本論文是在國家863計劃資助項目“風(fēng)暴過程中沉積物再懸浮通量原位監(jiān)測技術(shù)”(項目號:2008AA09Z109)研究的基礎(chǔ)上,在國家自然科學(xué)基金項目“黃河口沉積物固結(jié)后再懸浮及輸運(yùn)過程研究”(項目號:40876042)的資助下,開展了黃河水下三角洲沉積物再懸浮通量研究。 本論文的主要研究工作包括:(1)從海床動力響應(yīng)的角度提出黃河水下三角洲沉積物再懸浮發(fā)生機(jī)理,推導(dǎo)波致沉積物再懸浮通量計算方法,并應(yīng)用到埕島海域;(2)開展再懸浮過程波浪水槽模擬試驗,包括不同波浪參數(shù)、試驗土床固結(jié)過程中、人為擾動和生物擾動下沉積物再懸浮通量變化四個部分內(nèi)容;(3)分析黃河三角洲現(xiàn)場沉積物再懸浮特征變化,利用自制循環(huán)水槽開展生物擾動對現(xiàn)場沉積物再懸浮特征影響試驗。 得到的主要研究結(jié)論如下: (1)將推導(dǎo)公式應(yīng)用到埕島海域后發(fā)現(xiàn),5~50年重現(xiàn)期波浪作用下埕島海域沉積物再懸浮通量為15~30 kg·m-2·s~(-1),大致符合現(xiàn)場情況;波致海床剪切破壞作用是引發(fā)該海域沉積物再懸浮的主要原因;5~50年重現(xiàn)期波浪在9~10m水深時導(dǎo)致的沉積物再懸浮通量最小,液化滲流通量所占比例最大。 (2)公式計算值遠(yuǎn)大于水槽試驗結(jié)果,推導(dǎo)公式更適合于大風(fēng)浪作用下黃河水下三角洲沉積物再懸浮通量的計算;20cm和40cm水深時沉積物再懸浮通量隨著波高的增加而增大;相同波高時,20cm水深的沉積物再懸浮通量要比40cm水深大;40cm水深時沉積物能達(dá)到比20cm更大的再懸浮通量;隨著試驗土床固結(jié)時間的增長,沉積物再懸浮通量和土床表面落淤沉積物的粘粒含量都有增大的趨勢;試驗前對土床局部進(jìn)行人為擾動,波浪作用約20分鐘后擾動土床開始振蕩,近底出現(xiàn)高濃度含沙水層,大量相對懸沙更細(xì)且更粘的沉積物進(jìn)入水體,沉積物再懸浮通量會顯著抬升,但最終穩(wěn)定的再懸浮通量小于擾動前;生物擾動后的沉積物再懸浮通量是擾動前的兩倍,同時隨著波高增大,生物擾動后的再懸浮通量增幅也比擾動前大;生物活動會產(chǎn)生大量細(xì)粒沉積物,然而它們的粒徑和粘粒含量與水體懸沙截然不同,并不是水體懸沙的主要來源。 (3)黃河三角洲現(xiàn)場沉積物再懸浮系數(shù)約為0.002~0.014 kg·m~(-2)·s~(-1),其中三角洲北部飛燕灘和車子溝地區(qū)最大,東南部支脈溝地區(qū)次之,靠近現(xiàn)行河口的清水溝地區(qū)最小;生物活動會增加現(xiàn)場沉積物的垂向輸出,導(dǎo)致表層沉積物細(xì)化,但粘粒含量并不發(fā)生改變;生物排泄糞球?qū)τ诒韺映练e物的細(xì)化影響不大;隨著生物擾動程度的增大,表層沉積物強(qiáng)度呈現(xiàn)減小趨勢,其他參數(shù)變化不大;以上都會導(dǎo)致黃河三角洲現(xiàn)場沉積物的臨界侵蝕速率和臨界侵蝕剪應(yīng)力相應(yīng)減小,即沉積物的抗侵蝕性減弱,增大沉積物的再懸浮系數(shù),從而增加現(xiàn)場沉積物的再懸浮通量。
【學(xué)位單位】：中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2011
【中圖分類】：P736.21
【部分圖文】：

Dawson 和 Smithers[35]基于歷史地形測量資料模型和 GIS 技術(shù)，重現(xiàn)了 Raine 島 40 年（1967-2007）的岸期間的 14 次熱帶氣旋分析后發(fā)現(xiàn)：2006 年 12 月（沒有熱 12 月（有熱帶風(fēng)暴）期間 Raine 島存在明顯淤積。致的沉積物再懸浮沉積物都有生物存在，它們對水－沉積物界面物質(zhì)通量的調(diào)。生物擾動（bioturbation）是指底棲生物（尤其是沉積攝食穴和攝食等生物活動來影響沉積物的初級結(jié)構(gòu)。沉積物抗侵的一個重要影響因素，大量文獻(xiàn)表明生物的擾動作用會影響變沉積物的抗侵蝕性，進(jìn)而在一定程度上影響沉積物的再洋生態(tài)學(xué)的一個熱點內(nèi)容，國外早在六十年前就已開展工

2 黃河水下三角洲工程地質(zhì)環(huán)境特征2.1 現(xiàn)代黃河水下三角洲的形成演變自 1855 年（清咸豐五年）至今，由于自然和人為因素，黃河尾閭決口、改道頻繁，共計 50 余次，其中較大變遷 10 次[52]。1934 年前改道 6 次，形成以寧海為頂點的近代三角洲體，主要由 3 個亞三角洲體組成，包括鹽窩-肖神廟為中軸的亞三角洲堆積體（1855-1904 年）、鹽窩-太平鎮(zhèn)為中軸的亞三角洲堆積體（1904 -1929 年）和寧海-西雙河為中軸的亞三角洲堆積體（1929-1938 年）。193年后黃河尾閭分流點下移，開始建造以漁洼為頂點的現(xiàn)代三角洲體，經(jīng)過 4 次改道分別形成了 4 個亞三角洲體，包括甜水溝為中軸的亞三角洲堆積體（1934-193和 1947-1953 年）、神仙溝為中軸的亞三角洲堆積體（1953-1963 年）、刁口河為中軸的亞三角洲堆積體（1964-1976 年）以及清水溝為中軸的亞三角洲堆積體（1976-2000 年）[53]。

較細(xì)的沉積物，主要可分為七種類型：細(xì)砂、粉砂質(zhì)細(xì)砂、砂質(zhì)粉砂、砂—粉砂—粘土、粉砂、粘土質(zhì)粉砂和粉砂質(zhì)粘土。黃河三角洲濱海區(qū)沉積物類型及分布如圖2-3�？梢姮F(xiàn)代黃河水下三角洲沉積物具有明顯的分帶性，總體趨勢為近岸

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 鄭杰文;現(xiàn)代黃河三角洲沉積物波浪動力響應(yīng)過程對其再懸浮控制作用研究[D];中國海洋大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 張穎;黃河三角洲近底床沉積物濃度動態(tài)變化及監(jiān)測方法研究[D];中國海洋大學(xué);2012年

本文編號：2822020