粉沙质海岸研究现状

《粉沙质海岸研究现状》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、中国海岸线绵长，海岸类别丰富。海岸工程中通常将海岸分为以下儿类：基岩海岸、砂（砾）质海岸、淤泥质海岸、生物海岸,其中砂（砾）质海岸和淤泥质海岸又统称为平原海岸。港航工程中通常以床面泥沙的中值粒径D50作为海岸分类的指标，早期以0.05mm为分界线，大于0.05mm的为沙质海岸;小于0.05mm的为淤泥质海岸。近期又进一步将床面泥沙D50^0.031mm的海岸称为淤泥质海岸，D50^0.125mm的海岸称为沙质海岸，介于0.031mm和0.125mm之间的海岸定名为粉沙质海岸。我国漫长海岸线上散布着不少粉沙

2、质海岸段，如辽东、冀北、鲁东、苏北、浙东等海岸均有粉沙质海岸段。长期以来，人们对沙质海岸和淤泥质海岸的泥沙运动研究较多，成果丰富，工程实例也较多。但对粉砂质海岸的泥沙运动研究较少，缺乏T程实例。以往港航建设轻易不敢涉足粉沙质海岸区，因为这类海岸床沙的活动性大，风浪作用下底沙极易起动运移'风浪减小后又极易沉积，开敞航道极易发生强淤或骤淤。粉沙定向运移在河流冲淤、堤坝、海岸码头、潮滩围垦等工程中是一个非常重要的问题，特别是在海岸侵蚀方面起着决定作用。泥沙水力特性粉沙质海岸泥沙的水力特性为起动流速小、沉降速度相

3、对较大。根据泥沙起动曲线（图1）可知，粉沙质海岸泥沙处在该曲线谷部，起动流速均比泥质海岸泥沙和沙质海岸泥沙的起动流速小起动沅速n/s■■■■■■00010.010.110粒轻d(・)图1起动流速曲线回淤特点1粉沙质海岸的水体含沙量与风浪有关,无风时，海面平静,水体清彻,有风时，浪随风起冰体浑浊。港口航道的回淤受风浪影响很大，无风不淤，小风小淤，大风大淤，强风强淤，狂风骤淤;2淤积物质屮既有悬移质，也有推移质，两者均不可忽视；3在同样风浪作用卜:粉沙质海岸港航的淤积要比淤泥质海岸和沙质海岸港航的淤积严重,这

4、是由粉沙质海岸泥沙易扬易沉特性所决定4粉沙质海岸的回淤量年际变化幅度大于淤泥质海岸和沙质海岸的年际变化幅度，后两者的变化幅度是年平均冋淤量的35%左右，而粉沙质海岸冋淤量年际变化幅度可达年平均回淤量的50%以上⑸;5粉沙质海岸开敞航道易发生骤淤，一次年最大风的凹淤量可达到年均回淤量的一半⑸;6粉沙质海岸港航的施工回淤量远比淤泥质海岸和沙质海岸港航的施工回淤量大;7粉沙易板结,因此粉沙质海岸开敝航道发生强淤和骤淤后应立即清淤，以免粉沙板结增加清淤的困难。由上述回淤特点可知，粉沙质海岸的泥沙运动和泥沙回淤是港

5、航建设中的关键,必须在设计和施工时给以充分的重视。粉沙的运移形态粉沙质海岸泥沙有三种运移形态，即悬移质、推移质和临底高浓度含沙层。4.1悬移质在粉沙质海岸上，波浪掀沙、潮流输沙仍是该海岸泥沙运移组成的重耍方式与主耍过程•在一般天气条件下，粉沙质海岸泥沙运动仍然以悬移质运动为主。悬移质泥沙在水流中运移极不规则，时而上浮，时而下沉，总体上是随流运移，其运移方向和速度与水流的方向和速度一致。悬移质能在水中随流做长距离运移。4.2推移质粉沙质海岸波浪作用下泥沙111的粗颗粒部分将形成推移质。推移质运动的主要特点是

6、与床面接触，运动的方式有滚动、跳跃、滑移等多种方式。目前多用推移质输沙率来表示推移质泥沙运动的数量.4.3临底部高浓度含沙水体层临底部的高浓度含沙层是粉沙质海岸上在大风天气下特有的一种泥沙运移形态，存在于悬移质和推移质之间的邻近床面水体中，是悬移质与推移质的过渡区'上面与悬移质平滑过渡'无明确分界线，下面与床面为界，与推移质泥沙频繁交换。临底部的高浓度含沙层按运移特点来分析属于悬移质，是上部水体悬移质的一部分。由于粉沙起动流速小，沉降速度大，容易沉积'因此沉聚在下部形成浓度高、厚度小、对航道淤积有重要影响

7、的特殊悬移质。临底部的高浓度含沙层很不稳定，在水动力增加时,易转化为悬移质，在水动力减弱时,又易转化为推移质.与悬移质和推移质的称呼相对应'临底部的高浓度含沙层被不同学者分别命名为“底移质”、“流移质”、“混移质”、“跃移质”、“层移质”等.粉沙的运动规律研究目前，众多学者采用理论推导、现场实测资料统计分析、试验室试验等多种手段对粉沙的运动规律进行了研究，包括:输沙率及其公式研究、粉沙液化机理研究、波浪作用下沙波的运动速度和床面底沙输移研究、挟沙力研究、床面剪切力研究、推悬比（推移质输沙率与悬移质输沙率）

8、研究、临底高浓度含沙水体层输沙率研究、水流、波浪及波流共同作用下的泥沙起动研究（起动公式、起动水深和起动波高研究、波浪作用下悬移质含沙量的垂线分布规律、临底高浓度含沙水体的高度及该层屮的水体运移速度研究、临底高浓度含沙水体流速与含沙量的关系研究、往复流作用下粉沙的起悬和沉降过程研究、波流共同作用下泥沙扩散系数沿垂线分布研究、波流共同作用下泥沙垂线分布研究、破碎波作用下粉沙悬移质浓度垂向分布实验研究，等等。这些粉沙运动规律的研究