滨州港海域沉积物特性分析

江阴市卫生局滨州港海域沉积物特性分析如何贯彻落实科学发展观
郝媛媛;冯小香
【摘 要】依据2008年1月、2006年3月和7月的黄骅港、滨州港海区沉积物取样资料,对海床泥沙中值粒径、细颗粒泥沙含量、分选程度等平面分布特征进行了分析,并与黄骅港海域的泥沙底质进行了比较,结果表明滨州港的兴建阻挡了港岛以南床面泥沙的北移,部分遏制了泥沙来源,同时滨州港外航道成为从南到北泥沙输移的沉沙池,对减少黄骅港外航道泥沙淤积有利.
【期刊名称】《水道港口》
【年(卷),期】2009(030)003
【总页数】6页(P164-169)
【关键词】沉积特性;平面分布;对比分析;滨州港
【作 者】郝媛媛;冯小香
【作者单位】交通部天津水运工程科学研究所工程泥沙交通行业重点实验室,天津,300456;交通部天津水运工程科学研究所工程泥沙交通行业重点实验室,天津,300456
【正文语种】现代化仓库中 文
【中图分类】TV142
滨州港是鲁北地区唯一的货物进出口岸,也是山东省最西部的沿海港口。拟建滨州港海港港区位于套尔河入海口外拦门沙浅滩外的深水区,北距黄骅港约20 km,两港基本属于同一海域,且均属于离岸突堤式港岛布置,工程的兴建对海域潮流、波浪动力环境影响较大,动力环境的改变反过来对海域海床表层泥沙的分选产生影响。但由于黄骅港建港早于滨州港,黄骅港防波堤的延长、航道的疏浚及抛泥,已经使黄骅港工程区域海床表层泥沙的组成较工程前发生了很大变化。为配合滨州港海港3万t级码头航道工程方案优化研究,需要分析滨州港、黄骅港区域海床泥沙组成的异同,为项目其他专题的研究奠定基础。
2006年3月和7月、2008年1月分别对滨州港、黄骅港区域海床泥沙进行了大规模的取样,本文基于上述资料,对海床泥沙中值粒径、细颗粒泥沙含量、分选程度等平面分布特征进行分析。
1.1 2006年3月取样分析
2006年3月在黄骅港航道两侧共布置20条断面,航道南为1~10号断面,航道北为10~20号断面,共取样品266个。将取样点分为黄骅港以南和以北2大区域。由图1可以看出:(1)中值粒径分布总体具有航道以南明显粗于航道以北、近岸区域粗于远岸的规律;航道以南10条断面的平均中值粒径为0.038 3mm,航道以北10条断面的平均中值粒径为0.020 4mm。所有断面平均中值粒径为0.029 1mm。(2)自南向北细颗粒泥沙(D50<0.01mm,下同)的百分含量呈规律性增长,由含泥量7.1%逐渐增加至42.3%,航道南侧平均细颗粒泥沙百分含量11.9%,航道北侧平均细颗粒泥沙百分含量35.6%。
1.2 2006年7月取样分析
藤黄微球菌2006年7月在滨州港海区(黄骅港以南)进行沉积物取样,共布置了11条取样断面,采集了85个样品(图2),各点的间隔距离为1 km。
沉积物的中值粒径分布规律分别从“纵向(深水—近岸,断面编号最外为1,由深水向近岸断面编号依次增加)”和“横向(南—北,编号最南边为Ⅰ,由南至北纵向断面编号依次增加)”2个角度进行分析。
由表1和表2可以看出:(1)床面泥沙中值粒径沿纵向(深水—近岸)呈自细渐粗的过程分布特征,1号断面的平均中值粒径为0.036 2mm,至11号断面中值粒径为0.059 5mm,粒径增大的幅度为0.023 3mm,粒径增大的幅度较为明显,近岸与浅水区物质粗于远岸与深水区。同时还可以看出,在-6m等水深线左右(5~6号断面处),泥沙中值粒径有一个突变,深水区(-6 m以外)1~5断面粒径相对偏细,平均中值粒径在0.036 2~0.042 8mm变化,平均为0.040 4mm;浅水区(-6m以内)6~11号断面粒径相对偏粗,平均中值粒径在0.052 7~0.059 6mm变化,平均为0.057 9mm。
(2)床面泥沙中值粒径沿横向(南—北)呈自粗渐细的过程,但变化不大,分布相对均匀。
(3)本区底质样品的平均分选系数在0.26~0.99变化,分选程度表现相对偏好,浅水区分选程度好于深水区。分选系数自1号断面至11号断面总体上表现出是不断减小的趋势,同时反映出1~5号断面分选系数大于6~11号断面,1~5号断面平均分选系数为0.87,6~11号断面平均分选系数为0.30,1~5号断面为分选程度好的范畴,6~11号断面为分选程度很好的范畴。
(4)细颗粒泥沙的百分含量由外海向岸呈规律性减小,由1号断面的15.4%逐渐减小至2.1%;且与泥沙中值粒径的分布规律一样,在-6m等水深线左右(5~6号断面处),细颗粒泥沙含量有一个突变,深水区(-6m以外)1~5号断面细颗粒泥沙含量在15.4%~12.4%,平均为14%;浅水区(-6m以内)6~11号断面细颗粒泥沙含量在7.0%~2.1%,平均为3.1%。
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由Ⅰ~Ⅷ号纵向断面细颗粒泥沙含量由南向北变化不明显,基本上在各断面颗粒泥沙含量平均值(8.1%)附近,变化的幅度很小,远小于由岸向深水的变化幅度。
若以黄骅港、滨州港航道口门(-6m)为界,按照由南至北编排横向断面号(编号最南边为Ⅰ,由南至北纵向断面编号依次增加)48个取样点平均细颗粒泥沙含量统计,由Ⅰ~Ⅷ号横向断面细颗粒泥沙含量由南向北变化不明显,基本上在各断面颗粒泥沙含量平均值附近(表2)[1-2]。
对比表1和表2可以看出,海床泥沙含泥量的突变是以黄骅港航道为界。
2008年1月对黄骅港、滨州港港区与外航道两侧进行了大面积的表层样与柱状样的采集,
共取表层样41个,柱状样28个,本次取样黄骅港航道以北为3条断面,黄骅港航道与滨州港航道之间为4条断面,滨州港航道以南为5条断面。基于这些资料对两港的沉积物特性进行对比分析。唐英
2.1 表层沉积物样品的分析
2.1.1 中值粒径平面分布
从各断面的平均中值粒径来看,全部样品的平均中值粒径为0.042 0mm;黄骅港航道以北各断面平均中值粒径为0.020 5mm;黄骅港航道与滨州港航道之间各断面平均中值粒径为0.035 mm;滨州港航道以南各断面平均中值粒径为0.056 6mm。从沉积物中值粒径总体分布特征看,自南向北、由岸向海泥沙粒径呈现由粗至细的变化的特点。
2.1.2 细颗粒含量
由各区断面含泥量可以看出:滨州港航道以南、黄骅港航道与滨州港航道之间海床泥沙含泥量小,各断面平均大多在20%以下,由南至北呈增加趋势;以黄骅港航道为界,海床泥沙含泥量突变,各断面平均在30%以上,最大达43.6%;近岸及滨州港航道以南,海床泥
沙含泥量小于10%;滨州港航道两侧海床泥沙含泥量在30%左右。
2.1.3 沉积物分选程度
由于本海区各部位泥沙粒径的粗细及物质组成的不同,其分选程度也存在明显的差异:(1)在近岸与滨州港航道以南为砂质粉砂,其分选系数多在0.6以下,属分选程度很好的范畴;(2)滨州港外航道附近分选系数在0.6~1.4,属分选好的范畴;(3)黄骅港航道以北分选系数在1.4~2.2,属分选程度中常的范畴。
2.1.4 沉积物类型分布特征
样品分析结果表明,本区沉积物质组成在宏观上为砂质粉砂、粉砂质砂、粉砂、粘土质粉砂分布。在近岸与黄骅航道以南,以粉砂质砂分布为主,其中在滨州港港岛以南局部区域为砂-粉砂-粘土与砂质粉砂分布;在黄骅港航道以北以粘土质粉砂分布为主,粉砂仅在局部点分布[3-6]。
2.2 柱状取样沉积物样品的分析
在进行表层样采集的同时,进行了自表层向下60 cm的柱状样采集。在采集的28个柱状样品中,除1个取样点没有粉砂层覆盖以外,其余27个取样点均显示表层泥沙为粉砂,粉砂层的厚度在0.2~0.6m,大体呈现浅水处厚、深水处薄的特征。因此可以说滨州港海区海床泥沙属性为粉沙。
将28孔柱状样品分为黄骅港、滨州港之间海区-6m以内与-6m以外、滨州港航道以南海区-6m以内与-6m以外4部分分别进行描述。
2.2.1 黄骅港、滨州港之间海区-6m以内泥沙特征
黄骅港、滨州港之间海区-6m以内有6孔柱状样品,分析表明:(1)柱状样品表层(20 cm以内,下同)泥沙属性为砂质粉砂(ST);组成以粉砂为主,平均粉砂含量59.1%;平均含泥量仅4.5%;平均中值粒径0.052 5 mm。(2)柱状样品中层(20~40 cm,下同)泥沙属性为砂质粉砂;组成以粉砂为主,平均粉砂含量54.3%;平均含泥量比表层增加,为10.5%;平均中值粒径0.050 9mm,较表层稍细。(3)柱状样品底层(40~60 cm,下同)泥沙属性为砂质粉砂;组成以粉砂为主,平均粉砂含量57.1%;平均含泥量比表层、中层增加,为11.7%;平均中值粒径0.044 4mm,较表层、中层细。
2.2.2 黄骅港、滨州港之间海区-6m以外泥沙特征
黄骅港、滨州港之间海区-6m以外有7孔柱状样品,分析表明:(1)柱状样品表层泥沙属性为砂质粉砂(ST);组成以粉砂为主,平均粉砂含量56.7%;平均含泥量16.4%;平均中值粒径0.038 6mm。(2)柱状样品中层泥沙属性为砂质粉砂;组成以粉砂为主,平均粉砂含量60.3%;平均含泥量与表层相同,为16.4%;平均中值粒径0.035 4mm,较表层稍细。(3)柱状样品底层泥沙属性为砂质粉砂;组成以粉砂为主,平均粉砂含量58.5%;平均含泥量比表层、中层增加,为11.6%;平均中值粒径0.044 1mm,较表层、中层粗。

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