江苏岸外沙脊群的地貌形态及动力格局

长江与黄河的交互作用为江苏岸外沙洲提供了丰富的泥沙来源,而两大潮波的辐聚以及辐合带的迁移则是将整个岸外沙脊群塑造成辐射形态的动力因素。以蒋家沙为界,江苏岸外沙洲的辐射形具有南北不对称的特点。两河供沙条件的差异是形成南北两翼沙洲规模大小的原因,发育历史或调整时间的长短则是决定南北两翼沙洲相对稳定程度的原因。     

相对海面变化与江苏中部辐射沙洲的变化动态

随着海面上升,岸外沙洲可以做出适当调整以适应逐渐变化的动力条件。如果沙洲能够得到足够的泥沙供给,淤积速率可以与相对海面上升速率同步或超过相对海面上升速率,那么沙洲就能够继续存在,相反则会逐渐消失。江苏中部辐射沙洲整体缺少外来泥沙供给,再加上海面上升和不断的围垦活动,辐射沙洲的总面积势必逐渐缩小,但巨大的沙脊群内部的调节作用可以使一部分沙洲在海面上升过程中得以淤高,并在一定时期内继续存在。     

水动力在江苏北部岸外辐射沙洲形成和演变中的作用

江苏北部(下称苏北)岸外辐射沙洲形态特殊,面积广大,是我国唯一、世界罕见的沉积动力地貌特征类型区。开展该区的调査和研究对苏北海岸带开发和海洋沉积动力学理论研究都具有非常重要的意义。近年来我国学者通过大量海洋水文、泥沙、海底地形和地貌调查研究,对苏北海岸的成因和岸外沙洲的演变提出了许多新的看法(王文清等,1982)。本文通过对历史资料和1958-1993年苏北海岸带调査资料、卫星照片等的对比分析,以及利用数值模拟方法的诊断,指出水动力是苏北海岸和岸外沙洲形成和演变的主要作用力。     

辐射沙脊主要水道的演变特征及其水动力机制研究

近四十年来的水下地形资料对比显示：南黄海辐射沙洲区水道普遍存在逐渐向南偏移的趋势（西洋主槽冲深、南延,南翼烂沙洋水道、小庙洪水道向南逼进）。有关辐射沙洲整体南移的原因及机理虽有诸多猜想,但至今没有统一可靠的认识,这种趋势性过程的驱动力成为辐射沙洲区海岸冲淤动态研究及港口建设过程中亟待解决的问题。在恢复黄河北归以来苏北黄河三角洲海岸不同发育阶段的岸线位置和水下地形的基础之上,通过所建立的潮波数学模型,研究了在苏北黄河三角洲不同演变阶段南黄海潮波系统的特征及水动力变化。研究表明,随着岸线后退和水下三角洲的夷平,辐射沙洲地区潮差不断增大;水动力不断加强,而且加强的区域逐渐向南偏移,这种大范围区域性水动力主轴的向南偏移就有可能是导致辐射沙洲整体南移的主导因素之一。     

南黄海辐射沙洲潮流不对称性对岸线变动的响应

近岸地区的潮流不对称影响着沉积物输运和地貌改变。南黄海辐射沙洲海域潮动力强且水动力环境复杂,分析研究该海域潮流不对称性对海岸带资源的开发与保护有长远意义。本文基于Delft3D模型模拟1984年、2014年不同岸线条件下辐射沙洲海域的潮汐潮流运动,结合调和分析与偏度理论,分析刻画了不同岸线条件下潮流不对称性的空间分布特征。研究表明：辐射沙洲海域地形主导的涨落潮流速不对称性（PCA）以涨潮占优为主导;涨落憩历时不对称性（SWA）则以涨憩历时短为主导。二者皆主要受半日分潮（M₂、S₂）和浅水分潮（M₄、MS₄）的非线形作用影响。1984–2014年岸线变动后PCA正负性不变,但强度进一步增大,最大变幅可达25%;而γ_SWA减小,最大减幅可达20%,SWA在辐射沙洲海域涨憩历时短的趋势增加。     

江苏辐射沙洲潮汐通道建港可行性初探——以黄沙洋为例

应用现有资料,从动力地貌学的观点分析了形成辐射沙洲的水动力条件、沙洲沉积的物质来源、泥沙运动、演变动态等,从理论上阐明辐射沙洲潮汐通道是稳定的。从地形对比、数学模拟等方面进一步论证了黄沙洋主槽是稳定的,认为在江苏辐射沙洲区利用潮汐通道建港有其优越的自然条件,是可行的。     

江苏条子泥沙洲内缘区潮滩粒度特征及其影响因素

条子泥沙洲位于江苏岸外辐射沙脊群的核心区,水动力条件独特,地貌复杂.利用2009年5月11日在条子泥沙洲内缘区3条断面的潮滩表层沉积物粒度资料,分析该区域潮滩沉积物的粒度参数特征、沉积物粒度组成及沿程变化等,探讨不同岸段的沉积特征与水动力环境特征的相关性,以及影响潮滩沉积特征的主要因素等.结果表明,潮滩沉积物以砂质粉砂...     

江苏岸外辐射沙洲区沙岛形成过程的初步研究

江苏岸外辐射沙洲曾经历了由暗沙到明沙的发育过程，进入20世纪90年代后，近岸的沙洲由于持续淤高并高出大潮平均高潮位而成为沙岛。通过卫片判读和实地观测对沙岛自然属性和形成机制进行了初步研究，认为条子泥西部多年来的持续淤积和潮沟的稳定是沙岛形成的关键，而潮汐和风暴潮是沙岛形成的动力因素。沙岛的形成说明辐射沙洲的发育进入一个新阶段即成岛阶段，并标志着沙洲并陆过程的开始。     

西沙群岛宣德环礁水下沙洲动力地貌特征及其成因机制

海底地形地貌研究可以揭示海底表面形态特征,探索海底物质结构及其形成、演化和分布规律。通过单波束测深、单道地震、海底表层沉积物取样和潮汐水文水动力实测等方法,开展了宣德环礁水文要素和水动力条件定量化研究,对宣德环礁水下沙洲动力地貌特征及动力作用下形成机制进行了探讨。研究结果表明：宣德环礁潟湖内水深50～55 m及60 m发育的礁滩体和埋藏珊瑚礁,与全新世50～60 m的低海平面时期发育的系列特征地貌应为同时期形成,水深50～55 m处的地貌边界很可能保留了早全新世时期古潟湖礁盘地貌轮廓形态;宣德环礁潟湖发育5类动力地貌特征形态的水下沙洲,环礁底层涨落潮流是塑造水下沙洲的主要现代动力因素。在常态天气下,涨落潮流输运的砂质沉积物足以在原有地形的基础上沉积和发育形成现今水下沙洲地貌形态。影响水下沙洲发育的主要因素由强至弱依次为气候变化引起的海平面升降,地形基础（珊瑚礁格架、礁盘岸线、口门）和涨落潮流。     

辐射沙洲沿岸地区海洋旅游资源开发初探--以江苏如东为例

位于苏北海岸与南黄海内陆架的辐射沙洲具有极其丰富的土地资源，同时还拥有丰富的生物、航运、旅游等其他海洋资源类型。本文以辐射沙洲沿岸地区自然资源状况为研究对象，地对区域旅游资源开发，首先对整个研究区内的自然环境、旅游资源状况进行了概要介绍；然后以如东为例，通过对其旅游业发展现状分析，对辐射沙洲沿岸这一特殊区域海洋旅游资源的开发，提出新的分带开发、点轴开发模式和水陆交互的交通模式以及相应的开发原则。     

海底沙脊地貌的研究现状及进展

综述了国内外海底沙脊地貌的研究成果、技术方法以及东中国海沙脊研究中存在的问题。弓京港辐射沙脊群成因的研究依然是国内沙脊研究的焦点;东海中北部陆架沙脊地貌形成时期(海进与海退期)、沉积类型(现代、残留及潮流沉积)、沉积动力及沉积模式等研究尚存在较多争议;古潮流场的研究尚未得到足够重视。最新多波束探测数据显示,东海中南部外陆架60 m以深海域广泛分布线状沙脊群,其规模较前人预测的更大、范围更广,与长江口外喇叭状地形区中的沙脊地貌在空间分布特征和发展趋势上均存在差异。未来若能在利用多波束探测数据的基础上,对单道地震剖面、柱状样品以及钻孔等获取的多种资料进行综合分析,将更有利于对沙脊地貌的精细结构、时空展布规律以及成因机制和演化模式的研究。     

南黄海辐射沙洲成因的潮流数值模拟解释

用接近计算海域自然陆架坡度的均匀倾斜海底，对南黄海辐射沙洲区的潮流椭圆和潮流场进行数值模拟的结果表明：辐射状潮流场不依赖于海底地形而存在，相反，可能是产生和塑造辐射沙洲的主要动力。并用潮流和潮余流的计算结果，对沙洲区海底沉积物的运移、分布，海底沙洲北大南小的不对称性以及海底沙洲的动态作了解释     

基于数值模拟与统计学方法的南黄海近岸沙脊与水道稳定性评价

以南黄海江苏岸外辐射沙脊群为对象,基于已验证的该区域沉积动力学数值模型模拟近30 a(1979~2011年)的水下地形演化,计算辐射沙脊区域海底地形年际变化标准偏差,对沙脊和水道的地貌稳定性进行定量评估。研究发现,地形变化标准偏差愈小,地貌愈稳定;标准偏差愈高,地貌愈不稳定。定量地确定了南黄海辐射沙脊区域内沙脊与水道稳定性系数的时空分布,发现主要淤积区域位于沙脊周围,近岸沙洲有淤高的趋势;主要侵蚀区位于水道,沙脊间水道逐渐冲刷加深,如西洋水道和黄沙洋水道。本研究提出的基于海底地形年际变化标准偏差确定地貌稳定性评估方法,可为海岸陆架地貌稳定性研究、区域资源开发和环境保护等提供参考。     

The morphology and evolution of tidal sand bodies in the macrotidal Gulf of Khambhat,western India

Tidal sand bars and tidal sand ridges are extensively developed in the macrotidal Gulf of Khambhat, offshore western India. The inner and outer regions of the gulf are characterised by the development distinct tidal sand bodies with discrete geometries and dimensions. The outer gulf ridges are long, narrow, curvilinear and several metres high (∼20 m). They are asymmetric in cross-section and migratory in nature, forming ‘ribbon’ like sand bodies separated by tidal channels. Active dunes on these ridges indicate the presence of sand and their orientation parallel to palaeo-shorelines supports a tidal origin. In contrast to the outer gulf tidal sand ridges, sand bars associated with macrotidal estuaries flanking the Gulf of Khambhat typically have an elongate to diamond shape and are only hundreds of metres in width and a few kilometres length. These tidal sand bars occur in the estuary mouths and within the tidally influenced fluvial reaches of the rivers flowing into the gulf. The height of these sand bars is in the range ∼1–3 m. Due to high tidal ranges and bi-directional flow the sand bars do not develop significant height and are formed between the mutually evasive ebb and flow channels. Their bi-directional foresets and the presence of abundant mud drapes associated with the dunes within in-channel sand bars indicate a tidal origin.The Gulf of Khambhat acquired the present configuration in the last few thousand years since the Pleistocene sea-level lowstand (last glacial maximum, ∼18 ka) when the entire continental shelf was subaerially exposed and rivers down-cut into the coastal plain. With increasing sea-level rise, the exposed shelf was drowned, flooding parts of the Modern western Indian peninsula, and large tidal sand ridges formed in the outer gulf. After the fall of sea-level at 2 ka the gulf acquired the Modern configuration with multiple estuaries on both coastlines, rivers supplied the embayment with sandy sediment, and tidal sand bars formed in the Modern estuaries.Quantitative data gathered from the Modern Gulf of Khambhat indicates that for the P50 case, a vertical drill hole will encounter tidal sand bodies (ridges and bars combined) of approximate dimensions 1700 m long, 470 m wide and 1.5 m high, with a spacing of 400 m. In subsurface hydrocarbon reservoirs, where data is sparse and only limited amount of core is available, this quantitative dataset can be useful to constrain subsurface geocellular models. Also, the overall geometry, distribution and aspect ratio of the tidal sand ridges and tidal sand bars can be used to identify ancient counterparts through seismic geomorphology or in core.     

苏北辐射沙洲岸滩沉积物元素地球化学记录的百年尺度环境变化

苏北辐射沙洲是分布于江苏岸外的典型沉积堆积体,受长江、黄河泥沙供给和近岸潮流动力的共同影响,发育了典型的粉砂淤泥质潮滩,沉积物元素可以记录潮滩环境变化的重要信息。在辐射沙洲岸滩采集了3个短柱沉积物岩芯,建立可靠的年代框架,采用高分辨率XRF元素扫描仪进行地球化学元素测试,选用XRF信号强度高的14种元素进行聚类和相关性方法提取环境信息,研究过去百年尺度人类活动和海岸环境变化下的苏北辐射沙洲岸滩沉积环境变化。结果表明,该区典型潮滩剖面岩芯沉积物中Si、Ca、As和Fe元素相对含量较高,且自北向南其含量不断增加,Mn、Ba、Cu和Zn元素含量较低,在所有剖面含量变化不大。在垂向上,Si、Ca和Fe元素变化趋势一致,而Ni、Zn和S元素在不同柱状岩芯中呈现与Si、Ca和Fe相反的变化趋势。相关关系和聚类分析显示,Si、Ca和Fe元素之间具有较高的相关性,即具有近似的地球化学行为和一致的物质来源;与元素Ni、Cu和Zn呈负相关,暗示了这几种元素与前者具有不同的地球化学行为。苏北辐射沙洲潮滩沉积物沉积环境发生了明显变化且在不同区域呈现不同的变化规律,物质来源、水动力环境、人类活动等因素是导致沉积环境变化的主要原因。     

南黄海辐射沙脊群潮汐水道的悬沙输运特征

根据南黄海辐射沙脊群定点站位的流速和浊度数据,利用通量分解方法,分析了潮汐水道的悬沙输运特征和输运机制。结果表明,辐射沙脊群海域潮汐水道中潮流为往复流,悬沙浓度较高,属于强潮流控制的悬沙浓度相对较高的陆架浅海环境;悬沙输运主要受欧拉余流和潮汐捕捉效应控制,再悬浮的沉积物通过平流作用进行输运。其中,陈家坞槽和西洋水道的悬沙输运以潮汐捕捉效应占优,沉积物向潮汐水道外输运,处于冲刷状态;苦水洋水道以欧拉余流输运为主,水道内的再悬浮的沉积物在强潮流作用下向陆输运,主要堆积在蒋家沙和西洋西侧岸滩等浅滩和潮间带上。由此可见,在陆源物质供应减少背景下,南黄海辐射沙脊群内部的物质充当了新的物源,短期内能够维持近岸潮滩和沙脊的持续增长。     

南黄海辐射沙洲主要潮沟的变迁

利用1966年和1977年海图、1995年和2000年合成孔径雷达影像,结合1980年以来的陆地卫星影像和2000年的岸滩实测剖面资料对南黄海辐射沙洲区主要潮沟的位置进行了解译与分析,得出上述4个时期研究区内主要潮沟深泓线位置图。对不同时期潮沟深泓线位置图进行几何校准与叠加,对比潮沟深泓线的迁移。结果表明：潮沟具有往返周期性摆动的特点,短期摆动速度明显快于长期摆动,主沟槽最大变动速度达127m／a,而支沟槽变动速度更大。潮沟摆动与沙洲变化有明显的相关性,但两者间的关系较为复杂。辐射沙洲目前处于破碎、萎缩阶段,除沙洲中心及陆岸岸滩仍有淤积外,大部分沙洲处于侵蚀状况,同时沙洲有整体向陆迁移的趋势。     

悬浮体粒度特征所反映的南黄海辐射沙脊群泥沙扩散趋势

基于大量的悬浮体现场粒度和浓度数据,借助细颗粒悬浮体作为示踪物,分析了潮流作用下南黄海辐射沙脊群海底沉积物的再悬浮和扩散特征,并探讨了沙辐射沙脊群以北泥质区的形成机制。研究结果表明：（1）在辐射沙脊群以北,近岸悬沙在离岸方向上的扩散受到限制,向南又被辐射沙脊群中心浅滩所阻挡,只能在辐射沙脊群与废黄河口之间形成沿岸分布的高浓度浑水团。（2）辐射沙脊群以北的往复潮流对海底沉积物有分选作用,倾向于把海底沉积物中的粗颗粒分选搬运至沙脊群,把细颗粒沉积物向北输送,从而在沙脊群以北形成泥质区。（3）在正常海况下,沙脊表层沉积物再悬浮作用十分微弱,沙脊上覆水体中的悬沙主要来自于临近沟槽海底沉积物的水平扩散。