淤泥质港口适航水深密实过程分析

以往的大量研究表明，细颗粒泥沙在静水中沉降有两种形式：一种是泥沙属于分散体系，每个颗粒在沉降过程中各有其独立的沉速；另一种是在含沙量达到某一数量以后，呈现出一个明显的清浑水交界面。清浑水交界面的沉降速度分成三个阶段。

（1）在这一阶段，虽然在粗颗粒泥沙下沉的同时有细颗粒随水上升的分选现象，但界面几乎是以均速沉降，所以称为“均匀沉降段”。

（2）过渡沉降段。

（3）清浑水界面下降到一定浑水深度，即达到某一个含沙量Se时，在重力作用下，泥沙逐渐压缩密实，所以称为“压缩沉降段”。

在均匀沉降段的沉降速度，称为“泥沙群体沉速”，与泥沙颗粒级配、颗粒大小、矿物质含量、水质、温度及浑水厚度有关。一般说来，颗粒愈细，含沙量愈大，水温愈低，泥沙在液体中有效容重愈小，都足以促成清浑水界面的形成。

淤泥的固结反映出回淤层淤泥密实的时间过程，对分析判断适航水深的利用时间有重要意义。

1.4.1　试验设备

室内密实试验设备主要包括带有观察窗的沉降管、量尺等。沉降管的内径应大于10cm，高度可根据研究水深确定。另外，为了试验结束后清洗方便，可在沉降管的底部预留排水孔。(www.xing528.com)

1.4.2　试验开展

（1）根据试验要求，按照试验所需的沉降管体积，采用淡水或盐度相当于海水的盐水与试样混合，配制初始密度为1 050kg/m3或1 100kg/m3等不同的试验所需密度泥样。

（2）将配制好的试样注入沉降管，上下搅拌均匀，待管中水体稳定后，及时观察清水与浑水交界面的变化。另外，考虑到现场浮泥主要集中在底床附近，因此，也可以将配制好的试样注入沉降管的指定高度后，沿管壁慢慢注入清水，直接形成上层为清水、下层为泥浆的试验对象。

（3）按照10min、30min、60min、2h、4h、8h、24h、2d、4d、8d、12d、18d、24d、30d、60d、90d等时间段，观察和记录交界面的变化，精度为0.001m。

1.4.3　试验结果分析计算

（1）根据试验记录的试样体积变化值，计算泥沙密实过程和密度变化，并绘制试样密度随时间的变化关系图。

（2）根据密度计算结果，分析泥沙密度与密实时间的对应关系，确定不同密实时间下的泥沙密度。