近海动力环境中粉砂质泥沙运动规律的研究

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我国海岸线绵长,随着我国对外开放的扩大和经济的迅猛发展,港口工程及其它海岸工程建设事业方兴未艾。在我国的海岸线上散落分布着粉砂质泥沙。这些海岸的港口工程及海岸工程的建设面临着粉砂质泥沙产生的淤积,冲刷等灾害问题。国内外学者对砂质海岸和淤泥质海岸的泥沙运动规律研究较多,并且有较多港口工程和海岸工程的实例,因此对泥沙问题的认识相对比较深入。但对粉砂质泥沙运动规律的研究较少,我国粉砂质海岸线上为数不多的港口工程中,有成功的经验也有失败的教训。本文在参阅大量国内外学者有关文献的基础上,采用理论分析、水槽试验、现场资料分析验证、工程经验总结等方法,系统地研究了粉砂质泥沙的运动规律。主要内容及结论如下:1、粉砂质海岸在小风浪条件下泥沙运动微弱,水体清澈,强烈的泥沙运动发生在大风、大浪气候下,研究粉砂质泥沙运动主要研究大风浪恶劣天气下的泥沙运动规律;2、粉砂质泥沙的运移形态不同于淤泥质泥沙和砂质泥沙。粉砂质泥沙在潮流和波浪作用的运移形态可以分三层来描述,即上部水体的悬移质、近底水体的高浓度含沙水体层和底部推移质;3、本文研究了波流共同作用下粉砂质泥沙的起动规律,其起动标准可用修正的Shields曲线描述;4、本文研究给出了底部高浓度含沙水体层高度,含沙量和运移速度,以及其波流共同作用下的单宽输沙率的计算公式。同时本文指出,对于上部悬移质和底部推移质可用原有比较成熟的公式进行计算。结合某海岸的实测资料,本文的公式得到了有效的验证。计算结果表明:粉砂质海岸航道淤积以底部泥沙运动(含高浓度水体层和推移质)为主,悬移质泥沙仅占小量。对于底部泥沙而言又以底部高浓度含沙水体层泥沙输移为主,波浪泥沙剧烈的近岸地区,推移质所占比例较大。5、本文分析、总结了国内现有粉砂质港口工程的特点,提出了粉砂质海岸防沙减淤工程措施。
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