3.7径流向海汇集及其效应(5)

　　从海洋来的泥沙，一部分是近岸带浅滩受风浪掀起后，被涨潮流带入河口区的海域泥沙；一部分是邻近河流输出的泥沙，经沿岸流和涨潮流带入的，例如，长江输出的一部分泥沙，可以绕过南汇嘴进入杭州湾。从海域带入的泥沙往往大部分又被落潮流带回海洋。

　　此外，有时也会从河口区河床上攫取部分泥沙，数量不多，但对河口区内局部地区的冲淤却有着很大的作用。

　　河口区输沙的总趋势是输向海洋。各河口的来沙组成不同，主要取决于河口径流、潮流对比及流域来沙的多寡。

　　2.河口泥沙的絮凝 进入河口区的泥沙，一般颗粒很小，通常在0.005毫米以下。对于细颗粒泥沙，除了力学作用外，化学作用是不可忽视的。细粒泥沙在淡水中发生电离现象，使颗粒带有负电，各颗粒负电荷的相互作用使其保持分散状态，呈胶体状。据有关资料，分散的细粒泥沙中，50％以上的沉降速度小于10-4厘米/秒，但是水流内部紊动向上的分速可达10-3厘米/秒，这些泥沙是很难在重力作用下沉降的。海水是含有电解质的液体，即海水中含有正负离子。表面带有负电荷的泥沙胶粒与海水中的离子发生离子代换，致使部分泥沙颗粒之间产生引力，颗粒相互聚合变大。当紊动垂直分速小于其沉降速度时，泥沙下沉。这种物理化学现象称絮凝作用，它如同淡豆浆（胶体）加入酱油后凝聚成豆腐花一样。泥沙的絮凝是河口泥沙的独特现象。

　　影响絮凝作用的主要因素是含沙浓度与含盐度；含沙浓度越大，泥沙颗粒越细，絮凝作用越强烈。水流的扰动，促使泥沙颗粒相互碰撞，也加剧絮凝。据实验资料，含盐度在3—10‰时，絮凝作用最为强烈；当含盐度增大到20‰以上后，絮凝作用就停止。絮凝体进入淡水后，还会发生絮散，重新分散为细小的单颗泥沙。

　　3.河口泥沙的悬移 入海河口的各河段中，径流与潮流作用的强弱不同，而且涨落潮不断地转换着，因而部分细粒泥沙不断地经历着悬浮、落淤，再悬浮的运动，因此，河口水流的挟沙能力有着一定的变化规律。

　　径流的年际变化和年内变化，使河口区的含沙量也具有年内和年际变化的性质。潮流则使含沙量具有半月周期和半日周期的变化。河口区的潮流界以下，径流作用逐渐减弱，潮流作用逐渐增强。自潮流界至口门附近，含沙量的沿程变化是；季节变化逐渐不明显，大小潮和涨落潮引起的含沙量变化越趋明显。表3－20为长江口段洪季大、小潮汛平均含沙量的沿程变化。

　　由表中数据的变化量为：江阴附近的肖山为1，南支的七丫口为1.5，南港为3.1，北港为2.7，北支的青龙港为2.3，其下游的庙港则为3.0。落潮含沙量的比值也有同样的趋势。可见越向下游，大小潮含沙量的差值也就越大。

　　河口水流在一个潮流周期中经历涨急，涨憩、落急，落憩等阶段，相应的含沙量过程线在一个潮流周期中也有两起两落。两个含沙量高峰分别出现在涨急落急后约1小时；两次最小含沙量出现在转流之后。含沙量的变化滞后于流速的变化，其原因是河口区系细粒泥沙，其沉速小，而水流速度和方向的变化异常迅速，含沙量要适应水流的这种变化，需要一个过程。

 

　　河口的输沙能力主要取决于水动力条件，但因动力条件复杂，含沙量又受絮凝、风浪等作用的影响，故精确计算河口区输沙能力是困难的。目前尚没有一种理想的方法解决此问题。在实际工作中，多采用无潮河流的输沙概念来处理河口的输沙能力问题，其基本出发点是使涨（落）潮平均含沙量与涨（落）潮平均流速建立经验关系。考虑到潮流速度变化迅速，泥沙的掀起和沉降需要一个过程，采用“前期含沙量”作为参数，可使涨落潮平均流速与涨落潮平均含沙量的关系曲线得到一定的改进。

　　因为潮汐河口的流量是往复流，因此，河段的净输沙量应等于涨、落潮时，该河段总输进量和总输出量的差值。

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