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长江口粗粉砂和极细砂输移特性研究

【水利论文集】摘要:在长江口区主航槽中利用悬浮物浓度测定系统(ACP 1)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


基金项目:国家自然科学基金(49571007)、上海市科学技术委员会青年科技启明星计划(97QA14026)上海市教委青年教师基金(95QA04)的资助。
作者简介:程和琴(1962-),女,华东师范大学副教授。
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
 
 
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