长江口崇明东滩盐沼边缘带悬浮泥沙短期变化特征研究

【摘要】： 入海泥沙在海洋动力作用下的各种活动过程引起的悬浮泥沙变化往往是海岸工程,沉积地貌演变和沉积环境研究的重点问题,加深悬浮泥沙时空分布规律和运动机制的研究,为保护长江口生态环境提供科学的工程措施以及对长江口深水航道的建设具有重要的现实意义。 以长江口崇明东滩高潮滩盐沼边缘带作为主要研究区域,设置盐沼、光滩两个实测地点,采用ADCP(声学多普勒流速剖面仪)、OBS(光学后向散射仪)仪器和现场观测相结合手段进行连续观测和同步采集水样,获得水位、流速、流向、悬沙浓度及悬沙粒径等指标,根据现场数据和室内实验分析结果对悬沙浓度和悬沙粒度短期变化特征(时空分布、垂向分布)以及影响因子进行分析和研究,得出主要结论如下: 1.悬沙浓度潮周期过程线不同程度上表现为“双峰型”特征。平均悬沙浓度5月为1.04 g/l,7月为0.411 g/l。浓度垂向分布呈现由表层向底层不断增加,明显分层现象,剖面分布基本符合对数形式。平均悬沙浓度光滩为盐沼的1.15倍。浓度变化幅度盐沼明显大于光滩。 2.悬沙平均粒径潮周期过程线表现为“圆滑”的“双峰型”。悬沙平均粒径为12.90μm ,中值粒径小于平均粒径,分选性较好,偏态以正偏为主,粉砂是悬沙的主体成分,细粉砂含量最高达65.1%。 3.悬沙级配曲线潮周期变化显示出两种类型:稳定的“单峰型”和不稳定的“双峰型”。垂向梯度在各时刻差异显著,最大峰值粒径含量约为3.5%。悬沙级配和含量盐沼变化小于光滩,盐沼为0.2-1.0%,光滩为1.0-5.0%。 4.悬沙浓度潮周期变化特征与流速变化特征基本一致。单潮次中,流速与悬沙浓度均出现两个峰值,时间相位差约为15-30min。 5.无其他因素影响下,再悬浮发生时悬沙平均粒径和流速成正相关;受植被影响,平均粒径随流速的变化过程不完全同步。悬沙级配和粒度参数的垂向分布受流速引起的再悬浮和沉降影响,级配的变幅与离底床高度成负相关,下部水层大于上部水层。 6.受植被影响,盐沼冠层中的流速比相邻光滩减少了54%,平均悬沙浓度降低了10%,最大降低幅度可达34%。平均粒径由光滩的13.51μm下降到盐沼的12.30μm ,粒径分选性光滩好于盐沼,粒级集中。