基本介紹
- 中文名：河口泥沙運動
- 外文名：sediment movement in estuaries
- 特點：產生混濁帶
- 區域：河口
運動特點,位置關係,近口段,河口段,口外海濱段,輸沙量,挾沙力,參考書目,
運動特點
①頻繁的懸揚和落淤。周期性往復水流的漲落過程要經歷漲急漲憩和落急落憩，即流速由最大降低為零的階段。在這一過程中泥沙隨著頻繁地懸揚和落淤，前進和後退，比河流泥沙運動和沿海的泥沙運動活躍得多。
②存在絮凝現象。在鹹淡水混合過程中，徑流挾帶的細粒懸移泥沙遇到含有電解質的海水，顆粒表面形成雙電層水膜，顆粒間水膜彼此粘結而絮凝成團，加速沉降，稱絮凝現象。
③產生最大渾濁帶。在鹹淡水密度梯度的作用下，河底某處往往出現漲落潮流速相抵以後淨流速接近於零的滯流點(見河口水流)，在滯流點以上泥沙向下游運移，在滯流點以下泥沙向上游運移，而在滯流點附近懸沙匯聚，形成高含沙量區，即最大渾濁帶。底沙的迂迴停滯使河床淤淺，形成特有的攔門沙淺灘。
④有浮泥運動。河口的口外海濱和沿海地區的含沙量都隨風浪和潮汛的大小而變。在大風浪平息之後如遇小潮汛，則懸沙容易下潛，形成濃度較大的懸浮體，簡稱浮泥。浮泥在水流或自重的作用下可以流動，這是河口和沿海泥沙運動的特殊形態。
⑤產生團聚現象。徑流攜帶的微生物是河口地區海洋魚類的主要食物。魚類吞進渾水，分泌粘液，把渾水中微生物吸收，而把泥沙粘聚成團，排出體外，加速沉澱，這種現象稱團聚現象。
位置關係
河口泥沙運動與河口水流運動密切相關。河口各段水流情勢不同，泥沙運動的情況也不相同。
近口段
懸移泥沙中的沖瀉質不易沉降，含沙量沿垂線分布與無潮河流的情況基本一致，仍然遵循對數分布規律。但因徑流受漲潮水位的頂托，流速減小，推移質泥沙的運移速度也相應降低。
河口段
水流周期性往復，泥沙來回運移。但在一個漲落全潮過程中，泥沙總的運移方向是指向下游。隨著漲落潮流速大小的變化，含沙量也起變化，在漲急或落急出現最大流速時床面泥沙被掀起，懸沙含量增加。在漲憩落憩時懸沙含量相應減少。但因含沙量適應水流的這種變化需要一個過程，因此最大含沙量的出現往往要比最大流速的出現滯後1～2小時。
同樣，最小含沙量的出現也比憩流出現時間推遲一些（見圖）。河口段內懸移泥沙遇鹹水後受電化學作用而絮凝沉降。同時，在鹹淡水混合過程中由於水流有分層現象，使含沙量在垂線上分布也有分層現象，含沙量的分布規律與近口段的情況顯著不同。
口外海濱段
含沙量主要隨風浪和潮汛大小而變。如大潮汛伴隨大風浪，則含沙量顯著增加。小潮汛的含沙量則相應減小。同時由於鹹淡水混合和懸沙絮凝沉降等因素，口外海濱的泥沙運動較為複雜。由於沖淤頻繁，懸移泥沙與床面泥沙的顆粒組成差別不大。
輸沙量
潮汐河口水流在潮流界以下是周期性往復水流，因此通過一個斷面的輸沙量應分別計算，漲潮輸入和落潮輸出的沙量兩者相抵為一個全潮的輸沙量。因此，河口往復水流中的輸沙量概念與無潮河流輸沙量概念不同。河口水流挾沙力主要取決於水流動力條件。潮汐河口動力條件複雜，含沙量又受風浪和絮凝沉降等影響，正確計算河口水流的挾沙力是困難的，尚無比較理想的方法。
挾沙力
在實際工作中常採用無潮河流挾沙力概念來處理河口水流挾沙力問題，即認為影響河口水流挾沙力的主要因素是流速，建立漲（落）潮平均含沙量與漲（落）潮平均流速經驗關係。但是，實際上河口地區，特別是口外海濱，受風浪和絮凝沉降等因素的影響，含沙量的變化與流速的變化不太一致。這些經驗關係在鹹淡水混合地區不太適用。河口水流挾沙力計算比較合理的方法，是考慮水流的不穩定性和含鹽度的影響，利用不穩定流輸沙平衡原理研究鹹淡水混合過程中含沙量隨時間和沿程變化規律。
參考書目
武漢水利電力學院河流泥沙工程學教研室編著：《河流泥沙工程學》，上冊，水利出版社，北京，1981。
