赵冲久, 许家帅[1]2009年在《近海动力环境中粉砂质泥沙运动规律的研究及其应用》文中研究指明粉砂质泥沙运动的研究成果,丰富了泥沙运动力学这一学科领域,有关研究成果已经被广泛应用于海岸工程实践。总结了近海动力环境中粉砂质泥沙运动规律的研究现状和研究成果在工程中的应用情况。
赵冲久[2]2003年在《近海动力环境中粉砂质泥沙运动规律的研究》文中指出我国海岸线绵长,随着我国对外开放的扩大和经济的迅猛发展,港口工程及其它海岸工程建设事业方兴未艾。在我国的海岸线上散落分布着粉砂质泥沙。这些海岸的港口工程及海岸工程的建设面临着粉砂质泥沙产生的淤积,冲刷等灾害问题。国内外学者对砂质海岸和淤泥质海岸的泥沙运动规律研究较多,并且有较多港口工程和海岸工程的实例,因此对泥沙问题的认识相对比较深入。但对粉砂质泥沙运动规律的研究较少,我国粉砂质海岸线上为数不多的港口工程中,有成功的经验也有失败的教训。本文在参阅大量国内外学者有关文献的基础上,采用理论分析、水槽试验、现场资料分析验证、工程经验总结等方法,系统地研究了粉砂质泥沙的运动规律。主要内容及结论如下:1、粉砂质海岸在小风浪条件下泥沙运动微弱,水体清澈,强烈的泥沙运动发生在大风、大浪气候下,研究粉砂质泥沙运动主要研究大风浪恶劣天气下的泥沙运动规律;2、粉砂质泥沙的运移形态不同于淤泥质泥沙和砂质泥沙。粉砂质泥沙在潮流和波浪作用的运移形态可以分叁层来描述,即上部水体的悬移质、近底水体的高浓度含沙水体层和底部推移质;3、本文研究了波流共同作用下粉砂质泥沙的起动规律,其起动标准可用修正的Shields曲线描述;4、本文研究给出了底部高浓度含沙水体层高度,含沙量和运移速度,以及其波流共同作用下的单宽输沙率的计算公式。同时本文指出,对于上部悬移质和底部推移质可用原有比较成熟的公式进行计算。结合某海岸的实测资料,本文的公式得到了有效的验证。计算结果表明:粉砂质海岸航道淤积以底部泥沙运动(含高浓度水体层和推移质)为主,悬移质泥沙仅占小量。对于底部泥沙而言又以底部高浓度含沙水体层泥沙输移为主,波浪泥沙剧烈的近岸地区,推移质所占比例较大。5、本文分析、总结了国内现有粉砂质港口工程的特点,提出了粉砂质海岸防沙减淤工程措施。
迟坤[3]2012年在《风时与等效风速对外航道粉砂骤淤量的联合估计》文中研究说明随着我国经济的高速发展,在沿海地区建港辟航的需求日益增加,散布在我国海岸线的粉砂质海岸占到适宜建港岸线的叁分之一。然而,粉砂质海岸存在着“小风小淤、大风大淤、强风强淤”的特点,一场大风可能造成灾难性的损失。如位于粉砂质海岸上的黄骅港在2003年的一场大风后,外航道淤积量达970万m3,并且疏浚物质难于清除,严重影响航道正常使用。粉砂淤积机理复杂,受众多因素影响,现有的粉砂计算多采用半理论半经验的公式,至今尚无能够准确计算外航道粉砂淤积的公式。基于“有效风能”概念提出的粉砂淤积计算公式,采用了“黑匣子”理论,抓住能量输入的关键源头,概化复杂的中间过程,建立了淤积量和有效风能的关系,推导出较为合理的计算方法。本文通过对“有效风能”粉砂淤积计算公式中的主要影响参数进行统计分析,进一步验证公式的合理性。根据有效风能理论,提出等效风速概念,将风速和风时从公式中分离开来,建立等效风速和风时的二维分布模型,并求得单因素统计分析和联合环境条件两种模型下,粉砂淤积量的预测值。二维联合重现值的给出将给航道工程设计、港口建设提供技术参数。本文完成的主要工作如下:(1)利用收集到的粉砂质海岸风、波浪、泥沙资料,代入“有效风能”计算公式,通过泥沙实测数据,求出经验系数,并后报粉砂淤积量。(2)通过相关分析法,计算粉砂淤积量与有效风能相关系数,验证公式的合理性。(3)采用主成分分析法,确定出各风级的风能在粉砂淤积量中的贡献率,在保证数据信息量的前提下,达到参数降维的目的。(4)采用线性回归分析方法,优化有效风能粉砂淤积计算公式,建立粉砂淤积回归方程,通过此公式计算出淤积量的预报值及其置信区间。同时,确定出哪一风级对于骤淤影响最大,为工程设计提供参考。(5)提出等效风速概念,将风速和风时从原有公式中分离开来。分别采用二维对数正态、二维Gumbel逻辑分布、二维Weibull分布,对等效风速和风时进行联合概率分布拟合,并进行比选,预测出粉砂淤积量的重现期,为港口航道防淤减淤提供设计参数。
张盼[4]2014年在《莱州湾西南部现代沉积环境研究》文中认为海湾地区是人类生存和发展的重要地带,莱州湾西南部是山东省重要经济带和自然资源地。尽管前人对莱州湾研究较多,但主要集中于海岸带、悬浮泥沙等方面的研究,从海底表层沉积物出发研究莱州湾西南部现代沉积环境文献较少且不够系统。本文依托“中国近海海洋综合调查与评价专项专项”相关底质调查资料以及MIKE21数值模型,开展了沉积物分析及水动力与地形地貌冲淤数值模拟工作,对研究区内水动力条件、沉积物分布特征、沉积物来源等进行了系统研究,旨在探明莱州湾西南部现代沉积环境及其控制因素,加深认识海湾的发育规律,共得出4个方面基本结论:(1)通过沉积物粒度分析并结合系统聚类分析方法将研究区划分为粉砂质砂沉积区、砂质粉砂沉积区、粘土质粉砂细粒沉积区以及小清河口砂质粗粒沉积区。(2)根据潮流场数值模拟与沉积物分区等将潮流场分为四个区域,潮流流速与变化趋势与沉积物分区具有良好对应性。(3)根据数值模拟中波浪破碎带位置、海底地形、沉积物分区等将波浪划分为破碎带以内和破碎带以外两个分区。(4)根据地形地貌冲淤数值模拟以及沉积物分区等冲淤环境可划分为近岸堆积带、低速率离岸堆积带、高速率细粒堆积带以及河口侵蚀淤积带。本文以研究区内海底表层沉积物分区为基础,结合沉积物物源分析,以潮流、波浪、冲淤环境数值模拟结果为辅助,建立起莱州湾西南部现代沉积环境的综合分区,得出以下认识:(1)研究区内现代沉积环境可划分为四个沉积区即小清河口海域砂质粗粒沉积区、粉砂质砂沉积区、研究区中部砂质粉砂沉积区与研究区北侧粘土质粉砂细粒沉积区,水动力环境依次表现为波浪作用逐渐减弱,潮控作用逐渐增强,物源表现为由近岸小河流、岸滩侵蚀来沙为主变为黄河来沙为主。(2)港口建设、滩涂养殖等影响了研究区内水动力条件及沿岸泥沙来源与运移,人类活动逐渐成为莱州湾西南部现代沉积环境主要控制因素之一。
吴承强[5]2011年在《福建近岸海域海底地貌研究》文中指出本文以实测地形地貌资料为基础,基于海底地貌学和动力地貌学理论,采用现代数据处理技术、定量化分析方法,结合地质构造、水动力、沉积等历史资料和前人的研究成果等,对福建近岸海域这种强潮动力环境下的海底地貌特征及其成因进行探讨。文章得出以下主要结论:(1)福建近岸海域海底地貌自岸向海分为海岸带与陆架两种二级地貌类型,海岸带包括了潮间带和水下岸坡地貌两种类型。潮间带地貌主要分为潮滩、海滩、海蚀平台(岩滩)和红树林滩等四种叁级地貌类型;水下岸坡地貌可分为现代河口水下叁角洲、水下堆积岸坡、水下侵蚀—堆积岸坡、水下岸坡现代潮流沙脊群、潮流脊系、潮流叁角洲六种叁级地貌类型。陆架地貌分为以堆积作用为主的陆架堆积平原和侵蚀与堆积作用彼此共存且都较强烈的陆架侵蚀-堆积平原两种叁级地貌类型。(2)晚叁迭纪以来的构造运动及晚更新世以来的全球性气候变化引起的海平面波动奠定了研究区内地貌的格局,海面波动影响引起的沉积环境的变更同样对地貌的发育起至关重要的作用。全新世以来,现代河流、潮汐、海流、波浪及风暴潮等水动力条件,控制着研究区内海底物质的起动、运移和沉积,塑造了区内侵蚀和堆积型地貌形态,并控制地貌分布和空间规模。而人类时期开始,特别是近现代工业革命以来,人类活动对地貌的演化也产生了重要的影响。(3)研究区地貌特征呈现北、中和南叁个不同的区域:①北区海岸地区地貌类型复杂,岸外地貌较为简单,整体主要以较强的堆积作用而发育的地貌类型为特色;②中区在倾斜的海底发生沉积形成了现今本区岸外倾斜的堆积岸坡地貌,但其堆积作用明显较弱于北区;③南区地貌过程以侵蚀—堆积的复合作用为主。(4)对研究区内特殊地貌体(包括闽江口水下叁角洲、闽江口外潮流沙脊群、兴化湾潮流脊系、厦门港以南的海底沙丘及洼地等)的形成发育进行了分析和讨论。分析认为:①闽江口水下叁角洲是在闽江断陷盆地河湾中,内、外营力的共同塑造下,在海平面波动与泥沙淤积的过程中发育形成的。②马祖列岛至白犬列岛之间海域发育的潮流沙脊并不是现代潮流动力直接作用结果,也不是晚更新世海退时就开始发育的,极大可能是冰后期海平面逐渐上升过程中,在水深大约2-8m的近岸环境中受潮流侵蚀而成。③地质构造奠定了兴化湾潮流脊系复杂的基底,而更新世致密而坚硬的沉积物充填于破碎的岛礁之间,形成了湾内原始地形。全新世后,随着大量河流物质和外海来沙,经现代潮流作用的改造,粗颗粒覆盖在水道边缘原始高地形区形成潮流沙脊。④南区大量海底沙丘地貌的形成应该经历了两个重要时期:一是在早全新世低海平面时期,本区论为滨海浅水区,受当时海洋动力影响形成了最初的海滩、水下沙坝或连岛沙坝;二是海平面上升后,遭受现代海流和风暴浪的作用,也接受者来自近岸和外海两种物源的不断供给,并在原海底沙坝或海滩基础上沉积和运移,伴随着沙波或波纹发育,形成现今海底侵蚀-堆积的地貌形态。⑤区内多处的海底礁石群都位于近岸岛屿与基岩海岸附近,为地质历时期,板块构造运动的碰撞形成基底隆起带。⑥泉州湾与湄洲湾外、镇海角外、白犬列岛与海坛岛之间海域的埋藏古河道正与现今福建沿岸的几大河流所对应,可能是冰期时这些河流向海推进的结果。
刘咪咪[6]2008年在《东海悬沙浓度垂向分布规律研究》文中指出细颗粒泥沙运动及冲淤变化在深水航道整治工程中至关重要,研究细颗粒悬沙运动,悬沙浓度是一个关键。研究悬沙浓度,首先要研究悬沙浓度的水平和垂向分布,其中,垂向浓度又是海水中悬沙叁维分布研究的核心。本文以2006年8月的长江口外海域的悬沙数据资料为基础,把经典的泥沙扩散理论模型和两相流颗粒浓度分布的运动理论模型的关于垂向含沙分布的理论,作为本研究的回归模型的理论依据,通过观测获得的悬沙浊度资料对应求出观测垂向剖面浓度,采用相关分析和多元线性回归的方法,分析了长江口外海域的悬沙浓度垂向分布特点,回归出悬沙垂向浓度分布模型,为了更好的揭示水动力条件对浅海陆架区悬浮物的影响,本文还用短期资料的潮流准调和分析方法,对东海叁定点分表中底叁层的25小时连续海流资料进行分析,计算了叁测站六个主要分潮的北、东分量潮流调和常数,由于原始记录带有扰动信息,经过预处理计算出来常规每小时一次的海流观测结果,把海流加入了悬沙垂向分布模型。并在整个研究区域验证了悬沙垂向浓度分布模型。结果表明:垂向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。通过悬沙垂向浓度模型,由海水底层浓度和海流可以计算得到不同水层的悬沙浓度;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、上层水体的悬沙浓度值。
高文华[7]2015年在《南黄海内陆架沉积物扩散过程的示踪方法》文中提出示踪物方法是追踪物质"源"-"汇"过程的有效途径之一,可定量刻画物质在流域-海岸-陆架间的输运路径和过程,在海洋沉积动力学领域的物源追踪和沉积物输运率计算应用中具有重要意义。本研究以集成的方式将示踪物方法的沉积物物源示踪模型和沉积物输运示踪模型从方法上和技术上得到完整展示。研究以沉积动力过程复杂和物源丰富的南黄海内陆架辐射沙脊为研究区,通过对现代黄河和长江下游河道、废黄河故道沉积物的粒度、重矿物、不同粒级的地化元素以及粘土矿物的测定分析,探讨不同陆源沉积物中示踪标记的时空变化特征;同时采用显着性差异分析,确定追踪叁种陆源沉积物的最佳示踪标记;采用示踪物混合模型,定量化计算出不同陆源对南黄海内陆架表层沉积物的贡献;根据示踪物的普适理论框架模型,确定了南黄海内陆架沉积物的输运方向,定量化模拟计算了该区沉积物的输运率。研究结果总结如下。(1)建立了粗颗粒和细颗粒物质示踪标记遴选过程的可行性操作过程:采用两独立样本的Mann-Whitney U和Kolmogorov-Smirnov的非参数显着性检验方法,同时结合废黄河、现代黄河和长江沉积物中不同示踪参数的时空变化特征来确定物源追踪的最佳示踪标记。结果显示定量化追踪叁种物源沉积物时的最佳重矿物示踪标记是石榴石和锆石;泥质沉积物中最佳地化元素示踪标记是Ni、P、Zn、Co;砂质沉积物中最佳地化元素示踪标记是Ba,K,Ti,P,Mn,Fe,Ni,Co。(2)根据最佳示踪标记参数以及混合模型定量追踪南黄海内陆架泥质和砂质沉积物物源,结果显示:泥质沉积主要受废黄河物质的控制,其中包括黄河物质和非黄河物质。砂质沉积主要受废黄河物质和长江物质的双重控制;表明南黄海内陆架研究区内对于不同粒级的沉积物而言,其物源控制效应不同。(3)首次将沉积物净输运的普适示踪物模型从方法和技术上进行了完整的应用。其沉积物输运的路径和强度在南黄海内陆架研究区得到展示。结果表明,泥质和砂质沉积物的输运率多在10-1-100kg/m/s之间变化,且泥质与砂质沉积物的输运方向不同。(4)基于本研究的假设条件,当南黄海内陆架研究区物质主要由废黄河和长江补给时,结合该区的潮流动力背景,其沉积物表现为向海输运的格局;然而,在相同的潮流背景下,当物源发生变化时,其沉积物输运格局也将改变。因此,更完整的基于示踪物的沉积物净输运模拟应包含全部物源,包括地层改造和海洋环境内生物源。
卢惠泉[8]2010年在《闽江口及附近海域海底地形地貌特征研究》文中进行了进一步梳理闽江是福建省第一大河,其河口区作为福建重要的港口区一直深受各位学者的重视。系统地对闽江口及其附近海域开展地形地貌特征及其演化过程的研究不仅可以为研究闽江口生态环境等提供基础地理资料,还可以为闽江口的开发和保护,尤其是航道整治、港口建设提供科学依据,对海峡西岸经济建设和可持续发展起到积极的推动作用。本文以闽江口及其附近海域高精度、高密度的多(单)波束海底地形数据为基础,结合区域地质背景、河流和海洋动力环境、沉积物资料以及河口区不同时期的海图等资料,运用GIS技术手段建立研究区DTM数字地形模型。定量地分析研究区地形地貌特征,探讨河口区近60年来地形地貌的变化特点和演变规律,并讨论了影响河口区地形地貌发育的主要因素。得出的结论如下:(1)研究区海底地形总体由陆向海倾斜,等深线呈辐射状向外扩散,大致可划分为岸坡与岛礁区、湾口区、现代河口区和陆架斜坡区4个地形单元。北部叁沙湾和罗源湾口外海域,水深较大,近岸海底起伏变化剧烈,而离岸海底地形较为平滑;南部闽江河口区及其以东海域,水深相对较小,地形较平缓,10~15m海底坡降较大。(2)研究区内海底发育的地貌主要有现代河口水下叁角洲、潮流叁角洲、水下堆积岸坡、倾斜的陆架堆积平原等,次一级地貌类型主要为现代水下汊道、河口沙坝、沙嘴、河口边滩、侵蚀沟槽、水下浅滩、潮流沙脊群等,尤其是闽江口外发育一定规模的活动的水下梳状潮流沙脊群。(3)闽江河口区近60年地形地貌演变表明,河口淤积区主要分布于水动力条件较弱以及泥沙含量较高的区域,冲刷区则主要分布于水流转向或水动力条件较强区域;根据不同的侵蚀强度,河口区大致可分为弱淤积区、强淤积区、弱冲刷区、强冲刷区以及稳定区等5个区域;河口水下叁角洲除北部顶处和南部底处有向海发展的趋势外,整体上处于动态平衡状态。(4)区域地质构造、闽江径流量及输沙量变化、海洋动力以及人类活动等是控制或影响闽江河口区地形地貌发育的主要因素。构造运动对河口区地形地貌形成和发育起基础作用,径流和潮流则是河口区各地貌体形成最直接的外部动力。风浪及风暴潮浪对河口沙坝的的改造,人类活动引起的入海泥沙量减少、河口岸线的变化以及建造的构筑物等是河口水下地形发生侵蚀或淤积的重要原因。
李远[9]2016年在《黄河叁角洲土壤及其红粘层的地球化学特征与环境意义》文中进行了进一步梳理黄河叁角洲是受到黄河来水来沙、尾闾流路变迁、全球气候变化等自然因素和农业耕种熟化、城镇化、工业化等人类活动交互作用、迭加影响的区域。目前对气候变化、人类活动和陆海相互作用多重影响下黄河叁角洲区域土壤环境质量、土壤发生发育过程和土壤沉积物物质链关系缺乏一个整体认识。本论文基于黄河叁角洲地区的42个典型类型土壤剖面(182个土壤样品)和26个临近海域表层沉积物样品,分析了土壤基本理化性质、土壤重金属元素与稀土元素、有机氯农药和石油烃等有机污染物、土壤原状土和胶体的矿物组成、化学组成、磁学性质等地球化学特征、土壤和沉积物放射性铅同位素和稳定性碳、氮同位素,表征了黄河叁角洲地区土壤由陆到海的土壤质量特征;探讨了无机元素和有机污染物的土壤环境地球化学行为及来源;揭示了黄河叁角洲土壤剖面红粘层的时空分布、地球化学特征和陆海相互作用下的环境意义。这些研究成果可为高强度人类经济活动及强烈陆海交互作用下黄河叁角洲区域生物地球化学循环与可持续发展提供基础数据和科学依据,具有重要的科学意义和现实的指导意义。本研究的主要结果包括以下几个方面:(1)黄河叁角洲在滩涂、湿地、棉田、粮田、菜地由海到陆的利用方式和空间过渡下,土壤盐分逐渐降低,土壤结构和肥力水平逐渐提高。其中,滩涂土壤结构较差,肥力水平很低,代表了该地区自然成陆条件下的原始土壤理化性质特征。滩涂发育为湿地后,湿地淹水的环境及丰富的植被,使得在该利用方式下土壤粘粒、有机质、氮、磷等含量显着提高。湿地开垦为农田后,人为改良使得土壤脱盐脱碱显着,明显提高了土壤供氮、供磷强度,但人类活动加剧了土壤团聚体的破坏以及有机质的释放。(2)黄河叁角洲土壤重金属、有机氯农药和石油烃的整体含量较低,目前环境生态风险不高。土壤重金属在黄河河岸和叁角洲南部区域含量有升高趋势;有机氯农药中相对活跃组份(γ-HCH和o,p’-DDT)和相对稳定组份(β-HCH和p,p’-DDE)有沿海-内陆的两极分布趋势。土壤总石油烃呈现代黄河叁角洲内部低、外部高的趋势,靠近孤东油田的区域土壤中总石油烃含量相对较高。土壤剖面中铁氧化物和粘土矿物对重金属有显着富集,土壤粘粒也是表层和剖面土壤中γ-HCH的重要载体,土壤石油烃则主要与土壤发育程度相关。黄河泥沙的搬运和沉积是多数污染物的主要来源,但随着调水调沙、石油开采、农业垦殖和海岸工程等人类活动的日益频繁,黄河叁角洲污染物逐渐受到了当地人为过程的影响。(3)黄河叁角洲土壤剖面中稀土丰度与物源的风化程度和成土程度有正相关趋势。土壤剖面不同层次之间稀土分馏情况是同步的,轻稀土相对重稀土富集,La-Eu曲线较陡,Eu-Ld曲线较平缓,Eu呈较为明显的负异常,Ce正异常不明显。通过稀土特征参数可以得出,黄河叁角洲各层次土壤的源物质在黄河侵蚀、搬运、沉积过程中经历了充分的混匀过程。(4)黄河叁角洲土壤剖面中的典型红粘层主要分布在1855年之后形成的现代黄河叁角洲和1855年之前形成的古代叁角洲区域,在黄河和弥河之间为红粘层过渡区,在弥河以东无红粘层分布。出现深度较浅的红粘层沉积相对较厚。对典型剖面的137Cs和210Pb定年可得,黄河叁角洲剖面红粘层沉积的年代在1910s~1960s区间内,红粘层多出现于沉积速率发生较为剧烈变化的层次区间,与水动力变化有关。在形貌特征上,典型红粘层平均粒径为6.69±0.79φ、中值粒径为11.6±7.3μm、红度(a*)值为7.5±0.4。(5)黄河叁角洲土壤红粘层粘土矿物和方解石含量都显着高于其上下黄砂层,而原生矿物如石英和长石的含量则显着低于黄砂层。在常量元素组成上,典型红粘层SiO_2为55.6±3.7%、Al2O3为13.5±1.1%、CaO为8.18±1.03%、Fe2O3为5.49±0.83%、MgO为2.83±0.34%、K2O为2.54±0.83%和Na2O为1.34±0.32%。19种微量元素中,红粘层只有Zr和Hf含量显着低于黄砂层,其余微量元素都要显着高于黄砂层。红粘层相对黄砂层具有较高的风化程度,典型红粘层的硅铝率为6.71±1.06。磁学性质上,红粘层的磁学特征参数数值χfd%为8.3±1.7%、χarm为362.7±90.0×10-8 m3/kg、χarm/SIRM为67.1±15.1×10-5 m/A、SIRM/χlf为9.6±1.5×103 A/m和χARM/χlf为6.3±1.0,说明了红粘层中较细的成土性SP/SD颗粒含量较高,对该层磁性增强贡献较大。红粘层和黄砂层土壤胶体间色度和磁学特征差异较小,但粘土矿物和元素组成略有差异。黄河叁角洲土壤红粘层是源区温湿气候条件下的高风化物质,经黄河由上游至下游搬运、混合、沉积,在叁角洲地区水动力分选而形成。红粘层与黄砂层物源总体上较为相似,但又存在区别,主要是由于不同时期沉积造陆物源不同以及沉积时海相的影响和成陆之后的成壤过程导致不同土层间的地球化学特征差异。(6)黄河叁角洲土壤红粘层重金属平均含量是黄砂层的约1.5倍,红粘层中铁锰结合易还原态Pb、Co以及弱酸溶态Cd比例要高于黄砂层,红粘层中重金属的潜在迁移性更强。红粘层是叁角洲底层土壤中重要的有机碳、有机氮和无机碳库,红粘层中累积的无机碳可能主要以次生碳酸盐形式存在,具有固碳的能力。红粘层出现的深度和厚度结合黄河尾闾改道时间可推测现代叁角洲形成期环境和人类活动变化。黄河叁角洲土壤和沉积物的碳氮稳定性同位素分馏特征表明,滨海湿地土壤、菜地土壤、田地(棉田和粮田)土壤、河相沉积物、海湾和深海沉积物是影响区域碳氮循环的6组重要介质,由自然土壤向海洋沉积物过渡,对应了由源区较活跃有机质库向沉积区较稳定有机质库转移的过程。
诸裕良[10]2003年在《南黄海辐射状沙脊群动力特征研究》文中进行了进一步梳理本文首先针对辐射状沙脊群现有的文献及实测资料,初步分析研究了南黄海辐射沙脊群海域地貌和动力特征,以及动力与地貌的关系。基于过程分裂法及垂向坐标伸缩变换,外模式采用改进型双步全隐有限差分DSI法,内模式采用欧拉—拉格朗日公式,改进了叁维垂向隐式格式,成功地建立了南黄海辐射状沙脊群海域叁维全隐格式潮流数学模型。通过对辐射沙脊群海域平面及立面动力特征的研究,基本探明了南黄海辐射沙脊群形成发育和维持的水动力机制,以及其不对称分布格局与动力因素的内在联系。 平面潮流椭圆、水质点迹线、潮流流速特征研究表明,辐射状沙脊群海域潮流具有明显的定向往复流形式,平均潮流流速一般为0.6~1.0m/s,满足形成潮流沙脊的水动力条件。通过对潮波波面传播过程及潮波能流率研究表明,辐射沙脊群海域为南部太平洋前进潮波和北部旋转潮波所控制,两潮波系统在弶港外海辐聚辐散,形成大潮差区的特点。另外还研究了辐射沙脊群海域的余流及余流量的分布,发现在潮流沙脊两侧存在平面余环流,余环流将有利于泥沙在脊顶沉积,与潮流沙脊的维持发育密切相关。 研究主要潮流通道及沙脊横剖面的涡度场。首次发现,在潮涨潮落过程中,深槽中及沙脊两侧均存在一组方向相反、不对称余涡度场(余环流场),横向余环流的存在将有利于沙脊两侧的泥沙均向沙脊顶运动和堆积,是潮流沙脊的形成和维持重要动力因素。应用Hulscher沙波及沙脊增长模式,通过对该海域斯托克斯数及底部阻力参数的计算首次发现,南黄海辐射沙脊群海域在概化古地形和现代辐射状沙脊群水下地形情况下,其斯托克斯数及底部阻力参数均满足形成潮流沙脊的条件。故在有充分泥沙供应的条件下,辐射沙脊群海域必然会形成潮流沙脊,并且辐射沙脊群在现代水动力条件下仍将维持。 各种动力特征平面分布规律研究表明,辐射沙脊群南北沙脊不对称分布的格局是潮流沙脊对潮流往复流性质的强弱分布、潮波能流率大小分布、含沙量的平面分布规律及斯托克斯数的大小分布的动力响应。
参考文献:
[1]. 近海动力环境中粉砂质泥沙运动规律的研究及其应用[J]. 赵冲久, 许家帅. 天津科技. 2009
[2]. 近海动力环境中粉砂质泥沙运动规律的研究[D]. 赵冲久. 天津大学. 2003
[3]. 风时与等效风速对外航道粉砂骤淤量的联合估计[D]. 迟坤. 中国海洋大学. 2012
[4]. 莱州湾西南部现代沉积环境研究[D]. 张盼. 中国海洋大学. 2014
[5]. 福建近岸海域海底地貌研究[D]. 吴承强. 中国海洋大学. 2011
[6]. 东海悬沙浓度垂向分布规律研究[D]. 刘咪咪. 中国科学院研究生院(海洋研究所). 2008
[7]. 南黄海内陆架沉积物扩散过程的示踪方法[D]. 高文华. 南京大学. 2015
[8]. 闽江口及附近海域海底地形地貌特征研究[D]. 卢惠泉. 国家海洋局第叁海洋研究所. 2010
[9]. 黄河叁角洲土壤及其红粘层的地球化学特征与环境意义[D]. 李远. 中国科学院烟台海岸带研究所. 2016
[10]. 南黄海辐射状沙脊群动力特征研究[D]. 诸裕良. 河海大学. 2003