现代废黄河三角洲叶瓣侵蚀过程的季节性变化

基于2017年夏季以及2018年冬季在废黄河三角洲叶瓣海域关键站位的连续观测及坐底三脚架观测数据,研究了废黄河三角洲叶瓣侵蚀过程的季节性变化特征。研究结果表明:黄河废弃三角洲叶瓣侵蚀具有显著的季节性特征。夏季平静海况下,三角洲斜坡水体整体强烈混合,三角洲前缘层化显著。三角洲斜坡平均含沙量约为25~55 mg/L,是三角洲前缘的1.5~3倍,侵蚀通量是其2倍左右,悬沙单宽通量三角洲斜坡区为前缘区的2倍左右。近岸三角洲斜坡区水体含沙量和浊度均受潮流控制,具有显著的周期性变化。冬季平静海况悬沙浓度是夏季的5~7倍,三角洲斜坡平均含沙量可达175~280 mg/L。风暴期间悬浮泥沙浓度显著上升,据浊度估算其可高出夏季1~2个数量级。同时,冬季风暴期间可能发生显著的沉积物液化并跨斜坡流动。沉积物捕获器记录表明,风暴海况下近底层沉积通量远高于平静海况下,最高达20 kg/m^(2)/d以上,约为平静海况下的30~50倍,而侵蚀通量要高于沉积通量,据此推算,一次风暴过程会使得海底沉积物发生厘米级变化。潮流的持续作用是研究区三角洲叶瓣快速侵蚀的重要原因,而极端天气下短时间尺度的波浪作用亦相当可观。

蒙特卡洛模型在现代黄河三角洲浅层沉积物压实速率模拟中的应用

在进行黄河三角洲浅层沉积物固结压实研究中,过去传统的方法通常基于钻孔和剖面,进行局部计算分析。为克服钻孔分布不均的局限性需研究整个现代黄河三角洲地区浅层沉积物的压实沉降特征,基于1987年黄河三角洲地区综合工程地质勘察获取的钻孔资料,采用了数学地质中的蒙特卡洛方法,结合土力学的分层总和法对整个现代黄河三角洲浅层沉积物的压实速率进行模拟,并分析了压实模拟的具体影响因素。结果表明当前浅层沉积物的90%累积概率(P90)的压实速率变化范围为0.18~9.07mm/a,影响模拟沉积层的压实速率主要因素为沉积物的初始孔隙比、压缩系数和平均沉积速率,上述要素均与压实速率呈显著正相关,软土层应是浅沉积地层压实沉降的主要贡献层。提出按照时间序列分别对不同流路时期叶瓣进行模拟,更符合现代黄河三角洲地区的沉积环境和历史,并对比23个地面沉降水准监测数据,定量分离了浅层沉积物固结压实分量,其约占沉降总量的13%。