温州瓯飞浅滩海域悬沙输运特征及其来源探讨

基于2011年温州市瓯飞浅滩海域冬、夏季大、小潮共4次大面同步海流和悬沙观测资料,利用统计和物质长期输运机制分解方法,初步分析研究海域悬沙时空分布和水体、悬沙三维输运特征。结果表明,海域悬沙浓度平面上呈现近岸高、外海低,高浓度区出现于河口,浅滩外沿存在相对低值区的分布格局;垂向分布受复杂水动力(包括波浪、潮流、径流和沿岸流等)影响具有准直线型、抛物线型以及混合型分布等多种分布形态,且底层悬沙浓度与流速变化趋势具有虽同步但存在一定滞后的特性。水体与悬沙长期输运受径流、风生表层流、闽浙沿岸流等多种作用影响,存在明显季节变化和区域特征;其中河口站因径流作用表层输运强度大于其它区域,中底层泥沙由于波流共同作用影响、河口区显著的潮泵效应使得冬、夏季输运特征迥异;浅滩站表层水沙输运主要受风生表层流影响,中、底层的悬沙因潮致余流作用多指向岸线,外海受闽浙沿岸流的影响加强,垂向上输运强度差异减小。浅滩海域泥沙的主要来源为海域来沙(浙江沿岸流输沙和外海沉积水下沙洲的再搬运)和瓯江、飞云江的河流陆域输沙。

瓯飞浅滩及附近海域表层沉积物粒度特征及其水动力响应

基于2013年4月在温州瓯飞浅滩及附近海域采集大中小潮25个观测点的表层沉积物样品以及同步流速观测资料，分析表层沉积物的特征以及对水动力变化的响应。结果表明：（1）瓯飞浅滩及附近海域表层沉积物粒径普遍较细，中值粒径范围0.0059~0.352mm，平均0.0149mm，以粘土质粉砂为主。空间分布上，粒径呈现出“河口河槽粗，口外海域细”；“北部粗，南部细”分布特征；河口区大小潮沉积物粒径变化明显，而口外海域大小潮沉积物粒径没有明显的差异；沉积物粒径越粗，分选系数越差，偏态系数更偏重负值；粒径越细，分选系数越好，偏态接近正偏；（2）由于受到地形和水动力的影响，不同区域的表层沉积物表现出不同的运移方向；GSTA模型结果显示大小潮泥沙输移方向不同，但总体上还是向南-东南方向运移，泥沙主要来源于上游的河流来沙以及海域来沙，而且局部泥沙的交换也是海域泥沙运移平衡的主要途径；（3）该区域河口区潮流输沙作用范围较大，开敞海域主要分布在5m等深线以内；而对于波浪的掀沙作用主要受到波能的大小以及实际水深的影响。在水深5m以内的近海海域沉积物的泥沙运移主要是以波浪和潮流的联合作用为主，而外海的表层沉积物泥沙运移特征主要是以波浪掀沙作用为主。

温州瓯飞浅滩及其附近海域枯季悬沙输运机制研究

基于2013年4月瓯飞浅滩大范围海域的潮流和含沙量同步观测资料,运用机制分解法分析悬沙从小潮至大潮的输运特征,探讨不同水动力因子对悬沙输运的贡献率。结果表明:余流从小潮到大潮期间逐渐增加,河口区余流值最大,其次是北部岛屿区,南部海域最小。欧拉余流绝大部分方向向海,而斯托克斯余流方向向陆。单宽输水量以北部岛屿区最大,向陆输运,其次是瓯江口,向海输运,输沙量以大潮输移为主,其输沙强度和输沙方向在空间上差异明显。瓯江口和鳌江口、南部北部岛屿区和海域向海输运,而飞云江口和中部海域向陆输运。在各个输沙项中,河口区以平流输沙为主,而北部岛屿区、中部海域和南部海域以潮泵输沙为主。

温州瓯飞浅滩地形冲淤演变特征

基于瓯飞浅滩海域多年水文泥沙及地形水深实测资料,分析研究其水动力泥沙特性及地形冲淤演变规律。结果表明:研究海域潮流性质属于非正规半日浅海潮流,各垂线分潮流椭圆率K值在0. 00～0. 20之间,故潮流总体上以往复流为主;含沙量分布呈现外海向口内逐渐增大的趋势,且大潮期含沙量明显大于中潮和小潮期;通过对瓯飞浅滩近几十年的冲淤计算及相关断面分析,认为瓯飞浅滩的潮滩区域总体处于略有淤高基本稳定的状态。不同于潮滩区域,瓯飞浅滩的水下浅滩区域在1987—2010年,年均冲刷幅度为0. 008～0. 02 m,表现为基本稳定略有冲刷的状态。

浙江瓯飞浅滩潮位、悬沙及水沙通量空间分布特征研究

本文主要依据2010年10月浙江瓯飞浅滩一个潮周期内的潮流和悬沙浓度资料,对浙江瓯飞浅滩淤泥质海岸的潮流和悬沙特征进行了分析研究。结果表明:(1)瓯飞浅滩的潮流具有明显的往复流性质,涨潮往西北向,落潮流往东南向;潮流在平面分布上是河口流速大于开敞海域的流速,如测站1的大潮涨潮平均流速是0.93 m/s,测站5的大潮涨潮平均流速是0.36 m/s;潮流在垂向分布上逐步减少,表层最大,底层最小;(2)悬沙浓度在平面分布具有明显差异,河口区的悬沙浓度最大,开敞海域的悬沙浓度小;垂向上,底层的悬沙浓度大于表层的悬沙浓度,悬沙浓度的垂线分布大致呈现出抛物线、混合线型以及斜线型等三种类型;(3)瓯飞浅滩的单宽输水输沙具有复杂的时空变化,但是总的趋势是:河口附近是净向海输运,而外海的净输运方向是向陆输运。

温州瓯飞滩海域悬沙浓度变化特征分析

基于温州瓯飞浅滩海域2011、2013和2014年7个站点大、小潮垂向同步连续海流和悬沙浓度等观测资料,分析了该海域悬沙浓度的时空变化特征及其影响因素,并利用Morlet小波分析方法探讨了悬沙浓度变化与潮流间存在的多种周期变化;同时对该区域因围填工程前后导致的悬沙浓度变化做了回顾性分析。分析结果表明：（1）悬沙浓度在平面分布上符合＂近岸高,外海低＂的一般规律,在瓯江与飞云江两个河口存在悬沙高浓度区。悬沙浓度垂向分布大致呈准直线、斜线、抛物线和混合型4种类型变化;（2）河口处潮流为往复流,悬沙浓度出现4次峰值。悬沙浓度的峰值滞后于流速峰值1-2小时。由岸及远,潮流呈旋转流,悬沙浓度峰减弱并且峰数减少;（3）悬沙浓度变化同潮流变化周期密切相关,存在4、6和12小时的周期性变化,浅水分潮主要影响的是中底层的悬沙变化,对表层悬沙变化影响较小;（4）随工程进行,区域悬沙分布时空特征并未发生大的变化,但局部地区的工程影响不可忽略,近工程站点悬沙浓度都有增加趋势,瓯江南口大潮和小潮间的悬沙浓度变化加剧。