底開駁船拋投土沙水下運(yùn)動特性室內(nèi)試驗研究

狄鑫平 劉鵬 蔣勤 應(yīng)銘

摘要： 揭示拋投土沙的水下運(yùn)動特性對指導(dǎo)疏浚土的水下拋投作業(yè)等具有重要意義。通過對底開駁船拋投土沙的室內(nèi)物理模型試驗研究，分析土沙的水下運(yùn)動過程及其運(yùn)動特性。以塑料沙、粉煤灰和長江口航道淤泥為研究對象進(jìn)行靜水拋投試驗，分析泥沙粒徑、含水率、黏性以及投放水深對拋投無黏性和黏性土沙水下運(yùn)動特性的影響。采用長江口航道疏浚淤泥進(jìn)行單向動水拋投試驗，分析拋投黏性土沙床面落淤存留率與水流流速之間的定量關(guān)系。結(jié)果表明：黏性與無黏性拋投土沙在水下的運(yùn)動過程均可分為擁擠下落、對流沉降、懸移輸送、觸底崩散和水平擴(kuò)散5個階段;泥沙的粒徑越大、含水率越低或投放水深越大，泥沙的水下沉降速度越快;單向動水環(huán)境下，水流流速越大，現(xiàn)場疏浚淤泥的床面落淤存留率越低，通過對試驗數(shù)據(jù)的回歸分析給出了床面存留率與水流流速間的經(jīng)驗關(guān)系公式。

關(guān) 鍵 詞： 土沙投放; 運(yùn)動特性; 疏浚土; 底開駁船; 拋投土沙床面存留率

中圖法分類號： ?TV149

文獻(xiàn)標(biāo)志碼： ?A

DOI： 10.16232/j.cnki.1001-4179.2021.08.034

0 引 言

在港池開挖與航道維護(hù)等實際工程中，通常需要采用專業(yè)的底開式駁船將疏浚土沙拋投到指定的開敞水域。土沙拋投對周圍水域的水質(zhì)環(huán)境會造成較大的影響[1]。目前，關(guān)于疏浚土沙拋投問題的研究大多側(cè)重于對波浪和潮流等水動力作用下拋投土沙的中長期、大范圍運(yùn)動及其對周圍水質(zhì)環(huán)境的影響[2-7]，對土沙拋投初期泥沙的短期、局部運(yùn)動特性的研究成果甚少。揭示投放初期拋投土沙的沉降擴(kuò)散運(yùn)動特性，不僅是分析土沙拋投對周圍水域環(huán)境影響、確定合理拋投地點并實施有效的污染防控措施的關(guān)鍵，也可以為中長期泥沙運(yùn)動的數(shù)值模擬提供可靠的沙源初始邊界條件。因此，對拋投土沙初期水下運(yùn)動及其特性的研究具有重要意義。

關(guān)于土沙拋投初期泥沙運(yùn)動的研究，目前國內(nèi)外學(xué)者主要圍繞拋投土沙在靜水或波流動力作用下的運(yùn)動形態(tài)、沉降速度、運(yùn)動軌跡以及拋投土沙在床面的堆積體形態(tài)特征等開展了研究。Nakatsuji等[8]通過室內(nèi)水槽試驗研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)拋投土沙顆粒較小時，泥沙的水下運(yùn)動表現(xiàn)為各向同性的異重流運(yùn)動。Li等[9]的試驗研究結(jié)果表明，拋投土沙的群體沉降速度最終會接近單顆粒泥沙的沉降速度。詹詠等[10]提出了一種將單顆粒泥沙沉降速度計算和群體沉降速度計算統(tǒng)一的方法，并指出含沙量、水質(zhì)和絮凝作用是影響沉降速度的重要因素。Yu等[11]對橫向來流作用下拋投土沙云團(tuán)運(yùn)動軌跡隨時間變化進(jìn)行了試驗研究，并用于相關(guān)數(shù)值模型的驗證。章軍軍等[12]采用成像分析法對靜水中拋泥形成的泥沙云團(tuán)運(yùn)動形態(tài)進(jìn)行了試驗，指出拋泥云團(tuán)的水下運(yùn)動可分為以沉降擴(kuò)散為主的下沉階段和以異重流為主的水平擴(kuò)展階段，且床面沉積形態(tài)類似于火山口形狀。顧杰等[13]對泥沙拋入橫流中的遷移擴(kuò)散規(guī)律進(jìn)行了試驗研究，發(fā)現(xiàn)橫流是產(chǎn)生泥沙對流輸運(yùn)的主要動力，橫流的紊動作用可以增強(qiáng)泥沙的沉降擴(kuò)散。 張興無等[14]對波流聯(lián)合作用下拋投泥沙的輸送及其損失率進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)波流聯(lián)合作用下比單純水流作用下的拋泥損失率變化要明顯，且拋泥損失率隨波高增加而加大。羅小峰等[15]通過試驗對拋投泥沙的水下堆積形狀進(jìn)行了研究，指出不同水深條件下堆積形態(tài)略有不同，隨著水深的增大，泥沙堆積體高度逐漸減小，范圍增大，邊坡趨于減小;相同水深條件下，隨著泥沙粒徑的減小，堆積體范圍增大，高度減小，邊坡趨緩;泥沙粒徑越小，堆積體高度隨水深變化越大。姬昌輝等[16]以灌河口現(xiàn)場泥沙為研究對象，采用波流水槽對不同水深、波高和周期以及初始濃度條件下泥沙的沉降特性和懸浮規(guī)律進(jìn)行了試驗研究，發(fā)現(xiàn)初始含沙量相同條件下，泥沙沉降速度隨水深的增大呈增大趨勢，且初始含沙量較小時泥沙沉降速度較大。然而，由于實際的拋投土沙運(yùn)動過程十分復(fù)雜，盡管迄今已取得了一定的相關(guān)研究成果，但對土沙拋投瞬間或初期的水流和泥沙的運(yùn)動特性及其相互作用機(jī)理尚缺乏系統(tǒng)深入的研究。

本文以塑料沙、粉煤灰和長江口航道淤泥作為研究對象，通過室內(nèi)水槽土沙拋投試驗，研究靜水環(huán)境下拋投土沙的水下運(yùn)動以及泥沙粒徑、含水率、黏性和投放水深對拋投土沙水下運(yùn)動特性的影響，并通過單向動水拋投試驗，分析長江口航道疏浚淤泥床面落淤存留率與水流流速之間的定量關(guān)系，以期為指導(dǎo)實際的土沙拋投過程提供理論依據(jù)。

1 室內(nèi)模型試驗

1.1 試驗材料

采用塑料沙、粉煤灰和長江口航道疏浚淤泥作為土沙拋投試驗的模型沙。塑料沙和粉煤灰與長江口航道淤泥分別用于模擬無黏性和黏性泥沙的水下運(yùn)動。模型沙的物理特性參數(shù)如表1所示。

1.2 試驗裝置

試驗在長寬高為30 m×0.5 m×0.97 m的室內(nèi)水槽中進(jìn)行，模型裝置如圖1所示。近岸地區(qū)土沙拋投地的實際水深通常為12～20 m，且土沙拋投過程中泥沙運(yùn)動以水中沉降為主。因此，基于重力相似準(zhǔn)則取模型的幾何比尺為1/40，模型試驗水深取0.3～0.5 m。底開式駁船通常設(shè)有一個或多個泥艙，通過液壓裝置啟閉設(shè)于泥艙底部的艙門將土沙拋投入水。試驗中，參照實際的駁船艙門開啟方式，以艙容為128 m3的單艙為例，設(shè)計制作了底開式拋泥船的單艙模型裝置，其最大艙容為2 000 cm3。

在靜水拋投試驗時，水槽底床為水平床。在動水拋投試驗時，為模擬現(xiàn)場拋泥區(qū)的實際情況，在拋泥區(qū)底床兩側(cè)各設(shè)置了邊坡坡度為0.3，高為0.3 m的潛堤，以形成一個高為0.3 m的投放坑。此外，為獲得恒定的單向水流速度，在水槽兩端分別布置了4臺功率為500 W的水泵，通過調(diào)節(jié)進(jìn)水閥門和出水閥門的開度來控制單向流的流速，采用旋漿式流速儀測定單向流流速大小。此外，試驗中使用高清攝像機(jī)記錄拋投土沙的水下運(yùn)動過程;采用OBS-3+光學(xué)濁度儀記錄水體濁度變化，并通過相關(guān)分析，建立水體濁度與泥沙濃度的相關(guān)關(guān)系，進(jìn)行濁度與懸沙濃度的轉(zhuǎn)化，得到懸沙濃度。1號測點和2號測點距槽底分別為15 cm和10 cm。

1.3 試驗方法

土沙拋投試驗的主要步驟包括：① 配置特定含水率沙樣，儀器率定與調(diào)試;② 將沙樣裝入泥艙模型;③ 開啟攝像機(jī)、濁度儀等量測與記錄裝置;④ 拉動控制開關(guān)開啟船艙艙門，進(jìn)行土沙拋投;⑤ 記錄泥沙的水下沉降與擴(kuò)散過程;⑥ 關(guān)閉測量儀器設(shè)備，回收殘留土沙，清洗水槽準(zhǔn)備下一組試驗。此外，在進(jìn)行動水投放試驗前要在拋投坑底鋪設(shè)土工布以便回收殘留土沙。

為了分析土沙拋投過程中泥沙在水中的沉降擴(kuò)散特性，采用基于圖像色差判別法的圖像處理技術(shù)進(jìn)行編程，對所記錄的土沙下落影像進(jìn)行處理，求得不同時刻拋投泥沙的沉降距離和擴(kuò)散寬度。

如圖2所示，定義ab為泥沙云團(tuán)擴(kuò)散寬度，cd為泥沙云團(tuán)的沉降距離。其中，a對應(yīng)于土沙云團(tuán)水平擴(kuò)散左側(cè)最遠(yuǎn)點豎直線，b對應(yīng)于土沙云團(tuán)水平擴(kuò)散右側(cè)最遠(yuǎn)點的豎直線，c對應(yīng)于艙門下端的水平線，d對應(yīng)于土沙云團(tuán)下端最低點直線。

1.4 試驗工況

靜水試驗側(cè)重于分析拋投土沙的水下運(yùn)動過程以及泥沙粒徑、含水率、黏性和投放水深對拋投土沙水下運(yùn)動特性的影響，試驗工況如表2所示。其中，沙樣的含水率的計算公式為：

a= Vl Vl+Vs? （1）

式中：a為沙樣含水率;Vl為水的體積;Vs為沙樣體積。

沙樣的容重計算公式為：

γs= ms Vl+Vs? （2）

式中：γs為沙樣容重;ms為沙樣質(zhì)量。

動水試驗著重分析單向水流對拋投土沙床面存留量的影響，并建立拋投土沙床面存留率與水流速度之間的定量關(guān)系，試驗工況如表3所示。根據(jù)初始投放土沙的質(zhì)量和回收的投放坑中殘留土沙質(zhì)量計算土沙床面存留率。

其中，土沙床面存留率可由下式計算：

p= m1 m2? （3）

式中：p為土沙床面存留率;m1為拋投土沙床面殘留量;m2為拋投土沙總質(zhì)量。

1.5 可重復(fù)性測試

為了檢驗試驗的可重復(fù)性，采用中值粒徑為0.4 mm的塑料沙在水深50 cm的靜水環(huán)境下重復(fù)進(jìn)行了4次投放量為1 000 cm3的土沙拋投試驗。圖3給出了4次試驗得到的拋投土沙在水下沉降過程中土沙云團(tuán)的擴(kuò)散寬度和沉降距離隨時間變化的關(guān)系曲線。由圖3可見，4組試驗得到的土沙在水中的沉降距離和擴(kuò)散寬度隨時間變化趨勢基本一致，證明試驗具有良好的可重復(fù)性。

2 試驗結(jié)果與分析

通過不同工況條件下得到的土沙拋投試驗結(jié)果，首先分析靜水環(huán)境下拋投土沙的水下運(yùn)動過程及泥沙粒徑、含水率、黏性和投放水深對拋投土沙水下運(yùn)動特性的影響，在此基礎(chǔ)上分析單向流的動水環(huán)境下水流速度對拋投土沙落淤在床面殘留量的影響。

2.1 靜水環(huán)境拋投土沙水下運(yùn)動基本特征

采用塑料沙、粉煤灰以及現(xiàn)場淤泥進(jìn)行的土沙拋投試驗結(jié)果表明，無黏性和黏性拋投土沙的水下運(yùn)動過程基本相似，可劃分為擁擠下落、對

流沉降、懸移輸送、觸底崩散和水平擴(kuò)散5個主要階段。圖4為工況2條件下得到的拋投土沙水下運(yùn)動過程的實測結(jié)果，從該圖可以清晰看出上述拋投土沙的幾個基本運(yùn)動過程。① 擁擠下落階段（0～0.5 s）：拋投土沙以高濃度粒子團(tuán)的形式在重力作用下從艙底落入水體;② 對流沉降階段（0.5～7 s）：離開泥艙的土沙以泥沙粒子云團(tuán)的形式，在水中發(fā)生自由沉降，伴隨著與周圍水體的相互作用向兩側(cè)擴(kuò)展，并以雙螺旋渦流的形式運(yùn)動;③ 懸移輸送：伴隨拋投土沙泥沙云團(tuán)的水下沉降，在周圍水流拖曳力的作用下泥沙云團(tuán)外側(cè)的泥沙粒子從下落泥沙主體分離，并隨水流發(fā)生懸移輸送;④ 觸底崩散階段（7～12 s）：拋投土沙的泥沙云團(tuán)下落至床面，垂直撞擊床面，發(fā)生向外的泥沙崩散分離，泥沙云團(tuán)的對流沉降受到抑制，并產(chǎn)生巨大的能量耗散，同時獲得一定的水平動量;⑤ 水平擴(kuò)散階段（12～40 s）：隨著拋投土沙撞擊床面，泥沙獲得了一定的水平動能，并沿床面向落地點兩側(cè)作水平擴(kuò)展，泥沙發(fā)生沿著水平床面向外的輸送。

2.2 泥沙粒徑對拋投土沙水下運(yùn)動的影響

圖5給出了工況2和工況5條件下采用不同粒徑塑料沙得到的拋投土沙水下運(yùn)動形態(tài)，其中拋投量均為1 000 cm3。由圖5可見，不同中值粒徑的拋投土沙在重力和水流力的共同作用下其水下運(yùn)動現(xiàn)象相似，均表現(xiàn)為擁擠下落、對流沉降、懸移輸送、觸底崩散和水平擴(kuò)散5個主要運(yùn)動過程。所不同的是，在拋投土沙水下沉降擴(kuò)散的過程中，土沙的中值粒徑越大，沉降速度越快，水平擴(kuò)散也相應(yīng)越快。

圖6為不同粒徑下拋投土沙的擴(kuò)散寬度和沉降距離隨時間變化過程曲線以及OBS濁度儀2號測點測得的懸沙濃度隨時間變化過程曲線，均印證了上述分析結(jié)果。

參照陳立等[17]關(guān)于泥沙對挾沙水流流動結(jié)構(gòu)影響的成果，土沙在水體中懸浮擴(kuò)散主要受水流紊動擴(kuò)散作用，水流挾沙后紊動強(qiáng)度的變化與顆粒的粒徑大小有關(guān)，粗粒徑能夠增大水流的紊動強(qiáng)度，水流紊動增強(qiáng)會加劇土沙的懸浮擴(kuò)散。此外，Li等[9]的試驗結(jié)果表明，拋投土沙的群體沉降速度最終會接近單顆粒泥沙的沉降速度，而單顆粒泥沙的沉降速度與其中值粒徑成正比，即泥沙粒徑越大，沉降速度就越快，所引起的水流紊動以及紊動水體的攜沙能力越強(qiáng)，這也從另一個方面說明拋投土沙的中值粒徑越大土沙擴(kuò)散越快。

2.3 含水率對拋投土沙水下運(yùn)動的影響

圖7為工況4和工況5條件下采用不同含水率塑料沙得到的拋投土沙水下運(yùn)動形態(tài)，其中拋投量均為1 000 cm3。由圖7可見，初始含水率不同的拋投土沙在水下的運(yùn)動形態(tài)基本相同。所不同的是，在伴隨拋投土沙水下沉降的過程中，拋投土沙初始含水率越高，泥沙在水下的水平擴(kuò)散越快。此外，就拋投土沙的水下群體沉降速度而言，相對于含水率較高的投放土沙，低含水率的拋投土沙表現(xiàn)出較快的水中沉降速度，這是由于含水率低的沙樣容重相對較大，而單顆粒泥沙的沉降速度與容重成正比，泥沙容重越大，沉降速度就越快。

圖8為不同含水率拋投條件下土沙的擴(kuò)散寬度和沉降距離隨時間變化過程曲線以及OBS濁度儀2號測點測得的懸沙濃度隨時間變化過程曲線，均印證了上述分析結(jié)果。另外，從圖8中濃度變化曲線中發(fā)現(xiàn)，含水率0%的沙樣濃度出現(xiàn)了第二個峰值，這是由于土沙云團(tuán)觸底后在床面的反作用下再懸浮引起的濃度增加。

2.4 泥沙黏性對拋投土沙水下運(yùn)動的影響

圖9是工況1、工況6和工況7條件下采用塑料沙、粉煤灰和疏浚淤泥得到的不同黏性拋投土沙水下運(yùn)動形態(tài)，其中拋投量均為1 000 cm3。從圖9可以發(fā)現(xiàn)，在靜水環(huán)境下，粉煤灰和疏浚淤泥的水下沉降與擴(kuò)散運(yùn)動過程與塑料沙十分相近，也即拋投黏性和無黏性泥沙的水下運(yùn)動遵循前述的擁擠下落、對流沉降、懸移輸送、觸底崩散和水平擴(kuò)散運(yùn)動過程。不同的是，黏性疏浚淤泥和粉煤灰的沉降速度明顯快于無黏性塑料沙，表現(xiàn)為疏浚淤泥的水下沉降速度略快于粉煤灰，粉煤灰快于塑料沙。這主要是由拋投土沙的容重大小決定的，3組試驗中采用的塑料沙、粉煤灰和疏浚淤泥的容重分別為0.68，1.24 g/cm3和1.6 g/cm3，容重越大，土沙沉降速度越快。

圖10為黏性與無黏性拋投土沙的沉降距離隨時間變化過程曲線及相應(yīng)的水平擴(kuò)散寬度與沉降距離間的變化關(guān)系曲線，圖中結(jié)果印證了上述物理現(xiàn)象。另外可以看出沉降距離相同時，三者在水中的擴(kuò)散寬度差別不大，說明黏性與無黏性土沙在水中沉降過程中水平擴(kuò)散差別較小。

接近床底的塑料沙擴(kuò)散寬度較粉煤灰和疏浚淤泥偏小，其原因是后者沉降速度較塑料沙大，引起水流擾動觸底后的水平動量較大，水流攜沙力較強(qiáng)，表現(xiàn)為土沙水平擴(kuò)散寬度較大。

2.5 水深對拋投土沙水下運(yùn)動的影響

圖11是工況3和工況4條件下采用塑料沙得到不同拋投水深下拋投土沙水下運(yùn)動形態(tài)的試驗結(jié)果，其中拋投量均為1 000 cm3。由圖11可見，盡管不同初始水深條件下拋投土沙在水下的運(yùn)動形態(tài)基本相同，但在拋投泥沙接近水槽底部時沉降速度有所不同，初始水深較小時，泥沙沉降相對較慢。這是由于水深較淺時泥沙沉降引起的水流擾動會較快地傳遞到水槽底部，在與底床的相互作用過程中形成向上的水流擾動，致使水流對泥沙運(yùn)動的阻滯作用增強(qiáng)，接近底部的拋投土沙云團(tuán)的沉降速度降低。

圖12為不同水深條件下拋投土沙的擴(kuò)散寬度和沉降距離隨時間變化過程曲線及OBS濁度儀1號測點測得的相應(yīng)懸沙濃度隨時間變化過程曲線，也均印證了上述分析結(jié)果。

2.6 ?環(huán)境水流對拋投土沙水下運(yùn)動及其床面殘留量的影響

圖13是工況7和工況8條件下采用現(xiàn)場淤泥得到的靜水和單向流環(huán)境下拋投土沙水下運(yùn)動形態(tài)，其中投放量均為1 000 cm3。

相比靜水條件，水流對拋投土沙的水下沉降及其擴(kuò)散有顯著影響。一方面水流會改變土沙的下沉運(yùn)動軌跡，使得拋投土沙在橫向水流作用下沿著水流流動方向擴(kuò)散沉降;另一方面水流也會影響拋投土沙的輸送，拋投土沙沉降到底床后，其中一部分會落淤在投放點附近床面，而另一部分則在水流力的作用下被再次掀起帶到下游，落淤在投放點下游。

為了分析動水環(huán)境下水流速度對拋投土沙落淤后床面存留量的影響，采用現(xiàn)場淤泥，針對9、10和11三組工況，進(jìn)行了在相同土沙拋投量（1 000 cm3）、不同單向水流流速和拋投入水深度條件下的拋投土沙水下運(yùn)動試驗。

圖14為拋投土沙床面存留率與水流速度（無量綱流速）間定量關(guān)系的實測結(jié)果及其擬合曲線。

由圖14可見，隨著水流流速的增大，拋投土沙床面存留率呈逐漸減小的趨勢。在水流流速較小時曲線變化平緩，表明此時因流速的變化引起的土沙床面存留率的變化幅度較小;當(dāng)水流流速較大時，隨著水流流速的增加，落淤在床面的土沙存留率急劇下降。

通過對實測數(shù)據(jù)的回歸分析，可得拋投現(xiàn)場疏浚土沙床面存留率與水流流速間的定量關(guān)系為：

p=-22.61（ u? gh? ）2-0.81（ u? gh? ）+1.01 （4）

式中：p為土沙床面存留率; u? gh? 為無量綱流速。

3 結(jié) 論

本研究采用塑料沙、粉煤灰和長江口航道疏浚淤泥作為模型沙，對靜水和單向水流環(huán)境下底開式駁船土沙拋投作業(yè)中拋投土沙的水下運(yùn)動進(jìn)行了室內(nèi)水槽模型試驗。主要研究結(jié)論為：

（1） 在靜水和單向水流環(huán)境下，無黏性和黏性拋投土沙的水下運(yùn)動現(xiàn)象較為復(fù)雜，可劃分為土沙的擁擠下落、對流沉降、懸移輸送、觸底崩散和水平擴(kuò)散5個主要運(yùn)動過程。

（2） 無黏性塑料沙在土沙拋投過程中的沉降擴(kuò)散受到泥沙粒徑、含水率和拋投水深的影響。泥沙粒徑越大、含水率越低或拋投水深越大，泥沙的水下沉降越快，其中泥沙粒徑和含水率對土沙水下擴(kuò)散影響較為顯著，粒徑越大或含水率越高，拋投土沙云團(tuán)的水平擴(kuò)散越顯著。

（3） 在單向動水環(huán)境下，拋投疏浚淤泥的水下沉降擴(kuò)散軌跡會沿著水流運(yùn)動方向發(fā)生偏離。水流速度對拋投疏浚淤泥的床面存留率具有顯著影響，水流速度越大，拋投疏浚淤泥的床面存留率越低?；谑杩Ｓ倌鄴佂对囼灥玫降膾佂锻辽炒裁娲媪袈逝c水流速度間的經(jīng)驗公式，可供實際土沙拋投工程參考。

理論上拋投疏浚淤泥的床面留存率不僅與水流速度有關(guān)，還會受到泥沙粒徑、黏性、拋投方式和拋投量影響，多種因素對拋投土沙床面殘留量的影響還有待進(jìn)一步研究。

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（編輯：李 慧）

引用本文：

狄鑫平，劉鵬，蔣勤，等.底開駁船拋投土沙水下運(yùn)動特性室內(nèi)試驗研究

[J].人民長江，2021，52（8）：222-229.

Laboratory experiments study on underwater movement characteristics

of sand dumped from hopper barge

DI Xinping1，LIU Peng1，JIANG Qin1，YING Ming2

（ 1.College of Harbor，Coastal and Offshore Engineering，Hohai University，Nanjing 210098，China; 2.Shanghai Waterway Engineering Design and Consulting Co.，Ltd.，Shanghai 200120，China ）

Abstract：

Understanding the underwater movement characteristics of sand dumped from hopper barge is of great importance to the disposal operation of dredged material in channel engineering.Through laboratory physical model experiments on the sand dumped from hopper barge，we clarify the underwater movement process and characteristics of disposed sand.Firstly，we use plastic sand，fly ash，and the dredged silt from Changjiang River Estuary channel as model materials to conduct sand disposal experiments in still water.The experiment results demonstrate the influence of particle size，water content ratio，viscosity and water depth on the underwater movement characteristics of viscous and inviscid sand.In addition，we carry out sand disposal experiments with the dredged silt from the Changjiang River Estuary channel in unidirectional flow to analyze the quantitative relationship between the current velocity and silt deposition remaining rate on bed.The experiment results indicate that both the underwater movement process of viscous and inviscid disposed sand can be divided into five stages，i.e.，crowded falling，convection settlement，suspended transportation，disintegration at the bottom and horizontal diffusion.The sand settlement speeds up with the enlargement of sediment particle size，the decrease of water content ratio，or the increment of water depth.In unidirectional flow environment，the silt deposition remaining rate on bed declines as the current velocity increases.A empirical relation formula is constituted through regression analysis of the experiment data，which describes the quantitative relationship between the silt remaining rate on bed and current velocity.

Key words：

dumping sand;movement characteristics;dredged soil;hopper barge;remaining rate of disposed silt on bed