生物擾動對黃河口潮灘沉積物侵蝕性的試驗研究.pdf

1、海岸侵蝕已逐漸成為威脅海岸帶生存和生活環(huán)境的主要原因。黃河三角洲海岸侵蝕嚴(yán)重，三角洲潮間帶生物種類豐富，這些生物擾動嚴(yán)重影響了黃河口潮灘表層沉積物的物理力學(xué)性質(zhì)，改變了沉積物的顆粒組成和地表的粗糙度，影響了微地貌和排水條件，從而影響了沉積物的抗侵蝕性能，而對于黃河三角洲沉積物侵蝕性能的研究大部分都是從大尺度方面進(jìn)行的，從生物角度來研究黃河三角洲沉積物侵蝕性的較少。由于生物過程的復(fù)雜性，生物擾動對沉積物的固結(jié)穩(wěn)定性是加強(qiáng)了還是削弱了仍有爭

2、議，本文通過室內(nèi)試驗來研究生物擾動對潮灘沉積物侵蝕性的影響。 本文研究內(nèi)容主要包括：室內(nèi)模擬波浪作用下黃河口潮灘沉積物的土柱試驗，通過模擬有生物洞穴擾動和無生物洞穴擾動土樣在波浪作用下的響應(yīng)情況，實時監(jiān)測土體中孔隙水壓力隨時間的變化情況，分析試驗中生物洞穴擾動對兩種土體的物理性質(zhì)及力學(xué)指標(biāo)產(chǎn)生的影響及原因；利用原狀土樣和土柱試驗后土樣的沖刷試驗和崩解試驗，進(jìn)一步得出了生物洞穴擾動對沉積物侵蝕性的影響，并結(jié)合兩種土樣的物理力學(xué)指

3、標(biāo)進(jìn)一步分析造成這種結(jié)果的原因。本文主要得出以下結(jié)論： 1、生物洞穴的存在使得沉積物的含水率總體增大，表層沉積物結(jié)構(gòu)松散，細(xì)顆粒含量增大，洞穴上部土體強(qiáng)度減小，下部土體強(qiáng)度增強(qiáng)； 2、土柱試驗中，由于生物孔洞的存在，表層土體對外加循環(huán)荷載的響應(yīng)比較靈敏，表現(xiàn)為存在生物洞穴的模擬土體表層孔壓曲線的變化幅度要比無生物洞穴的模擬土體大，生物洞穴增加了土層的滲透性，減小了土體孔隙水壓力的累積。 3、從原狀土樣和土柱

4、內(nèi)土樣的沖刷試驗中可以看出，有生物擾動土樣的抗沖刷性要小于無生物擾動土樣的，并且兩種土樣的抗沖刷試驗規(guī)律大致形同：當(dāng)沖刷流速大于土樣泥沙起動流速時，有生物擾動土樣與無生物擾動土樣的抗沖刷系數(shù)隨流速的增大逐漸減小，無生物洞穴擾動土樣的抗沖刷系數(shù)明顯大于有生物洞穴擾動的；但當(dāng)流速剛達(dá)到起動流速或流速足夠大時，有生物洞穴擾動土樣與無生物洞穴擾動土樣的抗沖刷性能的差距不明顯。 4、生物擾動改變了沉積物顆粒小的分布和顆粒的起動臨界條件，