龚 政,葛 冉,冯 骞,魏佳欣,苏 敏,靳 闯,罗景阳

(1.河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,江苏 南京 210098；2.河海大学江苏省海岸海洋资源开发与环境安全重点实验室,江苏 南京 210098；3.河海大学环境学院,江苏 南京 210098)

泥沙起动是泥沙运动迁移的前提,影响泥沙冲淤特性,参与地貌演变、物质迁移循环等多个重要的地球物理化学过程[1]。泥沙起动研究中,常依据粒径将泥沙分为黏性沙及非黏性沙[2]。黏性沙粒径细小,其性质与非黏性沙存在较大区别,导致其起动特性复杂多变,给黏性沙的管理和利用带来了许多问题。例如,抗冲性强的黏性河床受到水流冲刷而露出,形成“胶泥嘴”,促进畸形河势的发展,给河流防洪造成极大压力[3]；黏性沙一旦落淤,难以清理,致使湖库淤积,丧失有效蓄水容积[4]。此外,黏性沙还是一种珍贵的资源。中国河口海岸地区分布着大量粉砂淤泥质潮滩,不仅为沿海地区提供了大量的后备土地资源,同时还在缓冲风暴潮侵袭、污染物降解、海陆物质循环及生物多样性保护等方面发挥着重要作用[5],而随着海平面上升、人类活动加剧,海岸潮滩面临蚀退的风险[6]。目前,针对黏性沙起动问题,或依据实测资料获得经验关系,或直接借用非黏性沙研究成果,与实际偏差较大。因此,从机理层面推进黏性沙起动研究,取得对黏性沙起动客观、正确的认识是亟需解决的科学问题。

泥沙起动指泥沙颗粒在水流冲刷下,由静止进入运动的临界状态[7]。……