河口悬沙研究的进展【文献综述】

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1、毕业设计文献综述海洋技术河口悬沙研究的进展[摘要]河口悬沙在河口及邻近海域环境中具有重要的作用，因为它们既是营养盐和有机物的载体，又对污染物的迁移和循环产生显著影响；同时，由于人类活动和泥沙运移的相互作用，使得泥沙运移对港口开发、航道维护、海洋构筑物建设以及海底光缆的铺设等人类活动产生明显影响。因此，充分了解河口及邻近海域的泥沙运移和动力机制，一方面，对于港口开发等人类活动具有重要的实际意义；另一方面，对于探讨现代沉积过程和分析污染物扩散则具理论意义。[关键词]河口悬沙；悬沙来源；运动形式1前言河口悬浮泥沙的时空变化

2、、输运过程是河口沉积动力学研究的主要内容之一，是很多其他问题研究的前提和基础。河口区是对悬浮泥沙变化非常敏感的地区，要预测河口地区的演变趋势，利用河口地区的区位优势，必须了解悬浮泥沙的时空分布，深刻理解其运动规律。悬浮泥沙本身的物理、化学特性以及河口各种自然动力因子复杂、多变，人类活动的影响更加剧了这种复杂性。悬浮泥沙在各种动力因子共同作用下悬浮、沉降、再悬浮，这些使得悬浮泥沙分布具有时空多变性和不确定性，其次河口现场调查工作复杂、艰巨，这些使得河口悬浮泥沙的时空分布和运动规律成为河口研究中的重点和难点。2悬沙观测方

3、法的变迁2.1直接测量法7直接测量法即对采集的水样进行浓度测量，包括过滤称重法和比重瓶法。其中比重瓶法是通过建立悬沙质量与水样质量的关系式、用分析天平测出水样质量而求得悬沙的质量，此法使用仪器少、操作简单，但需要知道悬沙密度；而过滤称重法是将采得水样作过滤烘干秤重等实验以获得悬沙浓度。直接测量法所得数据精度比较高，基本上排除了尤其是二类水中丰富的浮游植物、黄色物质等干扰，因此在实际观测中广为使用。间接测量法指通过测量除浓度以外的悬沙信息，并根据所得信息与悬沙浓度的相互关系而反演悬沙浓度，但仍须辅以直接测量法作数据的标

4、定、验证。美国Sequoia科学仪器公司根据激光散射原理，研制成功一系列用于现场测记悬沙浓度、悬沙颗粒级配、平均粒径的激光测沙仪，可固定在水底或岸边，也可以拖曳、锚泊或装在船前，还可用于实验室研究。光学后向散射浊度计（OpticalBackScattering简称OBS)属于光学仪器，它通过接收红外辐射光的散射量监测水体浊度，然后通过相关分析，将水体浊度反演为悬沙浓度，这种方法操作简单，能够快速、实时连续测量。至于OBS浊度的标定主要为实验室标定和现场标定，前者是在实验室环境中确定已知的悬沙浓度与浊度值的对应关系，后

5、者是首先在观测现场按规定深度和时间同步采集水样，再按直接测量法测定悬沙浓度值，然后对浊度数据进行标定。光学仪器对悬沙浓度的测量只能作单点测量，获取垂向悬沙浓度数据则必须移动探头进行拉垂线测量。自八十年代以来，用声学原理观测悬浮浓度的方法在河口海岸中得到了广泛的应用，与直接测量法和光学观测法相比，声学观测方法能够在不破坏现场环境条件下，实时、连续地观测水中泥沙浓度剖面及其随时间的变化过程。因而声学仪器逐渐成为悬沙浓度测量的一种极有价值的工具，如超声波观测仪器、声学悬沙浓度剖面仪ACP等、ASSM声学悬浮泥沙观测系统、声

6、学后向散射声呐观测系统等都已广泛应用于悬沙测量。其中声学测量的关键问题是如何对获得的声学观测信息进行标定，将其反演为悬沙浓度。ADP或者ADCP即声学多普勒流速仪，都是根据声学多普勒频移原理测量水体的三维流速，操作简便，流速剖面精度和分辨率高，被广为使用于悬沙相关研究所需要的水文要素测量中。2.2遥感观测方法悬浮泥沙是水色遥感的主要观测要素之一，卫星遥感方法具有观测周期短、时间频率高的特点，可以实现大面积、实时、同步、连续及密集的海洋探测，有利于观察和研究大面积水域泥沙的空间分布及运动规律，因而成为海岸过程观测的一种

7、重要手段。悬浮泥沙的遥感研究工作主要是围绕建立悬浮泥沙遥感模式展开。其核心问题是不同时空分辨率及光谱分辨率的遥感图像，在有关海区结合工程和应用需求，通过现场光谱测试及准同步采样，建立悬沙遥感数据和悬浮泥沙含量之间的定量关系（SuJilanandwangKangshan），从而判别悬沙分布及运移趋势或者河口浑浊水、污染物的范围等（C.E.Bindingeral）。3河口悬沙的起动机制73.1泥沙起动泥沙起动是泥沙输运最重要的动力学过程之一，传统的研究是从床面泥沙的受力平衡出发，推导泥沙的临界起动剪应力或流速。近期的研究

8、将泥沙起动的间歇性与湍流的猝发现象联系起来。尤其是NinoY.,etal.(1996)采用天然沙进行的实验研究进一步证明了泥沙起动与湍流猝发的喷发事件密切相关的事实：一方面，泥沙颗粒集中在低速条纹附近，这显然与湍流边界层中反向旋转的成对流向涡结构有关，这些泥沙积聚所形成的条纹的几何尺寸与湍流猝发的条纹特征一致；另一方面，泥沙颗粒喷射的角度10°