狄鑫平 刘鹏 蒋勤 应铭

摘要： 揭示抛投土沙的水下运动特性对指导疏浚土的水下抛投作业等具有重要意义。通过对底开驳船抛投土沙的室内物理模型试验研究，分析土沙的水下运动过程及其运动特性。以塑料沙、粉煤灰和长江口航道淤泥为研究对象进行静水抛投试验，分析泥沙粒径、含水率、黏性以及投放水深对抛投无黏性和黏性土沙水下运动特性的影响。采用长江口航道疏浚淤泥进行单向动水抛投试验，分析抛投黏性土沙床面落淤存留率与水流流速之间的定量关系。结果表明：黏性与无黏性抛投土沙在水下的运动过程均可分为拥挤下落、对流沉降、悬移输送、触底崩散和水平扩散5个阶段;泥沙的粒径越大、含水率越低或投放水深越大，泥沙的水下沉降速度越快;單向动水环境下，水流流速越大，现场疏浚淤泥的床面落淤存留率越低，通过对试验数据的回归分析给出了床面存留率与水流流速间的经验关系公式。

关 键 词： 土沙投放; 运动特性; 疏浚土; 底开驳船; 抛投土沙床面存留率

中图法分类号：  TV149

文献标志码：  A

DOI： 10.16232/j.cnki.1001-4179.2021.08.034

0 引 言

在港池开挖与航道维护等实际工程中，通常需要采用专业的底开式驳船将疏浚土沙抛投到指定的开敞水域。土沙抛投对周围水域的水质环境会造成较大的影响[1]。目前，关于疏浚土沙抛投问题的研究大多侧重于对波浪和潮流等水动力作用下抛投土沙的中长期、大范围运动及其对周围水质环境的影响[2-7]，对土沙抛投初期泥沙的短期、局部运动特性的研究成果甚少。……