/|

5.88水利论文'S;J$H+|1O.WTG4T:cV

26

\E4p`$g#k}6y0

4.28水利论文j?BpT+|+c)di|

6.43水利论文b#nX [;wT0~ TY!I|

4.10水利论文]-S+Ee]2H)bo,sm7V XV

水利论文?!R.l]"q y Q~

26水利论文z"?[ c,YO-F

3.76水利论文(Q%|N0~Z%f9i

5.66水利论文a%m6p[mJ'? ~ J

3.75

#b J9|mhqDd0

25

ec Cyd%C0

3.47

G`Y"K5Dh0

5.21水利论文Zly(^%Da3n w}

3.35

+q$Y'BPK&q/f0

C2水利论文"`9hz:?$i\0y

5j k}c oMu(nU;tI0

26

[&`;moTa2U0

5.58

3~+}z2D_e"{0

8.16水利论文aU-|e-Xmt

5.68水利论文0HZ%eWM(Jb DK

26

0e3Tn/]4u _0

4.58

-uRl"Oq+n#m0

6.52水利论文R4xGY+u#S9\z

4.16

9}^o*Pt0

水利论文3G[4m3?#h5d M

26

o"x#D:w*fU6l0

5.71

/|:B*w3r:l4}"Nem0

8.56水利论文0O;Wi J)a6j

6.07

%\+_+M {0?H(Y}3e0

26水利论文 B2L:K"yodlG

5.29水利论文'k~+Z0@BX

7.52水利论文%}+r8W.M-kri l

4.84

s8?!C ]pdHc0

水利论文*PgciG5M\F

26水利论文v8z,z!c(I%ja\

3.65水利论文(EX$S'^rz-]V-r?

5.48

.EtUvP(p4pb$[0

3.53

#r"w[cs,epU0

19水利论文7MAV%@t-_~

3.61

Q#A_ x#si0

5.46水利论文x[n0r M*A\G

3.65

;dY9W pm:Gwi B0

C3

yjT6B.C0

E.sN&Wm:Fm)e0l3N0

26水利论文;Zl3C#}h)X\

3.87

+zr}0@hVcHK0

6.05水利论文!Ef&G6QwKc K/C

4.12水利论文n+pL`U1?'yl!Z3V2T e{

19水利论文y;R:dfm[_A

3.80水利论文kZ,H lBt

5.89水利论文0H_&?S:K R7z/V

3.92水利论文g-l1z3r j v"i ]

(ek R|0Ty O!Dv0

26水利论文D2t`7]+VZ0X

4.20

Y;N.B-~ff}0

7.02水利论文.Y Pt+}Q@J

4.98水利论文7wdmY;KK5l v/E*]&f

19

W%m_C/qr8T0

4.17

C+QW0c*i8k}0

6.32

:JWrM'n]OZdR0

4.21水利论文%u%S~B?s&u


5.2 悬沙粒径的半日潮周期变化 

0{e/G,`8z*rADC]0

 从图4和图5看出,悬沙不同粒径组分的半日潮周期变化主要反映在<4μm(粘土)和>4μm(粉砂)两粒级组分的增减,并随着潮汛、区段和层次的不同存在着一定的差异性。大潮期间,最大浑浊带向陆侧(C1站)表、底层悬沙<4μm粒级组分涨潮时段比落潮时段相对增加,而>4μm粒级组分则反之(图4(a)、(b)、(d)、(e))。向海侧(C3站)悬沙粒径分布变化,底层与C1站的性质相反,悬沙<4μm粒级组分涨潮时段比落潮时段有所减少,>4μm粒级组分则反之(图4(g),(h));表层与潮流强弱变化密切相关,在涨落潮流憩流前后约1h时,悬沙<4μm粒级组分增加,>4μm粒级组分则减少,在涨落潮流速较强时,<4μm粒级组分相对减少,悬沙>4μm粒级组分则相应增加,这种关系在颗粒组分中越粗越清晰(图4(j),(k))。而最大浑浊带(C2站)悬沙粒径分布底层属于另一种性质,<4μm粒级组分在涨末落初时相对增加,在落末涨初时则相对减少,>4μm粒级组分则反之,这两组组分在落潮时段保持相对稳定,涨潮时段因持续时间短暂无明显的变化规律(图5(a),(b));表层<4μm和>4μm两粒级组分变化相对活跃,其中<4μm组分在涨落潮最大流速后约1h和落潮流憩流附近明显减少,而>4μm组分则相应增加,在涨潮流憩流前后它们增减不定。应该指出的是悬沙粒径分布变化与悬沙浓度增减十分一致,悬沙浓度高值时,粉砂组分含量一般相应增加,粘土组分含量相应减少,悬沙浓度低值时则反之(图5(d)、(e))。这种特征较底层明显。

P j1eXgem0

990104t4.gif (9851 bytes)水利论文HxU0k.M#j

990104t5.gif (8795 bytes)

g[#yZ_bQ0

图4 最大浑浊带向陆侧(C1站),向海侧(C3站)大潮期悬沙粒度参数、浓度和潮流速的涨落潮变化过程水利论文L V/BU s*I.g UFyXy

图5 最大浑浊带(C2站)大潮期悬沙粒度参数、浓度和潮流速全潮变化过程水利论文 p!IRV,@.t2_C

Changes in current velocity, suspended sedimentconcentraton, particle size, mean diameter at C0and C3stations during spring tide

9e#l"N-U ]X g0

Changes in current velocity, suspended sediment concentration, particle size,mean diameter at C2station during spring tide水利论文%Hk5grQ,n

  小潮期间,从C2站来看,悬沙<4μm粒径组分底层在涨潮流时段相对高于落潮流时段,表层在涨潮最大流速时刻显示出相对较高值,涨落潮流憩流附近则出现相对较低值;>4μm粒径组分底、表层与<4μm粒径组分的变化性质相反(图6(a)、(b)、(e)、(f))。其中表层悬沙<4μm和>4μm两组粒径分布变化与悬沙浓度的增减相匹配,即悬沙浓度较高时,>4μm粒径组分相对增加,<4μm粒径组分相应减少,悬沙浓度较低时则反之。水利论文&|$GsHs t

  应该指出,无论大潮期或小潮期,悬沙平均粒径和标准偏差的半日潮周期变化具有相似的性质。当悬沙平均粒径粗化时,标准偏差变大,当悬沙平均粒径细化时,标准偏差变小(图4(c)、(f)、(i)、(l);图5(c)、(f);图6(c)、(f))。这说明悬沙粒径变粗,分选趋差,悬沙粒径变细,分选趋好。从图4、图5和图6可以看出,悬沙最大平均粒径和标准偏差虽然与最大流速有着一定的相关,但主要受制于>16μm和<4μm两组粒径的变化。当悬沙>16μm粒径组分增加和<4μm粒级组分减少时,平均粒径粗化,标准偏差变大,说明悬沙粒径分布相对分散;当悬沙>16μm粒径组分减少和<4μm粒径组分增加时,平均粒径细化,标准偏差变小,说明悬沙粒径分布趋于集中。水利论文8U \ H'd7n0Th

990104t6.gif (9102 bytes)

ek5iw.M8UFV3T0

图6 最大浑浊带(C2站)小潮期悬沙粒度参数、浓度和潮流速全潮变化过程

Y.t(K} nw2M0

    Changes in current velocity, suspended sediment concentration,particle size,mean diameter at C2 station during neap tide

]$m$` D ^%j0

6 悬沙粒径分布对潮流动力的响应水利论文-m1`qlr4L z6J

  河口悬沙粒径分布主要受制于物质来源和水动力条件变化。椒江河口悬沙粒径分布是物质来源,潮流强度及咸淡水混合等因素综合作用的结果。水利论文WF(y4av-v5l&?

*椒江水文测验报告。杭州大学地理系河口港湾室,1977.

Yo!z.uc%x @l0

6.1 悬沙粒径分布对物质来源的响应

P*WD3`"Q#?;W0

  椒江多年平均输沙量为1.23×106t,其中细砂占27%,粉砂和粘土分别占27%和46%[18]。它们主要集中在汛期(4~9月)向海输送[14],但部分细颗粒泥沙随涨落潮流可往返于河口区。调查资料表明海门断面大潮期一个涨、落潮输沙量可达1.28×106t,相当于椒江上游一年的来沙总量。另外,椒江河口高度混浊,悬沙垂线时均浓度5~10kg/m3,且以细颗粒泥沙为主,粘土级和粉砂级含量各约占40%和58%,与陆域来沙极不相称,这说明椒江河口泥沙主要来源于口外海域。但是椒江河口不同区段的悬沙粒径分布受上述两种泥沙来源的影响程度不尽相同。位于最大浑浊带向陆侧(C1站)的悬沙优势粒径,平均粒径和>4μm或<4μm粒级组分的分布变化具有表、底两层相同性质,优势粒径表、底两层均为极细粉砂(4~8μm)组分,各约占36%和37%(图3(a));平均粒径落潮时段几乎粗于涨潮时段,>4μm粒级组分落潮时段大于涨潮时段,<4μm粒级组分则反之(图4(b)、(c)、(e)、(f))。这表明C1站的悬沙粒径分布明显受河流上游来沙的影响。水利论文$N(n T~!a N

  最大浑浊带向海侧(C3站)表、底两层的悬沙优势粒径也相同,但细于C1站,均为粗粘土(2~4μm)组分,各约占34%和33%(图3(c))。悬沙平均粒径落潮时段几乎细于涨潮时段,>4μm粒径含量落潮时段也低于涨潮时段,<4μm粒级含量则反之(图4(h)、(i)、(k)、(l))。由此可见,C3站的悬沙粒径分布与C1的性质几乎不同,说明主要受海域来沙的影响。水利论文w@He7s.|eX3n {

  最大浑浊带核部(C2站)表、底层的悬沙优势粒径变化与C1、C3两站的性质有所不同,表层为粗粘土(2~4μm)组分,与C3站性质相同,约占32%,底层则为细粉砂(4~8μm)组分,与C1站相同,约占37%(图3(b))。悬沙平均粒径在涨落潮周期中变化与C3站性质相似,落潮时段多数细于涨潮时段,>4μm粒径含量落潮时段也多低于涨潮时段,<4μm粒径含量则反之(图5(b)、(c)、(e)、(f))。该站的悬沙粒径分布似乎受海域和河流上游双向来沙的共同作用。水利论文Yw/d~~ C&a3F sv

  另据瞬时观测站的悬沙粘土矿物分析表明,椒江河口悬沙粘土矿组合主要由伊利石、蒙脱石、绿泥石和高岭石组成。它们的含量分别占39~52%、25~42%、8~12%和6~8%,与长江口、杭州湾和浙江沿岸其它海域的悬沙粘土矿物含量十分相似,但是,伊利石与蒙脱石的比值与这些海域有所不同,由海向陆呈波动状从P10站的1.9减至P1站的1.1[19]。这意味着椒江河口最大浑浊带悬沙粒径分布向海侧(C3站)受海域来沙影响较向陆侧(C1站)明显,反之,向陆侧受河流上游来沙影响较向海侧敏感。水利论文2jR h J3^G

6.2 悬沙粒径分布对潮流的响应水利论文6oz&V1g`0u

  悬沙中值粒径、平均粒径和标准偏差大潮期均大于小潮期,并随水深增加而变大(表2),表明悬沙粒径大潮期粗于小潮期,底层大于表层;悬沙分选大潮期差于小潮期,底层差于表层。这意味着椒江河口悬沙粒径分布除物质来源影响外,深受底部沉积物再悬浮的作用。从图4、图5和图6可以看出,这种作用大潮期比小潮期明显,尤以最大浑浊带核部测站(C2)最为清楚。图5显示出底层涨初(或最大涨潮流速时刻),悬沙平均粒径趋粗,标准偏差变大,>16μm粒级组分相应增加;表层因冲刷滞后效应作用涨落潮时段悬沙最大平均粒径,标准偏差一般发生在涨落潮最大流速后约1~2h,>4μm粒级组分明显增加,它们与悬沙浓度峰值几乎同时出现。这说明潮流对椒江河口最大浑浊带的悬沙粒径分布起着重要作用。

@n#_1G2W0l)Ak#`;A0n0

6.3 悬沙粒径分布对悬沙絮凝沉降的响应

Q+A2Yoh7`f r0

  潮汐河口区由于潮流运动往往引起咸淡水混合,在这种混合过程中,粘性细颗粒泥沙在适当的介质环境中可以发生絮凝沉降。椒江河口盐度分布虽然具有明显的洪枯季变化,但除洪季河口上端(C1站)几乎受淡水控制外,其余基本上均在粘性细颗粒泥沙絮凝最适宜盐度3~24‰范围内[16]。在洪季,显微镜现场观察水样发现椒江河口有致密和松散两种结构的絮团。前者主要为粘土粒级组分,在潮流作用下不易破碎,后者由粘土和粉砂组成,明显受潮流强度,悬沙浓度和盐度的控制,主要出现在最大浑浊带底部潮流速小于50cm/s的水体中,中值粒径一般可比致密状絮团粒径大6~10倍,但在水流作用下易破碎分离[20]。由表2和表3比较可知,河口上端(C1)和口外(C3)两测站各层悬沙浓度,中值粒径和

f gVc0h0s+i0

表3 各测站全潮悬沙浓度平均值 单位(kg/m3)水利论文~CRl LmY

Average suspended sediment concentration during spring and neap tides水利论文$r*o#cvT,B9M2[


站 号水利论文j+T3uf'i2~ C/J^

潮汛

b!rT$cc~,r'[(Q&`0

表 层水利论文g+A'{&xl%C

中 层水利论文w\C*x/qIfs;o

底 层

$| y BCS0

潮汛

E.G6~7Q {`m+d0

表 层水利论文6Uz(L0|K3\ P

中 层

4c_g~T k0w[;n6u0

底 层水利论文'E0UV,e$c2S%c ~


C1水利论文~;cjJ[J k

~7~'j'Q4L&S? B0

xc#w6Kmz)mb0

5.424

l N'vv|PUAh#s0

12.418水利论文&@;An s } e

16.661水利论文ZT-t d.M l"? U

4JK vE Bg3kt0

M5V:KL~Z`/`0

1.834

5A%f)^4f!JW0

6.558水利论文Gx ImN!N

10.563水利论文)N)}U}6AFW

C2

&G/Qtto;Jb0

2.654

kA0T&J h W p(w)t"`(d0

10.722

;uu c3X!jXu/U$ha3[/r0

13.796

tF4X5fI f^]^;S-q0

0.834水利论文}n:`w)} {.B

6.738

jbCo%{b-I ngqFL0

24.948

U@"qT'pR$VY0

C3水利论文Zsc!K5kSD0h

3.559

S7l"U2Wl&v0Vh0

5.192

$s(o,u J)n3c U0

6.950水利论文t5s(nG'nP f5q@:bE

0.231水利论文QN J)PlP'w*}4^2iQ

1.954

\k~&k&n#K W`'H2`"i0

4.758

8F0UK} T8S(X(g NQ0

 水利论文&HH,Rh.[ L EY

表4 各测站全潮盐度平均值 单位(‰)

ZL$b{m a0

Average salinity during spring and neap tides水利论文 ] ]9[p K NJy \w


站号

l(evQ,G B@i8[0

潮汛

U HB5T/U8k0

表层水利论文4o\:oj+z]5Jc

中层

.pr*A|GQ;v*F0

底层

N.I!V;~},F2@t+F0

潮汛水利论文E BN^q-_2y

表层水利论文/P~S5BA6t

中层水利论文0l;}-hb~-v

底层

x%]1Fh:ZPa's#J0

C1水利论文0Z1EqamXx(y

7.1水利论文K `.p!k$MV5E

7.6水利论文 aa k$| J8s\p Nn

7.6水利论文{kQ+nQnR~+H TC

7.9水利论文1uq.])yx j

8.1水利论文,Np^+C#fyB E+[

8.0水利论文3c)Pbe_W%n

C2

7qCL2dIB0

13.2水利论文}iw$k7~

13.9水利论文|!EuF9G#inrTKr

14.1水利论文K:e!Hh3RS2L&Jl

12.1

8]C| ~XY2[Vf0

12.9水利论文y.Z.{$W%P"x)y

12.5水利论文:E5p%l(x sn6U*Df(c_y

C3

|1@2M&m'rW4P-i0

20.8

(p0V C)I4sC/c0

20.8水利论文-Kf M[zke.G

20.8

G ^2Z$~!S*B#a6}#R)g5QX$}&l0

18.4水利论文8kF x:ti5f

20.3水利论文xwd Mr+E,^T;h!G j

21.0水利论文){$^)X O5Y@


平均粒径的平均值大潮期均大于小潮期,类似于杭州湾悬沙浓度,中值粒径的变化特性[21];而最大浑浊带核部测站(C2)悬沙中值粒径和平均粒径的平均值与C1、C3两站性质相同,每层大潮期均大于小潮期,悬沙浓度平均值表、中两层虽然大潮期也高于小潮期,但底层小潮期明显大于大潮期,形成强盛的泥跃层和浮泥层,平均悬沙浓度高达24.95kg/m3(表3)。这种最大浑浊带近底层悬沙中值粒径和平均粒径的平均值大潮期粗于小潮期,纵向上小潮期粗于向陆侧(C1站)和向海侧(C3站)以及悬沙浓度平均值小潮期大大高于大潮期的特征,可能小潮期主要因潮流动力强度比大潮期明显变弱有利于悬沙松散絮团形成并加快沉降所致[20,22]。另外,小潮期最大浑浊带核部存在着(C2站)盐度垂向分布中、底层出现较明显的倒置现象(表4),这可以归因于细颗粒泥沙絮凝沉降的作用[23]水利论文Ch m.O%y"EC3a

7 结语

:Iz)B#C*n5{v-~5W0

  1.椒江河口悬沙主要由粉砂和粘土两粒级组成,其中粘土(<4μm)和极细粉砂(4~8μm)两组分的平均含量达71%,已属于粘性细颗粒泥沙范围。

Zo OWJ5f u ]0

  2.悬沙粒径分布具有河口上游往下游粘土组分递增,粉砂组分则反之;垂向粘土含量随水深增加而减少,粉砂含量则与粘土变化呈相反趋势。悬沙中径、平均粒径和标准偏差的平均值均随水深增加而变大,说明悬沙粒径分布底层粗于表层,分选程度底层差于表层。水利论文;iKdm.o5G w

  3.根据悬沙中径、平均粒径和标准偏差的平均值变化特征,悬沙粒径分布深受潮汐潮流作用的影响。半月潮周期中,悬沙粒径大潮期粗于小潮期,分选大潮期差于小潮期。半日潮周期中,当底层和表层的潮流速分别高于约50cm/s和100cm/s时,悬沙>16μm粒级组分相对增加,平均粒径粗化,标准偏差变大,悬沙粒径分布趋于分散;当底层和表层的潮流速各低于约50cm/s和100cm/s时,悬沙<16μm粒级组分相对增加,平均粒径细化,标准偏差变小,悬沙粒径分布趋于集中。水利论文9m_3Y#MT G+a5h

  4.从悬沙优势粒径、平均粒径及粘土(<4μm)和粉砂(>4μm)两组分的区域和潮周期的变化来看,椒江河口最大浑浊带悬沙粒径分布深受物质来源、底部沉积物再悬浮物质及絮凝沉降3个因素影响。其中第二个因素的作用大潮期比小潮期显著,第三个因素的作用小潮期则较大潮期明显。

B}haW^(O0

参考文献

"M3zK|q*m0

1 Allen, G.P., Salomon, J.C.,et al.. Effects of tides on mixing and suspended sediment transport in macrotidal estuaries. Sed. Geol., Vol. 26,69-90,1980.

A cwZ#O B/q0

2 Gelfenbaum, G..Suspended-sediment response to semidiurnal and forthnightly tidal variations in a mesotidal estuary: Columbia River, U.S.A..Mar. Geol., Vol.52,39-57,1983.

7LuKN brC(qLEhs0

3 Uncles, R.J., Barton, M.L.et.al..Seasonal Variability of Fine-sediment Concentrations in the Turbidity Maximum Region of the Tamar Estuary. Estuarine, Coastal and Shelf Science, Vol.,38,19-39,1994.

F|ssyXq0

4 Dbereiner, C.and McManus, J..Turbidity maxium migration and harbor siltation in the Tay Estuary. Can. J.Fish Aquat, Sci., Vol.40.(Suppl.1),117-129,1983.水利论文*k]K$e(@K

5 Althausen Jr,J.D.and Kjerfive B..Distribution of suspended sediment in a partially mixed estuary, Charleston Harbor, South Carolina, U.S.A..Estuarine, Coastal and Shelf Science,(35)517-531,1992.水利论文$jW.?n)`+tt:n(r

6 Dyer,K.R..Fine sediment particle transport in estuaries. in Physical Processes in Estuaries, Dronkers, J.and Leussen W.V.(Eds.), Springer-verlag Berlin Heidelberg 1988,P295-309.

4^.M9WdM3l `J0

7 Riethmuller, R.et al.. Hydrographic measurements in the turbidity zone of the Weser Estuary. In Physical Processes in Estuaries, Dronkers, J. and Leussen, W.V.(Eds), Springer-verlag Berlin Heidelberg 1988,P323-346.水利论文)RW I U)X l

8 Kirby, R..High concentration suspension (Fluid Mud) layers in estuaries. In Physical Processes in Estuaries, Dronkers, J.and Leussen, W.V.(Eds), Springer-verlag Berlin Heidelberg 1988,P463-487.

,Qw[+d?7eE0

9 Kranck, K..Particulate matter grain-size characterisics and flocculation in a partially mixed estuary. Sedimentology, 28,107-114,1981.

!d#C:h'bM-B0

10 孙志林。中国强混合河口最大浑浊区成因研究,海洋学报,1993,Vol.15,No.3,63~72。水利论文|"])iVA

11 时伟荣。卢瓦尔河口最大浑浊带内含沙量变化特征。泥沙研究,1993,No.2,97~104.

aEV0}d/T0

12 Schubel, j.R..Tidal variation of the size distribution of suspended sediment at station in the Chesapeake Bay Turbidity Maximum,1971,Neth.J.Sea Res.5(2):252-266.水利论文%{/cW p0n|o4f2Oi

13 符宁平,毕敖洪。椒江悬沙运动若干问题的探讨。泥沙研究,1989,No.3,51-57.水利论文)N!|;} ^9zb1R

14 孙英等。闽浙山溪性河口的径流特征及其对河口的冲淤影响。东海海洋,1983,No.2,29-35.

n.U EM.G;?v b\f0

15 毕敖洪,孙志林。椒江河口过程初步研究。泥沙研究,1984,No.3.12-26.

(|3\ \Ql7l1l tt0

16 谢钦春等。椒江河口悬沙浓度垂向分布和泥跃层发育。海洋学报,1998,Vol.20,No6:58~69.水利论文 }p!E$CO

17 Inman,D.L..Measures for describing the size distribution of sediments。Jour. Sedimentary Petrology 1952,Vol. 22,No.3,125-145.水利论文#r%]W7dlb5O3Qsg{

18 祝永康。浙江椒江山溪性强潮河口的若干特征。地理研究,1986,No.54,21-29.

fDoLI W0

19 Li, G.B.,Eisma, D. and Xie, Q.Ch..Concentration, clay mineral composition and coultercounter size distributions of suspended sediment in the turbidity maximum of the Jiaojiang River estuary, China. Net.J.Sea Res. 1999(in press).

e4ToW ]i8|^e0

20 Yan, L.et al. Coagulation and settling of suspended sediment in the Jiaojang River estuary, China, 1993,Vol 8. No.2 390-402.水利论文2\kq:B5G2@4cdN3r

21 李伯根,杨昭庆,谢钦春。杭州湾悬沙输移及其有关水动力因素分析。中国海洋学文集,1992,2,29-36.水利论文%Vs6f OKE5I

22 Eisma, D. and Kalf, J..The formation of small particles and aggradates in the Rhine Estuary. Net.J.Sea Res.1980,14(2):172-191.

%I*r0AWb.ib(_!yT0

23 Leussen, W.Van. Estuarine macroflocs and their role in fine-grained sediment transport, 1994. Ph.D.Thesis, National Institute for Coastal and Marine Management, the Netherlands pp477.水利论文g?C5dS3P8bz

TAG: 河口 椒江 李伯根 李炎 沙粒
顶:14 踩:24
【已经有80人表态】
14票
极差
9票
很差
9票
较差
13票
稍差
7票
稍好
10票
较好
9票
很好
9票
极好
下一篇:泥沙灾害类型及成因机制分析(景可 李凤新)
下一篇没有文章了
查看全部回复【已有0位网友发表了看法】

广告投放

相关图文

广告投放