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第卷第期海洋通报...
年月..
河口泥沙输移方式判别及推移质数量计算
孙志林
杭州大学,杭州
. 需要判
别可口泥涉的输移方式并计算摊移质数量。本文采用概率论与力学桕结台的方怯建立了推移质与悬移质的动力学
判鄹准则同时首次提出一种计算全年推移质数量及谣耐输抄率过程的理论方法并以瓯江河口为示饷.
说明本方法在研究推移质造床可口的箍秒规律方面是行之有效的,
虽然潮汐河口环境中大量存在以悬浮方式输移的细粒物质, 以致迄今关于河口泥沙的研
究多限于悬移物质的悬扬、输移及沉降特性方面“’”。然而纵观我国瓯江口, 闽江口和长江
口”的河床沉积发现, 中、细砂物质含量较高, 而悬移质中这种粒径相应极少甚至缺乏, 表
明推移质起一定的造床作用。对此类河口, 单纯研究悬移质巳不足以揭示河口泥沙侵蚀和沉
积规律, 从而难以掌握河口演变规律。然而研究河口推移质势将遇到两个基本问题, 一是怎
样判馄含沙的输移方式。的概率图解法⋯简易可行,不足的是静态描述, 歌乏动力
学依据, 亦不能定量分析古沉积环境的动力特性,二是如何计算河口推移质数量。如果说河
口悬移质尚有赖以计算的实测资料, 则推移质特别是中、细砂因采样器效率极低而几乎
无资料,要计算全年推移质数量无疑十分困难。
本文试图对上述问题进行初步探索, 以期建立理论上台理的,计算上可行的判别泥沙输
移方式的动力学准则及推移质数量计算方法。
、河口泥沙输移方式判别准则
河口混合沙中不同粒级颗粒的输移方式各异。一般而言,会在河口环境中絮凝的颗粒只
能以悬浮方式输移, 而较粗的砂性物质则可能在适当动力条件下呈推移运动包括滚动, 滑.
动和跳跃, 这就需要判别准则。
显然,对粒径确定的泥沙,输移方式将困水流条件不同而异, 即使在恒定水流中,亦可
能部分悬移、部分推移。颗粒的悬移和撞移并非截然划分而是互有交替互相转化的。因而泥’
沙输移方式本质上是个随机问题, 以采用随机交换规律描述为宜。
据作者研究, 泥沙运动的状态概率表示一定水流条件下某一粒径泥沙处于何种运动方式
的概率, 当推移概率大于或等于悬移概率时, 该粒径泥沙以推移运动为主, 反之则以悬移运
动为主。两种状态概率分别为,
推移革‘簧蛊‰
收辆日期:年月日;收修改稿日期:年月日.
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期静志林。河口泥沙输移方式划及推移质数量诗算
口
悬移概率。:
口一口一口。一口卢
式中口为起动概率, 。为不止动概率’为扬动概率。令可得
一口。一:
扬动概率为竖向瞬时底速大于颗粒沉速的机遇, 而瞬时底速符台正态分布。考虑到只有向上
底速对悬浮有效, 并取竖向底速均方差,. 则有
去
式中“为摩阻流速, ∞为泥沙沉速。
止动概率系重力力矩大于推移力矩与上举力矩之和的机遇,后两种力与服从正态分布的
纵向瞬时底速的平方成比例。运用对数流速公式并按已往成果确定所有系数可得不止动概率
的积分下限为..—一, 其中为沉降阻力系数的方根。由式知口变化

对口影响甚小, 则可取推悬分界粒径可能所属范围内的几何平均值, 则
去/