伶仃洋表层沉积物特征及其泥沙运移趋势

根据伶仃洋表层沉积物的粒度分析资料,探讨表层沉积物的特征,并在此基础上应用Gao-Collins粒径趋势分析方法(GSTA模型)分析了伶仃洋表层沉积物的泥沙净输运趋势。结果表明,伶仃洋表层沉积物共有6种类型,其中以黏土质粉砂分布最广泛。受径流、潮流、波浪和陆架水入侵等多种动力作用,伶仃洋表层沉积物颗粒在北面最粗,南面次之,中间最细,东面略粗,西面略细;分选由中部向东、西两岸逐渐变好,但总体分选差;不同级配的泥沙分布和沉积特征存在差异。伶仃洋泥沙运移规律较复杂,泥沙呈现出向西南输运的总趋势;内伶仃洋四周泥沙受各种力作用,呈现出顺时针方向的环流运移,中心区域为最大浑浊带,泥沙以垂直落淤为主。淇澳岛以南至澳门半岛以东海域受粉砂和黏土向西扩散影响,泥沙向西运移。大屿海峡及外伶仃岛附近海域为高盐水入侵通道,泥沙向西北运移。

越南巴达棱湾沿岸海域周年风和浪的观测分析

基于国内首次在越南巴达棱湾2007年5月—2008年4月的风、浪现场实测资料,对该海区的风和浪的基本特征进行了初步统计分析,得出如下结论:1)海区季风现象明显,冬季(夏季)盛行东北(西南)季风,东北季风强度大于西南季风强度;2)海区波向与风向基本一致,即冬季(夏季)常浪向和强浪向均是E(SSW)向浪;3)海区以风浪为主,波谱表现为多峰结构,主峰多为单峰和双峰结构,东北季风(西南季风)期间,峰值周期对应的波向为E(SSW)向,台风对海域的波谱影响明显。文章结果对认识与我国同纬度的南沙群岛海域的风、浪特点具有一定参考价值。

基于床面层能量平衡关系的推移质输沙率计算式

基于床面层内的水流能量关系,推导了推移质输沙率与床面层内有效水流功率的关系式.实测资料表明,推移质输沙率与床面层内有效水流功率有良好的相关性,且高于推移质输沙率与水流功率的相关性.经2 800组试验资料与天然河流资料的检验表明,该关系式的适应性良好,计算精度较高,并优于同类型的基于水流功率的推移质输沙率公式.

粤东甲子海域潮波异常和南海北部潮波的传播

从南海潮波数值模拟潮能通量的结果中,勾勒出南海北部潮波的传播路径,显示出众多的路径分支。分析表明南海北部陆架包括北部湾海区,仅获得太平洋传入潮能的一小部分,因而南海北部沿岸的潮汐潮流都表现得比较弱。由于复杂的地形,导致了潮波传播路径指向不同方向。文章通过实测资料以及潮波的传播路径,特别讨论了粤东甲子站附近的潮波异常现象,并指出流向台湾海峡南口的分支和流向珠江口、广州湾的分支之间的潮能辐散,可能是造成甲子站附近潮性系数特别大以及潮汐潮流性质迥异现象的重要原因之一。

珠江口外走航ADCP资料的系统误差订正与质量控制

在对珠江口外2006年冬季航次走航ADCP观测资料处理中发现用Joyce的方法不能有效地订正系统误差,其原因在于订正角与航速、船艏向相关。给出了一个订正角为船艏向余弦的拟合函数,得出良好的订正结果。分析了VmDas软件处理流速结果的精度,给出了系统误差识别的方法。发现观测资料中一些不能为VmDas软件识别的错误数据,分析了海况对观测资料的影响,提出了观测资料质量控制与误差订正的一套程序。

广西钦州湾海域海床稳定性特征的研究

综合钦州湾龙门站与近海区钓鱼台站长年历史观测资料和2003年7月的6个站点全潮观测资料,阐述了钦州湾的表层沉积物分布和钦州外湾典型位置沉积物组成状况,并结合钦州电厂建设规划,通过海床稳定性的概念和稳定性指标的计算方法,研究钦州电厂取排水工程附近海域及钦州外湾在潮流和波浪作用下的海床稳定情况,计算结果表明所提出的稳定性理论能够反映实际,是可靠的,可以进一步作为钦州电厂相关模拟研究的基础。

海南岛三亚红塘湾海域波浪特征

【目的】了解海南岛三亚市红塘湾海域波浪基本特征,揭示海南南部海域不同季节波浪变化规律。【方法】利用2021年5月1日至2022年4月30日的波浪资料进行相关分析和波谱分析,得到红塘湾海域季风影响和台风期间的波浪要素分布特征。【结果与结论】该海域浪向主要受到风浪影响,各月份常浪向为SE或SSE,年最大波高427 cm,年平均有效波高65 cm,波周期主要集中在3.0~6.0 s区间,观测海区出现长周期波和较大波高的波浪;春季观测海域波浪易受偏南风影响,夏季观测海域受西南季风作用明显,易形成南向大浪,秋冬季波高逐渐变小;台风期间观测海域的波向为S―W,台风“雷伊”影响期间的波浪谱能量最大,达到19.7530 m^(2)/Hz。海南岛南部红塘湾海域夏季平均波高大于冬季,冬季波浪谱主要是多峰谱,夏季则主要是单峰谱。可见,海南岛南部红塘湾海波浪特征具有典型局地性特征。

三维海洋水动力计算σ坐标转换存在的问题及改进方法

三维水动力模型在准确模拟海洋物理特性中起着重要的作用,传统的σ坐标转换由于当时计算机能力所限,舍去了复杂的高阶项,在实际复杂地形(或水深变化)环境下,会带来一定的误差或计算失真等问题.由此,为了适应高精度计算结果的需求,对原有σ坐标三维水动力模型进行了重新修正.在改进后的模型中,综合考虑了经σ坐标变换引入的与流速、水位、地形相关的复杂高阶项,选用特定的插值函数,利用有限元和差分相结合的方法,进行求解σ坐标下的完整三维浅水模式方程.相比原模型,改进的模型对底坡、水深、潮汐振幅等变化适用范围更为广泛,能更好地模拟出复杂水深变化下的垂向流动分布特征,计算结果具有更高的精确度;改进的模型针对一些极端水位条件(潮汐振幅与水深比大于0.15),其计算误差同样可保持在一个较低的范围内;同时,改进的模型只需更短的时间就可运行至稳定状态.

海口湾东部海域淤积趋势机制分析

海口湾东部是南渡江西北新三角洲受水受沙盆地,一直以来是典型的淤积海域。通过历史卫星影像分析海口湾东部浅滩的沉积过程,研究不同时间的湾内表层沉积物分布规律,采用遥感和实测悬浮颗粒物数据认知悬移质泥沙运动规律,借助沉积物粒径趋势分析推移质泥沙运动规律,对海口湾东部海域淤积趋势以及机制进行宏观分析。结果表明:海口湾东部浅滩的多个沙坝生成于不同的围海填地阶段;人类活动建造的向湾内伸突的人工构筑物,减弱了海口湾东部浅滩的潮流和波浪作用,进而导致泥沙在“葫芦岛项目”东部和南部海域沉积。了解海口湾东部海域泥沙运动规律以及海域淤积机制,是解决该海域淤积问题的基础。

马尼拉地震带海啸对广东沿海影响的数值研究——潮汐与海啸的非线性作用的影响

基于COMCOT数值模型,建立了天文潮与海啸耦合数学模型,对日本"311"海啸进行了模拟验证。针对马尼拉地震带海啸,通过设计海啸震源的计算,分析广东省沿海海啸风险,从数值上得出了海啸引发的最大增水值以及海啸到达广东省沿岸的时间。

海口湾海域波浪特征分析

通过在海口湾北部海域布置波浪观测站,对采集到的实测波浪资料进行统计和波谱分析,研究了琼州海峡波浪季节性变化特征。观测期间最大波高为5.6 m,发生在台风"莎莉嘉"经过期间。无台风影响的月份最大波高为3.0 m。年平均十分之一大波波高、年平均有效波高、年平均波高分别为0.5 m、0.4 m、0.3 m,该海域波高总体不大。波周期范围主要在2～7 s区间。研究结果表明:1)观测海区各月基本都受到东北风影响并存在东北向的波浪; 2)发现海区波浪类型主要是风浪为主的混合浪; 3)发现观测海区一直受到南海传入的长周期波影响; 4)海区风向与浪向的一致性在东北季风影响时段明显强于西南季风影响时段,风速与波高的相关性在东北季风影响时段明显强于西南季风影响时段,该现象在台风月份表现得尤其明显。

粤西阳江海域夏季海流特征分析

为提高对粤西区域海洋动力特征的认识,基于阳江沙扒南部海域夏季全潮海流实测数据,采用潮流准调和分析方法,对其水动力空间特征及潮流性质进行综合分析。结果表明,夏季小潮期海流主要流向为E,与粤西西向沿岸流方向相反;中、大潮期海流主要流向为SW,与粤西沿岸流流向一致;最大海流流速均出现在S2站表层。观测期间逆时针旋转流特征明显。同时,潮流主要类型为不规则半日潮。夏季各站层的分潮流运动方向为W-E,底层余流流速小于表中层流速。观测期余流具有风海流的性质。研究结果可为该海域工程建设提供技术支撑,并为该海域科学研究提供基础数据。

沉积物粒度参数计算及分类命名的电算处理

根据2007版《海洋地质与地球物理调查规范》与国家908专项《海洋底质调查技术规程》粒度分析要求,基于概率累积曲线图解法和矩法,利用VB语言调用Excel求解沉积物粒度参数,同时采用谢帕德三角分类图解法、福克-沃德三角分类图解法及主次粒组命名法,通过程序完成对沉积物的分类命名。程序输出沉积物概率值累积曲线图、两种粒度参数计算结果及三种沉积物分类命名的Excel表格。从2007年起,使用电算程序成批处理了珠江口附近海域大量沉积物数据,结果表明本文程序数据处理效率极高,粒度参数计算与手工图解方式的结果一致、沉积物分类准确,可满足不同规程的要求。

直湾岛LNG码头工程潮流数学模型研究及泥沙淤积分析

针对直湾岛LNG码头工程的平面布置设计需求进行了潮流数学模型研究及泥沙淤积分析。基于水动力模拟结果,结合码头回淤经验公式,计算工程前后码头、泊位所处位置的正常天气和极端天气下的泥沙回淤强度。计算结果表明:1)工程所在海域潮流主要以往复流为主,工程后仅在码头附近流速有较小变化。2)正常天气下仅直湾岛西南侧的码头泊位会出现回淤,但年平均淤积不超过0.02 m,其余海域不会出现回淤。3)极端天气下工程海域的回淤也较小,50 a一遇风浪淤积厚度为0.32 m。研究主要结论为:1)工程所在位置水清沙少,流速强度弱,泥沙回淤小。2)工程后对周边海域水动力泥沙环境影响整体较小。

粤西阳江海域春夏季沿岸激流现象及机理分析

通过分析2018–2019年粤西阳江沿岸流海域多站点周年观测水文气象实测资料,发现2019年春季和夏季阳江沿岸流海域存在激流现象。研究结果表明:(1)2019年5月5日凌晨6时,观测站点2 m水深处流速达到164.7 cm/s,9 m水深处流速达到127.6 cm/s。2019年8月1日凌晨4时至5时,阳江沙扒海域2 m水深处流速达到161.8 cm/s,9 m水深处流速达到156.6 cm/s。(2)粤西沿岸流阳江20~30 m水深海域春夏季突发性强流具有典型的激流特征。激流在涨急时刻发生在海洋表层,持续2~4 h。(3)在西南风与东北风转换期间,粤西沿岸海域容易形成海水幅聚带,近岸海域海平面上升,外海海域海平面下降,强劲的自岸向外水平压强梯度力导致近岸海水加强向西运动,从而产生激流。

夏季琼州海峡表层海水二氧化碳分压时空变化

采用船载海−气CO2连续观测系统于2011年和2014年夏季在琼州海峡开展了现场观测,分析研究了表层海水二氧化碳分压(pCO2)时空变化及其影响因子。2011年和2014年夏季pCO2分别为(516±29)μatm和(533±15)μatm,海−气CO2交换通量分别为(8.4±1.7)mmol/(m^2·d)和(4.5±0.4)mmol/(m^2·d),均是大气CO2的强源,高于相邻及相似海域,主要受控于东口海域上升流和海峡中部狭管效应。2011年夏季东口上升流增大pCO2的同时也促进了浮游植物繁殖,光合作用吸收水体CO2,降低了pCO2,而且受其影响,西口口门附近叶绿素a和溶解氧含量陡增,pCO2突降。2014年夏季东口海域上升流较弱,且观测海域垂直混合作用显著,pCO2和溶解氧分布特征与2001年夏季明显不同。海峡中部狭管效应造成水体输运速率大、混合作用强,浮游植物“来不及”生长,pCO2较高。