渗流对潮沟沟壁崩塌影响的三维物理模型试验研究

潮沟在海岸动力作用下因沟壁崩塌而频繁地迁移摆动,显著影响潮滩-潮沟系统的稳定性。现有研究多关注涨潮时期潮沟内部的水流冲刷,落潮期间的渗流侵蚀过程却少有涉及,亟需研究渗流对潮沟沟壁稳定性的影响机制。本研究通过物理模型试验探究渗流对潮沟沟壁崩塌的影响,从沟壁崩塌类型、沟壁线变化过程和沟壁后退速率3个方面开展分析。研究结果表明:沟壁破坏类型与渗流水头相关,渗流水头的增加导致破坏类型由悬臂破坏转变为张拉破坏;沟壁后退速率与渗流水头之间存在正相关关系。本研究揭示了渗流作用下潮沟沟壁崩塌的力学机理,阐明了落潮不同阶段沟壁的崩塌过程,对研究潮沟演变有重要意义。

杭州湾南、北两岸潮滩变迁遥感动态调查

杭州湾是钱塘江河口区外海滨部分 ,其水动力条件、泥沙运移、沉积过程和地貌演变复杂。根据杭州湾区域遥感影像和地理地形等资料 ,通过综合分析研究 ,探讨了杭州湾南、北两岸潮滩的变迁过程。研究表明 :杭州湾南、北两岸潮滩的发展程度不同 ,总体呈现南淤北侵的趋势。 43年来 ,北岸滩界变动范围基本限制在 1 95 5年潮滩界线之内 ,潮滩面积呈负增长 ;南岸扇顶滩界外移 1 2 5 5 0m ,外移速率达 + 2 92m/a。潮滩的发展具有空间、时间上的差异性 ,南岸潮滩淤涨集中在 1 95 5～ 1 963年和 1 977～ 1 987年 ;北岸负增长则集中在 1 95 5～ 1 963年及 1 987～ 1 998年。进一步研究还发现

长江口前沿潮滩对来沙锐减和海面上升的响应

长江口前沿潮滩是上海市土地的重要来源,也是2个湿地自然保护区所在,其冲淤演变趋势与上述命运休戚相关。根据1970年代以来的地形资料,计算了河口口门地区潮滩面积在不同时期的自然增长速率;建立了潮滩面积增长速率同河流供沙条件之间的回归关系;探讨了河流来沙锐减和海平面上升共同作用下潮滩的冲淤趋势。结果表明:(1)近30a大通站输沙率和含沙量分别下降26%和31%,而河口前沿潮滩面积增长速率下降73%;(2)潮滩冲淤转换临界输沙率Qs和含沙量C(大通站)分别为2.6×108t/a和0.25g/L左右;(3)由于三峡工程等的影响,长江的输沙率和含沙量将下降到上述临界值之下,加之海平面的加速上升,今后几十年研究区潮滩将遭受侵蚀。

浙江东部穿山半岛岸线及潮滩演变的遥感调查

穿山半岛北侧是杭州湾的外海滨部分,其水动力条件、泥沙运移、沉积过程和地貌演变复杂。根据区域遥感影像和地理地形等资料,通过综合分析研究,探讨了穿山半岛北侧岸线和潮滩的变迁过程。研究表明,上世纪50年代穿山半岛北侧岸线大部分仍处于自然演变状态,从20世纪60年代开始,岸线向海迁移基本上是由工业填海和围海造田所致。潮滩总体呈现淤长的趋势,37a来,西侧滩界外移3050m,外移速率达+82.4m/a;向东,滩界变动范围逐渐减小。潮滩的发展具有空间、时间上差异性,潮滩淤涨集中在1955～1963年和1977～1982年。

重大水利工程对长江中下游干流河槽和岸线地质环境影响研究

本文主要采取历史水下地形和水位数据分析、干流河槽现场测量、室内测试和综合评价等方法对重大水利工程影响长江中下游干流河槽和岸线进行了分析和研究,取得如下新进展:(1)创新构建了一套多模态传感器系统,实现陆上和水下一体化水动力、沉积和地貌特征测量与数据采集。(2)调查研究发现,长江干流河槽冲刷强烈,岸线窝崩、条崩发育。(3)悬沙和床沙粗化,河床阻力下降,发育侵蚀型链珠状沙波,长江大桥主桥墩冲刷严重。(4)潮区界显著上移,潮区界变动河段地貌发生重要变化。在此基础上,研究认为应该加强长江中下游干流河槽、沿岸高陡岸坡、支流入汇干流河口、崩岸以及跨江大桥桥墩冲刷等调查、监测和成因机理分析。上述研究成果对长江岸滩防护和修复、航道整治、沿岸防洪、长江大桥桥墩维护等具有重要意义。

陆表海台地沉积充填模式及内克拉通碳酸盐岩勘探新启示

内克拉通陆表海盆地是古老碳酸盐建造形成的重要场所。除其顶部风化壳岩溶储层外,广泛分布的内幕非岩溶改造的白云岩勘探长期未受到足够的重视。近年来,随着深层、超深层勘探技术的进步,内幕陆表海白云岩陆续获得油气勘探新发现,但其预测难度远比镶边台地中的礁滩"移动靶"更大。为更好地揭示这类未经岩溶改造的白云岩储层的宏观发育分布规律,本文研究了鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟期和四川盆地雷口坡期陆表海台地的高精度岩相古地理和沉积充填模式。结果表明:陆表海台地一般形成于温室期低纬度干燥气候下的稳定内克拉通盆地,与盐湖伴生的台地潮坪广泛分布是其标志性的沉积特征,微环境可进一步划分为潮上带泥云坪、上潮间带云坪、上潮间带微生物席、下潮间带席状潮缘滩、上潮下带灰云质澙湖、下潮下带膏云质澙湖;虽然内克拉通陆表海台地是一个相对静态的沉积环境,其沉积建造并非平板一块,海平面的升降变化往往会在相对平坦的陆表海内引起大幅度的相带迁移,造成潮上带、潮间带、潮下带频繁交互;相带频繁往复迁移过程中,潮间带的晶粒/颗粒/微生物白云岩受到盐湖、古隆起或潮坪岛的制约,形成大面积分布的席状富孔白云岩透镜体;陆表海沉积层序结构为典型的向上变浅序列,主要发育潮坪进积楔和潮坪岛拼嵌两种沉积充填模式,这两种模式形成的席状白云岩透镜体在层序结构和厚度都能很好地对比,通常延伸都在100km以上,甚至可跨越整个陆表海台地,是一个能够媲美台缘礁滩相的油气勘探新领域。

浙东象山港岸线及潮滩变迁遥感调查

利用多期遥感数据,对浙江省东部象山港一带近30 a来的海岸线及潮滩变迁状况进行了调查与监测。结果表明,该区淤泥质海滩发育,海岸类型以淤泥质为主,岸线在1986~1996年间有较大变化,外迁宽度最大达1 700 m,1996年以后基本进入稳定状态。潮滩发育具有差异性。

长江口九段沙岸滩的短周期地貌动力过程

根据2006年5～10月(洪季)长江口九段沙上沙两固定断面的逐月滩面高程测量及表层沉积物的粒度分析结果,尤其是应用"碧利斯"台风前后的实测水文地貌资料,结合同期表层悬沙浓度的逐日观测资料,开展了九段沙岸滩地貌动力过程及沉积物对台风响应的研究。结果显示,长江口九段沙上沙东南岸滩演变表现为"岸冲滩淤"的变化规律,即堤岸呈现冲蚀,潮滩在冲淤变化中总体趋于淤积。2006年"碧利斯"台风期间,九段沙上沙波高达2.56m,增水1m多,强浪伴随增水,导致滩面平均蚀低6.4cm,最大蚀深为20.2cm。台风作用造成滩面冲刷,沉积物粗化,台风过后滩面迅速回淤,粒径变细。这充分表明,暴风浪是引起九段沙上沙岸滩及其沉积物短期突变的重要动力因素。河口潮滩冲淤对流域水沙变化有较敏感响应,长江来水来沙变化是制约潮滩季节性冲淤演化的重要因子。岸滩短期变化主要原因在于波浪掀沙和潮流输沙的联合作用。由于潮流和潮位位相不一致,造成涨潮流携高含沙量水体上滩落淤,落潮流携低含沙量滩水归槽,涨潮输沙淤滩被波浪刷滩所掩盖,如此往复,潮滩淤积。最后分析了上沙抛石堤的护岸保滩作用及不足之处,并提出了加固措施。现有的上沙抛石堤能防御常浪冲刷,受台风浪袭击时仅能抵御堤岸蚀退,石堤自身的毁坏难以避免,需经常修护;在潮沟口应设涵洞;基于台风浪的巨大能量,抛石堤块石需增大增重。该研究结果可为河口湿地的保护和建设提供科学依据。

杭州湾北岸岸滩冲淤演变浅析

收集了1976 -2004年杭州湾北岸的多幅地形图,使用ARCGIS软件进行数字化处理,以这些资料为主要依据对杭州湾北岸岸滩冲淤的历史演变和近期演变特征及其影响因素进行了分析。结果表明：（1）历史上杭州湾北冲南淤,其北岸经历了先侵蚀后淤涨的过程。（2）由于圈淤围垦,近30年杭州湾北岸岸线全线外移。（3）近30多年杭州湾北岸的冲淤演变：1997年前芦潮港至南奉边界岸滩基本处于淤积状态,1997年后基本处于冲刷状态;金山岸滩基本处于稳定状态;金山嘴—金山卫滩涂一直比较稳定;漕泾—金山嘴滩涂经历了一个冲刷—淤积—再冲刷的过程,但冲淤幅度不大;奉贤部分岸滩处于侵蚀状态,1997 -2004年0 m等深线以上岸滩进入侵蚀状态,侵蚀带由东向西推进,同时也向岸北侵,使-5 m等深线以下滩坡侵蚀变成-5 m等深线以上滩坡侵蚀。杭州湾北岸岸滩冲淤受多种动力因子的影响,除受潮流和风浪等动力因子的作用外,南汇边滩和杭州湾北岸围垦工程的影响及长江来沙量的减少是造成杭州湾北岸岸滩冲刷的两个重要因素。

围垦对长江口南岸底栖动物群落结构及多样性的影响

通过对长江口南岸围垦潮滩和自然潮滩大型底栖无脊椎动物进行取样调查 ,研究了围垦潮滩的底栖动物群落结构及其多样性特征 ,分析了围垦对潮滩底栖动物群落结构及多样性的影响。研究发现 :1围垦使底栖动物群落种类减少 ,种类组成发生变化 ;总趋势是 ,围垦以后 ,甲壳动物种类明显减少 ,由 7种减少到 1种 ;随着围垦时间延长 ,多毛类种类减少 ,由 4种减少到 3种 ,直到最后消失 ;而软体动物和昆虫幼虫种类所占比例则明显增加 ,分别从占总种数的 2 9.41 %、5 .89%增加到 5 0 .0 0 %和 2 5 .0 0 % ;2围垦 1 a且仍受潮水影响的潮滩 ,底栖动物种类丰度虽有降低 ,但其密度和生物量却明显增加 ,分别从 1 3 2 .1 0个 /m2 、3 5 .3 1 g/m2 (湿重 )增加到 2 1 8.3 2个 /m\+2和 79.66g/m2 (湿重 ) ;围垦 2 a且潮水不能进入的潮滩 ,底栖动物生物量大大降低 ,降到 3 .0 2 g/m2 (湿重 ) ;3围垦时间短且仍受潮水影响的潮滩与未围垦的自然潮滩相比 ,其底栖动物多样性降低不明显 ;围垦时间长且潮水不能进入的潮滩 ,底栖动物多样性明显降低 ,反映了围垦导致潮滩湿地生境退化 ;4围垦对底栖动物群落结构及多样性的影响 ,是通过改变潮滩湿地生境中的多种环境因子造成的 ,如潮滩高程、水动力、沉积物特性、植被演替等 ,是各种因子?

基于TM图像的潮滩表层沉积物含水量推算模型研究——以江苏辐射沙洲区为例

潮滩表层沉积物含水量是反映潮滩与潮水周期性作用并指示潮滩高程的重要指标,了解潮滩表层沉积物含水量是开发利用潮滩资源的重要工作之一。以江苏辐射沙洲为例,在对应于2000年4月的TM遥感图像成像时潮位特征的潮汐周期时,测量了两条断面的表层沉积物含水量,然后通过对辐射沙洲TM遥感图像的多种处理及其比较,找出了TM图像与潮滩表层沉积物含水量的相关系数绝对值最高的数字图像处理方法,然后再进行傅立叶变换等处理,并推算出可决系数较高的表层沉积物含水量推算模型。

中下扬子区三叠纪海相碳酸盐岩成岩作用和成岩环境

中下扬子区广泛分布着三叠纪滩相、潮坪相和岩溶带 3类碳酸盐岩。根据成岩作用类型、成岩组构、孔隙类型和成岩环境等特征对 3类岩石进行比较。滩相碳酸盐岩的主要成岩作用是在海水渗流、潜流和淡水渗流、潜流成岩环境下产生的胶结、云化和溶解作用。潮坪相白云岩和富含石膏的蒸发岩则以高盐度的海水渗流带的准同生毛细管蒸发浓缩云化作用为主 ,在大气淡水渗流或潜流成岩环境下则以去云化、去膏化和溶解作用为主。岩溶带碳酸盐岩—蒸发岩及其岩溶堆积角砾岩主要经历早期海水强烈蒸发作用下准同生云化作用和晚期表生淡水环境下的岩溶作用。上述主要成岩作用使 3类岩石次生孔隙率增加。因此 。

渗流与侧向流共同作用下的潮沟边壁侵蚀研究进展

潮沟的边壁侵蚀可以分为水流作用下的边壁冲刷与土块重力作用下的边壁崩塌。前人研究表明,水流流速、水压及土体干密度等因素均对底床冲刷率有显著影响,然而侧向边壁的冲刷率量测以及相关影响因素问题亟待解决。前人较多关注侧向流对于边壁崩塌的影响,而对渗流作用以及渗流与侧向流在边壁侵蚀过程中的共同作用研究较少。近期研究表明,渗流已成为边壁侵蚀过程中的重要一环。因此,渗流与侧向流不同动力作用下,边壁侵蚀的差异性和相似性,以及两种动力共同作用下的侵蚀机制仍待进一步探究。

基于SPOT遥感影像的九段沙潮沟信息提取及分维研究

以长江口九段沙为研究区,应用灰度形态学提取了九段沙湿地的潮沟信息,并对提取出的潮沟信息分区域采用网格法进行了分维研究,得出了九段沙不同区域潮沟的分维值,并对分维值进行了比较与分析。比较发现,九段沙不同区域的分维值,上沙最大,下沙次之,中沙最小。而在不同区域的不同岸段中,处于上沙北部沿岸的潮沟分维值大于上沙其它地区;处于中沙、下沙西北-东南沿岸的潮沟分维值分别大于中沙、下沙的其它地区。这主要与它们所处地理位置水动力条件不同有关。另外也计算了九段沙南岸与北岸的分维值,发现南岸的分维值要大于北岸,这与其发育时间、水动力条件和长江口深水航道工程等有一定联系。

黄骅港地区潮滩过程与港口选址

对黄骅地区潮滩过程的基本特征进行了讨论,结果表明,该区潮滩发育主要受黄河泥沙的控制,黄河从本区或其附近入海期间是潮滩迅速淤涨期,当黄河远离本区时,潮滩便开始退缩进入调整期。目前本区潮滩过程的主要物质是潮滩本身的沉积物,漳卫新河的来沙是本区的主要物源。本潮滩的潮下带宽达9 km以上,破波带外界在约4.0 m水深处,港址选在泥沙活跃的破波带内是值得商榷的。建议港口建设应尽量避开破波带。

碳酸盐岩台地滩坪组合--一种快速沉积相分析法

对中上扬子地区龙王庙组野外岩性识别和镜下薄片鉴定发现,台地沉积相带主要为颗粒滩相、云坪相和灰坪相,受相对海平面升降和古地貌形态影响,广泛发育颗粒滩与云坪组合或颗粒滩与灰坪组合(简称滩坪组合)。中国扬子台地、塔里木地台和华北地台三大规模碳酸盐岩台地滩相发育的特殊时期和环境条件,如扬子台地龙王庙期台平、坡陡、盆深古地理沉积格局,适用"碳酸盐岩台地滩坪组合快速沉积相分析法"。即以滩为分界点,相对古水深赋值为10 m;相对海平面下降时,水体变浅,以云坪沉积为主,可见滩纹(纹指藻纹层)组合,相对古水深赋值0~10 m;相对海平面上升时,水体变深,以灰坪沉积为主,可见滩条(条指泥质条带)组合,相对古水深赋值10~25 m。根据不同岩性或岩性组合确定其所属相带,可以恢复其古地理环境;应用相对古水深的赋值,还可以恢复沉积时期古地貌。

东海陆架的动力沉积作用(英文)

本文全面地讨论了潮流、风暴和环流等动力作用对东海陆架沉积作用的影响。根据作用于陆架的主要动力营力可将陆架划分为三个动力沉积区:潮流沉积区、环流沉积区和复合沉积区。东海陆架表层沉积物与现代水动力条件处于平衡状态,因此,中、外陆架的广阔砂带应属原地现代沉积,而不是晚更新世的残留沉积。

我国浅海滩涂资源开发与对策

我国浅海滩涂开发已成为海洋开发的主战场和向深海远洋挺进的桥头堡，但存在管理混乱、资源浪费和破坏严重、争抢资源等海事纠纷上升、海洋劳力素质和劳效下降等问题，应采取优化资源配置、加强政策立法、重视科技投入、强化综合管理等对策，促其健康发展。

长江干流马鞍山段岸带主要环境地质问题及防治对策建议

开展长江干流马鞍山段岸带地质环境调查评价项目,查明了长江干流马鞍山段岸带主要地质环境问题,包括河道演变、岸带崩塌(窝崩、条崩、洗崩)、岸带淤积、河段感潮等,并提出了有针对性防治对策和建议,为长江干流马鞍山段岸带合理开发利用提供依据。

潮沟曲流摆动对潮滩沉积物碳输出的影响——以江苏中部潮滩为例

潮滩是全球固碳能力最高的生态系统之一,是缓解全球变暖的有效蓝色碳汇。针对潮滩碳汇功能,现有研究多关注生物作用下的碳输入过程,关于地貌演变,特别是潮沟曲流摆动引起的沉积物碳输出过程研究较少,因此无法准确评估潮滩碳汇功能的动态变化。研究结合野外观测、遥感反演与室内实验,探究了潮沟曲流摆动对潮滩沉积物碳输出过程的影响,从曲流摆动速率与有机碳空间分布特征两方面开展分析。研究结果表明:潮沟曲流摆动速率的空间差异可达数个量级,由粉砂滩的10^(-3) m/s锐减至互花米草盐沼滩的10^(-6) m/s;粉砂淤泥滩潮沟摆动速率存在显著的季节性差异,冬季摆动速率约为夏季的两倍;潮滩土壤有机碳含量呈海向递减趋势:互花米草盐沼滩(4.62 g/kg)>粉砂淤泥滩(2.61 g/kg)>粉砂滩(1.51 g/kg);综合考虑曲流摆动速率与土壤有机碳含量,发现粉砂滩沉积物碳输出速率显著高于互花米草盐沼滩,可达49.4 g C m^(-2) a^(-1),与该区域的碳埋藏速率相当。研究证实了潮沟曲流摆动对潮滩沉积物碳输出过程的重要性,为提升潮滩碳汇功能预测水平提供了重要的理论依据与数据支撑。