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《崇明東灘水沙輸移及植被影響分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、摘要本文通過2005年9月和2006年9月兩次在崇明東灘的現(xiàn)場(chǎng)水文泥沙觀測(cè)，利用ADP、ADV等流速儀、OBS濁度儀，通過對(duì)潮流、懸沙、沉積物以及波浪要素的分析，探討了潮灘泥沙輸運(yùn)過程及植被影響，主要研究結(jié)果如下。(一)潮流過程潮流動(dòng)力較強(qiáng)且流速與潮差相關(guān)。在光灘外側(cè)，大潮時(shí)觀測(cè)到最大流速113c州s，大潮時(shí)漲潮平均流速36cn怕，落潮62c州s；小潮時(shí)潮周期內(nèi)流速全線下降，平均流速為大潮的l／3～l／2。流向在光灘外側(cè)基本與周圍海域流向一致，靠北為沿岸往復(fù)流、靠南為近似旋轉(zhuǎn)流?？臻g上流速沿向岸
2、方向遞減，大潮時(shí)海三棱蔗草帶(外側(cè)植被)平均流速約為lOcn怕，到互花米草帶(內(nèi)側(cè)植被)平均流速不足1c“s。由于淺水環(huán)境(水深小于30cm)下潮位變化引起加速效應(yīng)，漲潮初、落潮末流速較高，比其他時(shí)間的平均值高出l～3倍，形成潮鋒。漲潮中后期高水位時(shí)和落潮中期潮位變率大時(shí)流速也小幅上升。潮波為駐波型，中潮位時(shí)潮位變率最大，潮鋒作用在光灘位置最強(qiáng)，至植被帶減弱。近底流速垂線分布很好的符合對(duì)數(shù)分布，擬合相關(guān)系數(shù)大于95％以上的垂線占總數(shù)的78．6％。計(jì)算得出潮流摩阻流速u．。范圍為0．39~6．8c
3、州s，粗糙長(zhǎng)度z0=0．31cm。(二)泥沙過程平均含沙量受到潮汐控制。在潮水上灘階段，水體極度混濁，最大含沙量高達(dá)14．2k時(shí)。潮周期平均含沙量在o．”．8蠔／m3范圍內(nèi)。大潮動(dòng)力條件強(qiáng)，光灘上平均含沙量范圍為2．5~3．8kg／m3，小潮時(shí)含沙量均變小，光灘上范圍為O．7～2．3訓(xùn)。含沙量值空間分布復(fù)雜，多數(shù)情況下從光灘外起，向岸方向沿程增大，到植被帶略為減小。流速變化影響含沙量大小，流速的增大引起泥沙再懸浮。含沙量一般在漲潮初和落潮中期較大。漲潮初由高速水流及灘涌作用，含沙量高達(dá)5～14蝌
4、。落潮時(shí)由于落潮流速的上升，及潮灘上部高含沙量水經(jīng)過，在落潮中期含沙量達(dá)到峰值。在植被帶也有此規(guī)律，但峰態(tài)平緩，峰值較小，一般3～5蚶。含沙量與流速做簡(jiǎn)單線性回歸可看出，在光灘處相關(guān)性好，植被帶關(guān)系差，說明光灘處泥沙再懸浮作用強(qiáng)，顯著影響含沙量水平，在植被帶，含沙量更多的依賴于潮流強(qiáng)弱，靠潮流平移輸沙，再懸浮作用弱。表層沉積物由于潮流分選搬運(yùn)作用沿向岸方向由粗變細(xì)。在光灘外側(cè)為鐵板沙帶，D50為76岫1，至光灘靠?jī)?nèi)側(cè)泥沙顆粒迅速變小，成為泥灘，D50為10pm，摘要崇明東灘水沙輸移及植被影響分析
5、至植被帶粒徑變化不大。(三)波浪作用本區(qū)觀測(cè)期間大部分時(shí)間風(fēng)速小于10州s，波浪作用中弱。光灘外側(cè)最大有效波高0．74m。高潮位時(shí)波浪在光灘傳播未發(fā)現(xiàn)明顯衰減，但進(jìn)入植被帶衰減迅速。波浪引起近底水層瞬時(shí)流速呈與波浪周期(2．8～8．5s)相近的軌跡運(yùn)動(dòng)。利用流速瞬時(shí)值推求出浪、流共同作用的摩阻流速是單純潮流摩阻流速的1．3～5．6倍。近底層的含沙量過程密切響應(yīng)摩阻變化，剪切力增大引起泥沙起動(dòng)。通過對(duì)懸沙過程分析，得出灘地臨界剪切力ta卸．48N／m2，并計(jì)算多種情況下灘地臨界流速。由于波浪存在，
6、泥沙更易被潮流起動(dòng)，光灘距底1m高度層處流速使泥沙大量再懸浮的臨界值從31．8cnl／s降至6．9～8．4c州s。波浪加強(qiáng)了傳統(tǒng)的潮流搬運(yùn)分選。在鐵板沙帶，強(qiáng)動(dòng)力條件導(dǎo)致此處泥沙顆粒粗并伴有沙紋出現(xiàn)。至光灘靠?jī)?nèi)側(cè)，由于波浪的迅速衰減，D50從79岬突降至10岫，突變對(duì)應(yīng)了波高迅速衰減的分布格局。(四)植被影響植被有緩流消能以及滯留泥沙的作用。通過估算，有植被區(qū)域流速衰減速度比光灘快10倍以上，海三棱蔗草帶流速相應(yīng)衰減量是互花米草的2～3倍。植被帶有效抑制波浪向高潮灘發(fā)展。海三棱蔗草帶僅前緣位置波
7、高迅速下降34％。進(jìn)入植被帶后水體含沙量變小，但減小幅度一般不超過1／5水平，再懸浮作用不明顯，導(dǎo)致含沙量過程線變化平緩。植被更重要的作用是對(duì)潮灘泥沙輸運(yùn)模式的影響。植被帶形成新的潮流屏障。大量的細(xì)顆粒泥沙在此淤積，利于植被生長(zhǎng)，植被不斷向海發(fā)展，灘地淤高。關(guān)鍵詞：崇明東灘，潮灘，泥沙運(yùn)動(dòng)，底部剪切力，粗糙長(zhǎng)度，波浪ABSTRACTChon腫i119DongtalllocatedmtlleeaStofCh0I爐ingIsl鋤d，isbi鵲e甌伽ydevelopcd鋤d聊ical廿dalnatil
8、lestua叫玳a．L鴨ehltertidalz0∞，S臼·ongs礎(chǔ)m鈕t‰spon{mon觚dabull婦ltvege詛廿∞mal【eChongmiIlgDongt鋤ape彘ctex鋤ple蠡wstlm蛐ngtidalnat．FieldiIlVeStigationswe托carriedoutiIlSept．2005趾dSept．2006inChongmingDongt觚．Using廿把da：ca0ftidalcurrent(byADBADv)，suSperlded∞dilnentconce曲
