河口泥沙研究綜述

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1、人類活動(dòng)加劇情況下渤海灣河口泥沙運(yùn)動(dòng)及減淤研究―、研究目的與意義泥沙運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的早期關(guān)注起因于海洋暴風(fēng)潮和波浪對(duì)海岸、濱海地區(qū)的破壞及其由此引發(fā)的洪水問(wèn)題，其它相關(guān)問(wèn)題還包括：全球海平面變化引起的海岸緩慢侵蝕，海岸土地資源流失及海濱親和環(huán)境喪失；可通航水道因泥沙淤積而斷航，港口疏浚與維護(hù)，船舶在海圖未標(biāo)明淺灘上擱淺；海底人為垃圾、重金屬和輻射等污染物堆積陽(yáng)導(dǎo)致的泥沙顆粒污染物藏匿等等。土木工程師由于肓接負(fù)責(zé)防浪墻、碼頭、海岸治河工程、港口疏浚等工程設(shè)計(jì)，因而他們對(duì)于泥沙運(yùn)動(dòng)研究的重要性體會(huì)最為深刻山。河口是河流沉積物向海傳輸?shù)耐ǖ?，?dòng)力環(huán)境和鹽淡水混合，使得河口泥

2、沙傳輸過(guò)程相當(dāng)復(fù)朵。河口泥沙運(yùn)動(dòng)是河口地區(qū)可持續(xù)發(fā)展中的重要科學(xué)問(wèn)題如：長(zhǎng)江口的航道整治、黃河口造陸過(guò)程和濕地演變、海河口的河道萎縮等等。全球河流每年向海洋輸送的泥沙約為100?200億t,主要部分沉積在河口三角洲區(qū)域，同時(shí)河流沉積物是諸多化學(xué)物質(zhì)的輸運(yùn)載體。因此河口泥沙輸運(yùn)過(guò)程不僅是河口陸海相互作川的重要研究?jī)?nèi)容，對(duì)研究河口和近岸生物地球化學(xué)循環(huán)也有很好的參考意義⑵。尤其是近年來(lái)關(guān)于河口生態(tài)環(huán)境與泥沙輸運(yùn)過(guò)程關(guān)系問(wèn)題，都需要對(duì)河口泥沙輸運(yùn)的基本規(guī)律進(jìn)行深入的研究?引。河口泥沙運(yùn)動(dòng)是河口地區(qū)可持續(xù)發(fā)展屮的重要科學(xué)問(wèn)題之一。如：長(zhǎng)江口的航道整治『切、黃河口造陸過(guò)程

3、和濕地演變、海河口的河道萎縮等等，尤其是近年來(lái)關(guān)于河口生態(tài)環(huán)境與泥沙輸運(yùn)過(guò)程的關(guān)系問(wèn)題，都需要對(duì)河口泥沙輸運(yùn)的基本規(guī)律進(jìn)行深入的研究⑶。渤海占我國(guó)4大海區(qū)總面積的1.6%,血積近8萬(wàn)kn?,從環(huán)渤海地區(qū)中的黃河、海河、遼河、灤河、鴨綠江、錦江等河流輸往渤海的沉積物通量達(dá)7.5X108t/a的量級(jí)，從地質(zhì)尺度來(lái)看，這意味著渤海環(huán)境的巨人變化，在短短十幾年至數(shù)年的尺度上，入海沉積物的輸運(yùn)和堆積可以使渤海的物理環(huán)境發(fā)牛顯著的變化，直至渤海的消失。渤海的平均深度在20世紀(jì)70年代為20m,但到了90代已變?yōu)?8m（大港油皿資料），最深處也不過(guò)70m。渤海的變淺當(dāng)然與黃河

4、、海河、遼河、灤河、鴨綠江、錦江等大小I?幾條河流所攜帶的泥沙輸往渤海淤積所至⑺。隨著渤海血積的F1益縮小，渤海變淺的速度也必然越來(lái)越快，最終演化成死海。因此,必須加強(qiáng)河口泥沙運(yùn)動(dòng)及泥沙淤積減淤排淤措施的研究才能而對(duì)渤海灣河口所產(chǎn)牛的挑戰(zhàn)。二、河口泥沙運(yùn)動(dòng)基本理論1、河口類型分類河口由于地質(zhì)、地貌、水流、泥沙條件的不同，演變的規(guī)律亦異，將不同性質(zhì)的河口進(jìn)行分類，冇利于系統(tǒng)地概括河口河床演變的普遍規(guī)律。但河口河床演變還是一門年輕的學(xué)科,不同的研究工作得根據(jù)不同的觀點(diǎn)及其所掌握的資料，對(duì)河口分類有不同的看法O就河口河床本身來(lái)說(shuō)，至今還處于不斷演變的過(guò)程之中。河口地區(qū)

5、是河流與海洋的交匯地帶，河流淡水一般由上層流向口外海域，海洋鹽水則由下層侵人口門之內(nèi)，由于水流紊動(dòng)作用與分子擴(kuò)散，鹽淡水之間必然會(huì)產(chǎn)生摻混，即混合現(xiàn)象。鹽淡水混合過(guò)程是河口區(qū)水動(dòng)力過(guò)程的一個(gè)重要部分兇。為便于敘述，可將歷史時(shí)期的河口和現(xiàn)代的河口分別進(jìn)行分類，二者有聯(lián)系，又有區(qū)別，后者是在前者的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。歷史吋期從河口塑造的成因及地貌形態(tài)的不同，將河口分為河口灣、三角洲和峽江?，F(xiàn)代河口的分類是以河口河床演變?yōu)橐罁?jù)O現(xiàn)代河口河床的沖淤演變主要由于來(lái)水來(lái)沙最的不平衡。因此許多研究工作者都試圖用徑流、潮流及其含沙最為指標(biāo)來(lái)劃分河口類型。隨著海域來(lái)水來(lái)沙的遞減和陸

6、域來(lái)水來(lái)沙的遞增，M值由小到大冇四個(gè)臨界值，即：(1)混合指數(shù)M<0.1時(shí)為強(qiáng)混合型，而泥沙主要來(lái)自海域，a<0.01時(shí)稱為強(qiáng)混合海相河口。(2)0.1vMv0.2時(shí)為緩混合型，而泥沙仍然以海域來(lái)沙為主，O.OlvavO.05吋稱緩混合海相河口。(3)().21時(shí)已屬弱混合型，而泥沙主要來(lái)自流域，av().5時(shí)稱為弱混合陸相河口。2、河口泥沙來(lái)源中國(guó)入海河流數(shù)百條，每年挾帶近20億t泥沙傾注入海成為海岸帶灘涂的主要物質(zhì)來(lái)源。這些泥沙-?部分

7、在風(fēng)浪作用下被掀起后隨漲潮流乂回到河口，故河口泥沙的礦物成分往往與河道泥沙并無(wú)二致，但就泥沙運(yùn)動(dòng)來(lái)說(shuō)與河道泥沙的運(yùn)移有顯著的區(qū)別。河口泥沙的來(lái)源從數(shù)量上來(lái)說(shuō)，主要是陸相河沙和海相泥沙。陸相泥沙源于巖石的風(fēng)化。當(dāng)巖石風(fēng)化以后變成各種粘土礦物質(zhì)，這些粘土礦物質(zhì)的主要成分是含水硅酸鋁。我國(guó)人江大河多，淤泥質(zhì)海岸分布其廣，這是我國(guó)河口海岸的一個(gè)特點(diǎn)。海相泥沙總的來(lái)說(shuō)都是由漲潮流帶進(jìn)河口。同時(shí)，人類活動(dòng)對(duì)河口泥沙數(shù)量的影響不可忽視，如河口疏浚泥土的處理,如果處理不當(dāng)，往往使航道回淤嚴(yán)重：城帀工業(yè)用水和生活用水如果不加處理，直接排放到河口，就數(shù)量來(lái)說(shuō)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于流域來(lái)沙或海域

8、來(lái)沙，但污水中含有大量有