海南岛南渡江河口动力沉积模式

河口是一个迅速变化的、动态的海岸巨系统。作为陆地河流和和海洋过程的重要链接,河口的动力沉积过程一直是陆海相互作用研究的核心和焦点内容。本文基于2011年8月在南渡江河口采集的大范围表层沉积物样品,利用经验正交函数分析技术(EOF)对河口的动力沉积特征进行研究。结果表明:南渡江河口海床表层沉积物主要以砂为主,沉积物总体偏粗;河口的动力沉积特征自陆向海可分为三种动力沉积模式:1波控模式,该模式主要分布在河口地区10 m以浅的近岸区域,呈与岸线平行的带状分布,其表层沉积物以粉砂质砂为主,分选较差;2径、潮流耦合作用下的沉积模式,在径流和潮流的共同控制作用下,沉积物主要表现为粒径较粗,该模式呈扇形分布,其中20 m以浅河口海床受控于径流和潮流的共同作用,20 m以深海床表现为潮流控制的沉积模式;3台风或风暴潮控制的沉积模式,即整个河口海床都表现出受控于台风或者风暴潮作用的沉积特征,沉积物主要是以粗砂为主。常态作用下,河口以径、潮流控制的沉积模式为主,波浪、径流和潮流以及潮流控制的沉积模式自陆向海的规律性分布体现出南渡江河口近岸以波浪作用为主,而离岸则受河口尤其是洪水作用形成的喷射流以及沿岸潮流的影响。此外,尽管南渡江河口在过去的成果中将其归纳为波控河口,但目前的研究发现:该河口区域沉积类型变化明显受控于不同的动力作用,河口形态以及琼州海峡的障蔽和"狭管效应"为河口沉积环境变化的主要控制因素。

北部湾海湾岸线时空变化特征研究

人类活动对我国海湾生态环境的影响日趋严重,作为海湾变化的重要表征－海湾岸线自然成为陆海相互作用研究的主要内容之一.本文以西部大开发的前沿－北部湾海湾岸线为对象,利用Landsat系列影像反演1991、2005及2010年北部湾1595km的大陆岸线;选择1991～2010年间北部湾北部变化强烈的40个岸段,分析岸线的冲淤变化.结果表明：北部湾海湾曲折岸线的固有属性已发生改变,岸线平直化趋势明显;海湾岸线冲淤交互存在,相对遮蔽的岸段岸线积极向海推进,年淤积速率为23m/a,无防护地带的岸线以侵蚀为主,年平均侵蚀速率为24m/a;在不同类型的海湾岸线中,生物海岸与砂质海岸表现为向陆蚀退,年平均侵蚀14m/a,淤泥质海岸为向海淤积,年平均淤积速率为9m/a,基岩海湾岸线变化不大.

长江口青草沙水库前沿河床演变与失稳风险研究

位于长江口南北港分流口的青草沙水库是上海市最大的城市供水水源地,开展该水库前沿河床稳定性和失稳风险研究具有重要的理论意义和工程指导价值。基于此,利用长江口南北港分流口2000年至2013年期间实测的高精度地形资料,分析青草沙水库前沿河床近期地貌变化特征,为水库库堤安全预警提供相关理论支撑。结果表明:青草沙水库前沿河床冲淤变化在建库前后有明显差异,建库前总体表现为河槽冲刷、沙洲淤积,呈现准冲-淤振荡的性质;建库后变为幅度逐渐减弱的持续冲刷;沿河床河槽形态由U型向U型与V型河槽叠加的复式河槽转变。青草沙水库前沿沙体沿落潮主流方向下移,成形沙体呈先增长、再减少,最后趋于平衡的态势,隐形沙体大体呈减少趋势。青草沙水库库堤前沿近600 m位置是河床失稳的重点风险区域,尤其是水库库堤中上部河床处于不稳定状态,如前沿边坡所在河槽进一步逼近水库前沿,则河床面临进一步冲刷的可能。

长江河口近底层悬沙和沉积物的交换过程研究

大河河口的动力沉积过程一直是陆海相互作用研究的核心内容，其中水体泥沙的垂向交换是河口动力一沉积机制分析中的关键环节。基于2011年12月对长江河口及其邻近海湾采集的大范围、高密度的近底层悬沙、海床表层1～2cm（表层沉积物）和垂向向下约2～10cm的沉积物（次表层沉积物）同步3组303个样品，利用经验正交函数方法，对河口地区的悬沙和沉积物交换过程进行研究。结果表明：近底层水体悬沙的空间分布模式主要以粉砂粒级为主，空间分布差异性不大；表层及次表层沉积物的空间分布模式相似，但较近底层水体悬沙的分布复杂，存在明显的区域性特征，其中南汇边滩水域中部辐散区的沉积物表现为粗粉砂一细砂模式，其他区域由粉砂组分模式组成。近底层水体悬沙、表层和次表层沉积物的第一模态主要反映了粒径较细的泥沙运动，第二模态主要反映了粒径较粗的泥沙运动。在近底层水体悬沙与表层沉积物的垂向交换中，主要交换粒级为粉砂组分粒级。在表层沉积物与次表层沉积物的垂向交换中，南汇边滩中部辐散区的主要交换粒级为粗粉砂一细砂组分粒级，其他区域主要为粉砂组分粒级。