本文主要通过流变学的方法来研究泥沙的起动及絮凝规律,应用流变仪MCR302,通过实验的方式来研究泥沙的物理特性与流变参数之间的关系,样品主要来自于长江口和崇明东滩。借助流变参数与起动问题的关系,分析得到泥沙物理特性与起动应力之间的关系;结合絮凝结构的流变实验与扫描电子显微镜照片,分析得到悬浮泥沙在不同絮凝情况下的结构。得出如下结论:(1)在低盐度的情况下,盐度对泥沙的粘度影响较大,粘度曲线几乎平行。在含水率与盐度的共同作用下,粘度变化复杂。具体地,在含水率较低、盐度低于0.5‰时,粘度随盐度增大而增大;其次,在含水率较高、盐度高于0.5‰时,粘度随盐度增大而减小。粘土含量的变化影响粘性泥沙的流变特性,随着粘土含量的增大,粘度值增大,屈服应力增大。在含水率<37%时,含水率变化对粘性泥沙结构的影响较大,含水率越高,结构越不稳定,此时含水率是影响泥沙流变特性的主要因素。在含水率>37%时初始剪切应力很低,高含水率的情况下含水率越高粘性泥沙越接近于流动状态。(2)根据振幅扫描结果,在低盐度(<1‰)下,泥沙盐度的增加会导致泥沙粘性增大,流动性减弱,结构强度增强;粘土含量的增大会导致泥沙粘性和流动性均增大,结构强度增强;含水率的增大会导致泥沙粘弹性减弱,流动性增强,结构强度减弱。泥沙盐度对屈服应力的影响程度较小,随着盐度的增大,屈服应力先增大后减小,盐度为0.5‰附近出现屈服应力最大值,最大变化幅度为±4%;随着粘土含量的变化,屈服应力呈现双峰的变化趋势;含水率对屈服应力影响最大,在屈服应力影响因素中含水率占主导地位。屈服应力随着含水率的增大呈现出先增大后减小的趋势,且符合指数分布。含水率低于28%时,随着含水率的增大屈服应力增大;含水率大于28%时,随着含水率的增大屈服应力减小;含水率大于37%时,屈服应力偏离指数分布。起动应力随着含水率的增大呈现先增大后减小的趋势;基于对泥沙物理特性与屈服应力相关性的研究,建立了基于含水率的粘性泥沙的起动应力公式。(3)有机质的存在会影响阳离子对絮凝的促进作用,无机絮凝结构比有机絮凝结构抗剪强度高,恢复性强;阳离子的存在可以促进有机絮凝结构的恢复。絮凝作用会影响泥沙颗粒的起动,絮凝结构尺寸越大泥沙颗粒越难起动,泥沙颗粒在有机絮凝作用下比在无机絮凝作用下较难起动,有机絮凝结构比无机絮凝结构尺寸大。阳离子种类会对絮凝作用产生影响,低价阳离子比高价阳离子对絮凝的促进作用更强。无机絮凝作用中盐水对絮凝的促进作用强于三氯化铁,且絮凝结构抗剪强度更高,抗剪强度提高约34.4%,加入三氯化铁溶液的样品比加入水的样品结构抗剪强度增大程度为14.6%。在剪切过程中较大絮凝结构逐步被破坏成分散结构,使得抗剪强度降低,在长时间稳定的剪切破坏下会达到动态平衡,45 min后可以再次形成新的絮凝结构。