底栖动物对黄河口海床土渗透性影响的试验研究

论文摘要

黄河口周边潮滩地区生物活动发育,生物活动是改变沉积环境的重要因子。黄河口沉积物主要成分是粉土,具有很大的特殊性。黄河口生物种类和数量在潮坪上的分布具有很大的差异,生物活动分布的差异性诱发了沉积物性质的差异性,本文在大量的野外调查、现场试验和室内模拟试验中获得大量数据的基础上,结合前期研究结果,从3个方面研究生物活动对黄河口海床沉积物渗透性的影响:1、黄河口底栖动物分布现场调查及其对海床土性质影响;2、对比研究生物扰动区和无生物扰动区的沉积物渗透性的现场实验研究;3、对比研究生物扰动和无生物扰动沉积物渗透性的模拟实验研究。生物的扰动使黄河口潮坪沉积物的含水率增加、渗透性提高、表层30cm以上的强度降低、30cm以下的强度增加、使得潮滩颗粒细化、生物活动每天掘出的沉积物对潮坪的物质运移将产生很大的影响。生物活动对沉积物渗透性的影响,使得有生物扰动沉积物的渗透性大于无生物扰动的沉积物的渗透性,典型研究区沉积物的水平渗透性要大于垂直渗透性,而有生物扰动沉积物的水平渗透性明显大于无生物扰动的沉积物的水平渗透性。生物扰动对沉积物的电性特性有较大的影响,生物扰动区沉积物的视电阻率高于无生物扰动区的视电阻率。生物对沉积物的扰动作用,造成了剖面视电阻率变化的复杂性和沉积物分层的复杂性。室内模拟海床中由于生物孔洞的存在,表层海床土对外加荷载的响应比较灵敏,表现为生物扰动的模拟海床表层孔压曲线的变化幅度要比无生物扰动的模拟海床大,海床土可以形成向上和向下双面排水的渗流模式。生物扰动增加了土层的渗透性,减小了土体孔隙水压力的累积。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 前言
• 1. 国内外研究现状及意义
• 1.1 研究的意义
• 1.2 研究现状
• 1.2.1 海床土渗透性特征及研究现状
• 1.2.2 底栖动物对海床土渗透性的影响
• 1.2.3 底栖动物对海床地形地貌的影响
• 2. 黄河口典型研究区特征
• 2.1 概述
• 2.2 典型研究区地形地貌特征
• 2.3 典型研究区水动力条件
• 2.4 典型研究区沉积物的组成与分布特征*
• 2.5 研究区底栖动物活动及分布特征
• 3. 黄河口典型研究区底栖动物分布现场调查及其对海床土性质影响
• 3.1 概述
• 3.2 底栖动物的分布现场调查
• 3.2.1 底栖动物调查点分布
• 3.2.2 调查取样方法
• 3.2.3 调查结果分析
• 3.3 底栖动物扰动对海床土物理化学性质的影响
• 3.3.1 概述
• 3.3.2 底栖动物扰动对海床土强度的影响
• 3.3.3 底栖动物扰动对沉积物粒度组成的影响
• 3.3.4 底栖动物扰动对海床土有机质含量的影响
• 3.3.5 底栖动物扰动对沉积物含水率的影响
• 3.3.6 底栖动物扰动对沉积物的运移影响
• 4. 底栖动物对沉积物渗透性影响的现场实验研究
• 4.1 概述
• 4.2 沉积物渗透性测定的现场试验
• 4.2.1 单环原位渗透试验*
• 4.2.2 钻孔法测渗透性变化的现场试验
• 4.2.3 研究区地下水流场的测量及特征
• 4.2.4 高密度电阻法测渗透性变化的现场试验
• 4.3 现场试验小结
• 5. 底栖动物对沉积物渗透性影响的室内试验研究
• 5.1 室内变水头渗透试验
• 5.1.1 试验取样
• 5.1.2 试验结果
• 5.1.3 分析讨论
• 5.2 底栖动物对沉积物渗透性影响的室内模拟试验研究
• 5.2.1 概述
• 5.2.2 试验装置
• 5.2.3 试验过程
• 5.2.4 结果讨论
• 6 结论与待解决问题
• 参考文献
• 致谢