何傳光 李小娟 左學(xué)玲

(黃委黃河口水文水資源勘測局， 山東 東營 257091)

黃河口濱海區(qū)泥沙容重試驗(yàn)分析研究

何傳光 李小娟 左學(xué)玲

(黃委黃河口水文水資源勘測局， 山東 東營 257091)

本文以黃河口附近的水文泥沙容重試驗(yàn)數(shù)據(jù)為依據(jù)，通過計(jì)算，分析得出了黃河口泥沙沖淤計(jì)算容重采用值1.533g/cc，經(jīng)驗(yàn)證與黃委水利科學(xué)研究院提供的1.57g/cc相吻合。并初步分析了黃河口濱海區(qū)泥沙容重分布規(guī)律，以更好地服務(wù)黃河口的綜合治理開發(fā)。

黃河口； 泥沙； 容重； 沖淤

泥沙干容重是泥沙的基本物理特性之一，各種與泥沙沖淤有關(guān)的分析計(jì)算都需要該指標(biāo)進(jìn)行重量與體積的轉(zhuǎn)換。干容重取值準(zhǔn)確與否直接影響計(jì)算結(jié)果的精度,若使用不當(dāng)甚至?xí)?dǎo)致淤積形態(tài)判斷上的失真,在沖淤計(jì)算、河道演變、河流模擬等問題研究中，具有重要的理論意義及廣泛的實(shí)用價值。本文依據(jù)黃河口濱海區(qū)的泥沙容重?cái)?shù)據(jù)資料，通過計(jì)算分析得出該區(qū)域沖淤計(jì)算采用的容重值，同時粗淺地分析了黃河口濱海區(qū)容重分布規(guī)律。

1 黃河口濱海區(qū)測區(qū)概況

黃河口濱海區(qū)測區(qū)范圍為：東西方向從汊2斷面至海邊，南北方向從勝利油田廢井臺進(jìn)海路至勝利油田墾東121井進(jìn)海路的全部陸地部分。該區(qū)域?yàn)辄S河清8出汊后黃河攜帶的泥沙淤積而成，區(qū)域內(nèi)遍布汊溝和爛泥灘，蘆葦和檉柳叢生，蚊子和牛虻密布，因此測量環(huán)境非常惡劣。

2 泥沙容重試驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集和取樣

泥沙容重測驗(yàn)采用MC-4C濕度密度儀,天寶DSM232GPS信標(biāo)機(jī)定位，確定每一個容重點(diǎn)的坐標(biāo)。按照設(shè)計(jì)好的測線，根據(jù)實(shí)地具體情況，在沿線間隔1.0～2.0km采集一個容重值，MC-4C密度儀和DSM232信標(biāo)機(jī)所有采集的數(shù)據(jù)記錄在《黃河口泥沙干容重測驗(yàn)記載表》中，本次試驗(yàn)共采集容重值90個，同時在容重值測點(diǎn)上采集不少于30g的底質(zhì)樣品用于顆粒分析。黃河口濱海區(qū)泥沙容重測驗(yàn)布設(shè)示意圖1。

3 實(shí)測成果分析

3.1 泥沙容重試驗(yàn)成果

對所采集90個點(diǎn)的容重值，按測線進(jìn)行整理、統(tǒng)計(jì)出各測線的容重值、中值粒徑、平均粒徑變化范圍，見下表。

各測線的容重值、中值粒徑、平均粒徑變化范圍表

續(xù)表

由表1可知，黃河口濱海區(qū)泥沙容重測定范圍為1.406～1.699g/cc，平均泥沙容重為1.533g/cc，與黃委水利科學(xué)研究院提供的1.57g/cc相吻合。

3.2 泥沙容重分布規(guī)律

按坐標(biāo)點(diǎn)繪對應(yīng)容重分布圖，并繪制等值線，如圖2所示。由圖2可以看出，自陸地沿潮間帶向海邊延伸，其泥沙容重值由大變小，以河道中心向兩邊擴(kuò)展泥沙容重由大變小，充分證明了泥沙早淤積的容重大，新淤積的容重小。

圖2 黃河口濱海區(qū)測區(qū)容重等值線分布

3.3 泥沙容重與粒徑的關(guān)系

從泥沙容重與平均粒徑關(guān)系圖(見圖3)可以看出：平均粒徑小，則泥沙容重??；平均粒徑大，則泥沙容重大。即泥沙的粒徑愈細(xì),其容重就愈小;反之容重就愈大。

圖3 測區(qū)內(nèi)容重與平均粒徑關(guān)系

圖4 測區(qū)內(nèi)容重與中值粒徑關(guān)系

此外，容重還與中值粒徑大小有關(guān)(見圖4)，泥沙粒徑越細(xì)，受其影響也越大，當(dāng)中值粒徑大于40μm后，其對泥沙干容重的影響已經(jīng)可以忽略，這說明泥沙的非均勻性對干容重的影響主要表現(xiàn)在細(xì)顆粒泥沙上，對粗顆粒泥沙的影響不大。

4 結(jié)論及建議

a.黃河口濱海區(qū)泥沙容重測定范圍為1.406～1.699g/cc，平均泥沙容重為1.533g/cc，與黃委水利科學(xué)研究院提供的1.57g/cc相吻合。

b.黃河口容重自陸地沿潮間帶向海邊延伸，其泥沙容重值由大變小，以河道中心向兩邊泥沙容重由大變小，充分揭示了泥沙早淤積的容重大，晚淤積的容重小。

c.平均粒徑小，則泥沙容重??；平均粒徑大，則泥沙容重大。

d.由于MC-4C濕度密度儀只能測定陸地的容重值，501型直讀式深層密度濕度探測儀，也僅能夠滿足水深小于4m的淺海區(qū)域，要進(jìn)行黃河三角洲附近海區(qū)的密度調(diào)查，只能采用MC-4C、501直讀密度儀和取原狀底質(zhì)樣品相結(jié)合的方式來完成。

[1] 常曉輝,鄭軍,楊勇,等.小浪底庫區(qū)深層淤積泥沙干容重分析[J].人民黃河,2015(8).

[2] 詹義正,黨長偉,余明輝,等.泥沙干容重計(jì)算的新途徑[J].泥沙研究,2007(5).

[3] 熊貴樞.非黏性淤積泥沙干容重分析[J].人民黃河,1993(10).

[4] 張耀哲,王敬昌.水庫淤積泥沙干容重分布規(guī)律及其計(jì)算方法的研究[J].泥沙研究,2004(3).

[5] 何傳光,陳俊卿,王光濤.勝利油田耿井水庫沉沙池使用年限分析[J].水利建設(shè)與管理,2013(10).

Analysis and research on sediment bulk density test in coastal area of Yellow River estuary

HE Chuanguang, LI Xiaojuan, ZUO Xueling

(YRCCYellowRiverEstuaryHydrologyandWaterResourcesSurveyBureau,Dongying257091,China)

In the paper, hydrologic sediment bulk density tests near Yellow River estuary is adopted as basis. The bulk density value of sediment erosion and deposition in Yellow River estuary is 1.533g/cc according to calculation and analysis. It is consistent with 1.57g/cc provided by YRCC Water Conservancy Science & Research Institute according to verification. The distribution laws of sediment bulk density in coastal area of Yellow River estuary are preliminarily analyzed, inorder to better serve comprehensive governance and development in Yellow River Estuary.

Yellow River estuary; sediment; bulk density; sediment

10.16616/j.cnki.10-1326/TV.2017.04.021

TV141

A

2096-0131(2017)04- 0070- 03