黄东海悬浮物浓度垂向分布的统计分析与实验研究

本文以1959年至2002年期间，东中国海域现场调查的22个航次3729个悬浮物浓度数据资料为基础，采用统计学中相关分析的方法，分析了南黄海和东海北部海域的悬浮物浓度垂向分布特点，多元线性回归出了适应于不同季节、不同区域的悬浮物垂向浓度分布模型。结果表明：垂向浓度呈现明显的冬、春季节高，夏、秋季节低的特征；其浓度的大小与相对水深相关性良好，而水深对其的影响则表现在梯度变化方面；垂向浓度梯度在长江口至杭州湾一带的河口区呈现出高值，在与海岸线平行的苏北浅滩至闽浙沿岸的近滨区呈现中值，外滨的广大海域则呈现明显的低值，其中，中值梯度站位的范围与相应的等深线有较好吻合度。 通过悬浮物垂向浓度模型，由海水表层浓度可以计算得到不同水层的悬浮物浓度；有效性检验和拟合结果检验表明，该模型置信度较高，且能够较为有效的预测海水中、上层水体的悬浮物浓度值。 通过室内水槽试验，系统分析了不同周期和波高作用下粉沙质细沙的悬移特性。试验结果表明，在波浪作用下，细颗粒泥沙在水体中悬浮产生明显的三层混浊结构，其混浊度的大小与波浪动力条件相关，波浪周期的延长和波高的增加都会使近底层悬沙浓度显著增大，而对上层水体的悬沙浓度基本不产生影响；悬沙浓度的波动性在近底层表现的最为突出和复杂，底层沙粒在波浪的带动下作与水质点相同的周期性运动；当波浪作用停止，悬沙开始静水沉降时，近底层水体含沙浓度的变化与波浪要素的比值相关。