盐水楔河口絮凝体分布规律及控制因素——以珠江磨刀门为例

细颗粒泥沙絮凝是影响河口泥沙输移扩散的关键过程,受控于河口复杂动力结构,其中河口水体层化环境下絮凝体空间分布规律亟待探究。针对该问题,本文基于2020年珠江磨刀门河口枯季大面积走航原型观测数据,分析磨刀门河口絮凝体时空分布特征,探究不同动力对其影响作用,揭示水体层化下絮凝体分布规律。结果表明,观测期间磨刀门河口絮凝体中值粒径介于1.87~395.53μm,体积浓度介于20.29~1 495.67μL/L;垂向上,中表层水体中值粒径多大于底层,平面上最大值多位于中心拦门沙和西侧。采用多峰分解方法可将磨刀门河口絮凝体分解为基本颗粒和絮凝核(统称微絮团)、小絮团、大絮团等组分,大絮团占比最大;总体来讲,中表层水体微絮团和小絮团体积浓度小于底层,底层大絮团体积浓度小于中表层。这与盐水楔河口动力结构密切相关,强盐度层化抑制絮凝体在各水层间的交换,导致表层水体大絮团占比远高于中底层,而底层絮凝体受湍流剪切强度影响,以解絮为主,小絮团和微絮团占比高。本研究不仅有助阐明复杂动力结构下细颗粒泥沙絮凝机制,也能为磨刀门河口拦门沙治理、水沙调控及航道疏浚等提供技术支撑。