长江口粗粉砂和极细砂输移特性研究

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1、企业保持知识型员工队伍稳定性的研究[摘要]随着信息知识经济用悬浮物浓度测定系统(ACP1)第一次获得了近底紊流“猝发”蛛(burst)和床面泥沙ㄉ喷发(ejection)早的连续时间序列可视图像和绔数据，同时利用高分辨率流ｋ速仪以及旁侧声纳、热敏式亻双频测深仪等手段获得了大量底形沙波的实测图像和数硪据。这些图像和数据结果表噶明：长江口南支南港之间粗→粉砂至极细砂在涨落潮流的淀作用下，呈现静止——细颗世粒泥沙起、悬扬——粗颗粒廊喷发运移的同时进行大尺度底形运动—细颗粒起扬、悬坤扬—静止的输移循环模式，嫂即当U＜50cm/s，泥铉沙在底床上基本不运动；5沈0cm/s＜U＜65cm妓/

2、s，小尺度紊流猝发发生耿，泥沙开始小尺度起扬，并缅有幕式猝发现象；65cm谍/s＜U＜100cm/s时，小尺度紊流猝发强度和史持续宽度急剧增大，床面细掼颗粒泥沙开始喷发导致床面碥开始冲淤，形成中小尺度沙使波；100cm/s＜U＜や110cm/s时，大尺度紊流形成，床面粗颗粒泥沙稻开始喷发；到了U＞110谳cm/s时，宏观紊流规模ネ更大，床面粗颗粒泥沙的喷瓮发强度和持续宽度急剧增大Ｊ，导致床面形成大尺度沙波酡运动。由于U＞110cmЕ/s的落潮流速远远大于涨潮流速，且落潮最大流速达ⅲ137cm/s，落急(流速＞100cm/s)历时帅(3小时16分)长，因而豪发育了大量陡坡朝向下

3、游的飚大尺度底形沙波，尤其是波衤长＞10m的大尺度沙波都咣是朝向落潮流方向；而涨潮Γ最大流速仅113cm/s搪，涨急(流速＞100cm殴/s)历时仅约40分钟，窀27/27因而没有发育朝向上游方向敉的沙波。关键词：粗粉砂钅极细砂幕式再悬浮猝发喷发脾底形运动输移模式1引言与波流共同作用下的砂质河口[1～3]相比，长江河Τ口是一个悬沙浓度较高、底刽质分布较复杂的潮汐河口，愿有泥、粉砂、极细砂和浮泥Ｆ、细砂等，且各河槽底床表瞧层泥沙的平面分布存在较大差异(图1)[4]。中值仡粒径d50在～的粗粉砂和极细砂在长江河口区分布广赛，如南支下游、南港、北港趣，北支及滩槽交界处，水深髁均在10

4、～15m左右[5瞅]。根据现代普遍采用的美〖国地球物理学会(AGU)奴泥沙分类标准[6]和国际Ф沉积学会(SEPM)的底收形分类标准[7]，粒级为椐～的粗粉砂至极细砂由于其凑粒度太细，粘滞力较大，一兄般以冲泻质、平床方式运动′，仅低流速时有波高的沙纹焱运动，与悬浮泥沙基本无交餮换[8]。甚至在Koma渠randREiners(爻1978)的图解中被归到汹了粘性斯托克斯域(vis猃cousStokesre矢gime)[9]内，亦无溟大尺度底形发育。图1长意江口底质沉积物类型分布图狨Distributio酷nofbedsedimenttypesinthe铄ChangjiangEs傅tu

5、ary27/27周程熹等曾报搽道在长江口该粒径分布区洪┿季有大尺度底形(bedf绘orm)沙波运动[10～堙12]，因而多年来一直为楣人们所关注，但由于受观测方法和仪器条件的限制，迄馥今为止其存在的可能性仍受解到怀疑[13～15]。而粝且粗粉砂至极细砂被认为因栈颗粒间的粘滞力明显增大，柢泥沙颗粒所受到的起动切力嵩大，只有在足够大的涨急和聆落急水流条件下，细颗粒周兖围的粘土被悬浮后才能以跳歇跃或半悬浮形式在近床面上绗运动[12，16]。作者艇于1997年12月3日至挛5日沿长江口南支下游至南沧港上游河段进行了走航式旁遇侧声纳、热敏式双频测深仪瞅、Geochirp浅地层昀剖面仪测量，并

6、在14小时狯的一个连续涨、落潮过程中麒进行了连续定点悬沙剖面(洪ASSM)、ENDCO海宜流计、悬沙含量等新仪器的测量，获得了清晰、完整、系统的高分辨率三维底形沙梦波和实时同步高分辨率底流遥速实测资料、14小时连续屎时间序列的底沙变化运动全墁过程的数据和可视图象。这梅些研究成果证实了长江口粗П粉砂至极细砂在洪、枯季都小有底形运动的发育，对长江堀口泥沙的全沙输移模型、港夤口航道的疏浚等研究将具有重要意义，填补了国际沉积学界关于粗粉砂至极细砂粒氇级范围内大尺度底形运动研吓究的空白。本文特向同行报卑道这一研究成果，并对长江口粗粉砂至极细砂的输移模餍式作一初步探讨。2研究窿区域长江

7、是流域面积达×106km2，年平均流量蝌27/2729300m3/s，最大酴流量可达92600m3/诿s，最小流量4620m3飧/s，平均潮差，每年向东ǚ海输送×108t的泥沙，＞其中有×108t的较粗颗捧粒的泥沙沉积在河口段[7液]，与外海输入泥沙一起组黻成河口区底沙(bedma胙terial)。长江出徐骁六泾节点之后，首先被崇明ず岛分隔为南北两支，继而南刂支又被长兴、横沙岛分隔为羧南北两港，节点到口门的距栗离和口门的宽度相当，均为舸90km。长江口的