长江河口南汇嘴潮滩近期演变分析

南汇嘴潮滩位于长江口和杭州湾的交汇地带,受长江口和杭州湾北岸两股潮流的控制,近年来由于低潮滩促淤围垦工程导致其水流和泥沙运移、沉积和地貌发生了显著的变化。根据近期水文泥沙观测资料及1993年、1998年、2003年、2005年的实测地形图资料,分析了南汇嘴潮滩近期演变特征。研究结果表明:1993-1998年为淤涨期;1998-2003年为冲淤调整期;2003-2005年呈现向外淤涨的趋势。而造成这一趋势的原因主要包括潮滩海洋动力作用、长江入海泥沙变化及近岸海岸工程建设等。     

淤泥质、粉沙质及沙质海岸航道回淤统一计算方法

根据20世纪80年代初提出的淤泥质海岸航道回淤计算方法的基础上,开展了拓展研究,使之统一适用于淤泥质海岸、粉沙质海岸及沙质海岸。主要研究内容有,在波浪和潮流综合作用下挟沙力含沙量研究中引入了特定的泥沙因子F1/F,从而挟沙力含沙量公式不仅适用于淤泥质泥沙,也适用于非淤泥质泥沙;在动力因素方面,除了一般寻常潮和波浪动力外,进一步考虑了风暴潮和破波的巨大掀沙能力造成航道骤淤的可能性。并结合连云港30万吨级主航道扩建及徐圩港区10万吨级航道的回淤问题(包括骤淤可能性问题),京唐港外航道和黄骅港外航道的骤淤问题,进行预测计算及校验计算,结果都是良好的。此外,对杭州湾强潮和涌潮情况下的挟沙力含沙量也进行了校验计算,结果也非常满意。     

淤泥质海岸围垦促淤计算方法研究与应用

海岸围垦工程实施后,将会改变地形及边界条件,并对工程区的水动力及泥沙冲淤产生影响。针对淤泥质海岸的特点,选取适当的经验参数,在平面二维潮流的基础上应用半经验半理论的泥沙冲淤计算方法,并考虑波浪对沉降机率和水流挟沙能力的影响,建立了淤泥质海岸围垦促淤的计算方法。同时,以舟山市钓梁围垦二期工程作为实例进行分析,利用工程区实测水文泥沙资料,确定当地挟沙能力公式参数,并对区内进行冲淤计算,得到冲淤强度的分布,通过实测资料的对比,取得了满意的结果。其中,考虑波浪效应后的计算结果更符合实测资料,波浪对该围垦工程促淤效果的影响比例在0.76%~17.5%之间,不能忽略。     

琼州海峡南岸海岸动力地貌研究

岬湾相间的琼州海峡南岸在海岸动力条件作用下,岸滩发生侵蚀或堆积,特别是南岸中部的南渡江三角洲沿岸岸滩演变剧烈。该文从海岸动力地貌的角度,对琼州海峡南岸的海岸动力特征、泥沙运动以及岸滩演变进行分析。根据海峡南部三维潮流场数值模拟结果,结合经验公式初步分析潮流引起的泥沙运移速率和方向,得到岸外水域总的泥沙运移趋势为从西向东。根据波浪动力计算分析沿岸泥沙运移,探讨沙质岸滩的动态与地貌演变之间的关系,得出海峡南岸海岸地貌演变与盛行的NE和NNE向风浪有密切关系,岸滩的演变过程主要受制于这两个方向的风浪及其引起的泥沙沿岸运移。     

考虑波浪辐射应力的潮流泥沙数学模型

根据海岸河口地区潮流、波浪、泥沙的运动特点及其相互作用机制,考虑了波浪场产生的"波浪辐射应力"和"波流挟沙力"动力要素对潮流场和泥沙运动的影响,在泥沙扩散方程中考虑了紊动水流作用,采用有限元加权集中质量法,建立了考虑波浪作用的潮流泥沙数学模型,并利用锦州港港区的潮流及泥沙资料对模型进行了验证。验证结果表明,潮位吻合良好,流速、流向、含沙量分布基本相似。在此基础上,模拟了工程建设前后,港区附近潮流场和泥沙淤积的变化,分析了泥沙骤淤现象。模拟结果表明,该数学模型能够适用于海岸河口地区潮流、泥沙的模拟,为波浪作用下潮流场和泥沙淤积的预测提供一种新的模拟方法,具有良好的应用前景。     

琼州海峡南岸海岸动力地貌研究

岬湾相间的琼州海峡南岸在海岸动力条件作用下,岸滩发生侵蚀或堆积,特别是南岸中部的南渡江三角洲沿岸岸滩演变剧烈。该文从海岸动力地貌的角度,对琼州海峡南岸的海岸动力特征、泥沙运动以及岸滩演变进行分析。根据海峡南部三维潮流场数值模拟结果,结合经验公式初步分析潮流引起的泥沙运移速率和方向,得到岸外水域总的泥沙运移趋势为从西向东。根据波浪动力计算分析沿岸泥沙运移,探讨沙质岸滩的地貌演变之间的关系,得出海峡南     

黄河三角洲海岸剖面类型与演变规律

根据1976-2002年黄河三角洲滨海区36个断面的地形实测资料以及利津水文站的水沙资料,运用动力地貌学的方法,对黄河三角洲海岸剖面形态及冲淤演变进行了研究。结果表明,黄河三角洲海岸剖面可分为建设型、破坏型和稳定型三种基本类型。建设型海岸分布于行水河口,等深线向海推进的距离取决于入海泥沙的堆积过程与海洋动力对泥沙的侵蚀过程两者之间的对比;破坏型海岸主要分布于停止行河不久的废弃河口附近,剖面侵蚀深度与海洋动力条件尤其是潮流流速大小密切相关;而稳定型海岸主要分布于长时间不行河的湾湾沟口附近和广利河以南岸段,前者受河海动力因素影响较小,而后者主要与莱州湾潮流流场有关。     

黄河口二维潮波泥沙有限元数学模型及应用(Ⅰ)——模型及其验证

分析了建立黄河河口泥沙有限元模型的必要性,并结合黄河河口实际情况,建立了黄河河口二维潮流和泥沙数学模型。从数学模型模拟计算得到的潮位、流速和冲淤验证结果可以看出,由模型模拟的潮汐和潮流的等海洋动力特性以及泥沙冲淤和海底变形都与实测资料一致,表明建立的河口泥沙二维有限元数学模型可进行黄河河口的潮汐、潮流和泥沙运动及海底冲淤演变的模拟与预测。     

黄河口二维潮波泥沙有限元数学模型及应用(工)--模型及其验证

分析了建立黄河河口泥沙有限元模型的必要性,并结合黄河河口实际情况,建立了黄河河口二维潮流和泥沙数学模型。从数学模型模拟计算得到的潮位、流速和冲淤验证结果可以看出,由模型模拟的潮汐和潮流的等海洋动力特性以及泥沙冲淤和海底变形都与实测资料一致,表明建立的河口泥沙二维有限元数学模型可进行黄河河口的潮汐、潮流和泥沙运动及海底冲淤演变的模拟与预测。     

海口湾西海岸海滩沉积物与海滩稳定性分析

海滩是砂质海岸重要的沉积地貌单元,其沉积特征和稳定性对于海滩的开发利用与保护具有重要意义。本文根据海口湾西海岸海滩表层沉积物粒度数据,阐述了该区域海滩沉积物的时空分布规律,并通过对比滩面高程数据和水下地形数据分析了该区域的岸滩稳定性。结果表明：海口湾西海岸海滩处于滩面微蚀的轻度不稳定态,其岸外浅滩处于边坡侵蚀的轻度不稳定态。另外,根据波浪作用和泥沙来源进一步探讨了海口湾西海岸海滩沉积物动力机制及其海滩侵蚀的原因。     

舟山岛马岙岸段海岸演变与水下岸坡冲淤动态

利用不同年份的水深地形资料进行冲淤计算,结合实测水文泥沙、现场岸滩沉积地貌观察、新老海堤分布位置及以往浅地层探测和考古等资料综合分析发现,岸滩地貌形态从大约距今7 000 a前的一个古基岩港湾经受细颗粒泥沙长期不断地充填、淤积转化为近乎平直的岸段.在自然和人类活动的共同作用下,近370 a来海岸线以5.3 m/a的速度向海推移,潮滩以0.25 cm/a的速率沉积.近40余年来水下岸坡平均冲淤速率为-3.8~2.4 cm/a,横向冲淤调整有类似砂质海岸剖面塑造的特性,泥沙经受了在横向剖面"上部微淤、下部微冲"和纵向总体"东侧微冲、中西部微淤"的交替重复调整过程,目前朝着"上部微淤、下部微冲"的均衡剖面调整方向发展.     

江苏中部淤泥质海岸岸线变化遥感监测研究

海岸线监测是了解海岸冲淤变化的基础。针对淤泥质海岸潮间带坡度平缓的特点,考虑到潮汐对遥感海岸线监测的影响,基于多潮位站插值校正的水边线离散点潮位赋值及坡度计算对水边线方法进行了改进,并结合潮间带实测坡度资料校正,推算遥感海岸线。选择江苏中部冲淤变化频繁、自然岸线保有率较高的扁担河口至川东港岸段开展海岸线变迁遥感监测研究。结果表明,研究区坡度主要在0.001~0.002之间,潮间带宽度由北向南越来越宽。北部扁担河口至射阳河口岸段处于冲刷环境中,大量以养殖塘围堤为主的人工岸线不断被侵蚀后退;射阳河口至四卯酉河口岸段以海岸线在自然状态下的动态变化为主,2010-2015年平均冲淤速率小于10 m/a,变化幅度较小;南部四卯酉河口至川东港岸段,自然岸线淤长明显,同时人工围垦导致岸线不断向海推进。根据监测结果,认为新洋港至斗龙港岸段应为研究区由北部侵蚀转向南部淤长的过渡带。     

长江潮区界上界河槽浅层沉积结构探测研究

研究地层沉积结构是认识河流变迁历史的重要手段之一,潮区界作为河流物质和能量传输的关键界面之一,于2015年洪季,利用浅地层剖面仪对长江潮区界上界河段河槽浅地层结构进行了"覆盖式"探测。结果表明:长江潮区界上界河段河槽床面发育了大量沙波,尺度较大,陡坡明显朝向下游;崇文洲下游两侧水道中沙波发育较少,尺度也较小;浅层沉积结构显示该河段部分河槽床面以下存在4处不同形态的地质构造。     

浙江健跳港动力沉积过程及冲淤平衡机理

根据浙江健跳港实测水文泥沙和港道底部高程资料,分析了健跳港动力沉积过程及其港道的冲淤平衡机理。健跳港受潮流动力作用,大潮冲刷,小潮淤积,港道底部冲刷,湖滩淤积,随着空间上的冲淤变化,岸坡逐渐变陡,最终失去平衡,发生滑塌,形成潮滩与港道底部之间的动态平衡。     

淤泥质海底航道边坡失稳滑塌声纹特征分析

边坡稳定是淤泥质海底航道安全运营的关键问题之一。海底航道边坡失稳滑塌过程的不同阶段浅地层剖面图像声纹特征不同。采用灰度共生矩阵和小波多尺度分解方法分析了航道边坡失稳滑塌过程浅地层剖面图像纹理特征。结果表明,对比度、能量、相关度和逆差距在边坡失稳滑塌过程中具有明显的差异,分别从不同方面刻画了浅地层剖面图像声纹的清晰度、纹理粗细、主要方向和规则性,以定量的形式显示其内在异质性。能量、相关度和逆差距的水平和垂直方向变化大于对角方向,水平方向波动最明显。浅地层剖面声强时间序列和垂向空间变化序列小波多尺度分解突出了声强变化的局部细节及其在各尺度上变化的强弱分布和突变点位置,克服了常规人工识读的困难,这些声纹特征是边坡失稳滑塌预测预警的重要依据,有助于对海底航道边坡稳定性的探测。     

Investigation of transformations of barotropic tides in the coastal zone

Within the framework of the linear theory of long waves, we perform the numerical investigation of transformations of a barotropic diurnal tide in the process of its motion from the deepwater region of the sea into the region of continental slope and shelf zone at any angle to the coast line. For a linear profile of the bottom of the continental slope and shelf, we establish dependences of the amplitudes and velocities of waves on the direction of propagation of the tidal wave and the latitude of the place. Translated by Peter V. Malyshev and Dmitry V. Malyshev     

Diurnal shelf waves off Hamada on San'in Coast

The tidal current data observed off Hamada on San'in coast have shown the diurnal tidal currents to be larger than the semidiurnal ones by a factor of 5–8, although the ratio (K₁+O₁)/(M₂+S₂) for the tidal heights at Hamada is 1.3. Furthermore, the diurnal currents are found to be more remarkable on the shelf slope than on the shelf. We consider such diurnal current features as being due to the vortical mode waves, and show that the broad shelf and steep shelf slope off San'in coast allow 1st-mode interior shelf waves (ISWs) at a diurnal-period. Using a simple shelf model, it is shown that ISWs occur in response to the seaward component of diurnal tidal oscillations on the shelf and their propagation originates from the western entrance of the Tsushima Straits.     

黄骅地区潮间带滩涂沉积特征及其影响因素的初步分析

本文分析了黄骅潮间带的两次水准测量和地貌调查资料,结合样品作了粒度分析,得出本区潮滩的四个特征如下: 1.沉积类型简单,主要为粘土和粉砂,其含量为90％以上。 2.滩涂宽阔平坦,坡度极小,是典型的平原淤泥质海滩; 3.根据地貌和水动力特征,滩涂分为三部分:A.高潮滩的龟裂带;B.中潮滩的侵蚀滩面带;C.低潮滩的平整滩面带。 4.形成本区以上特征的控制因素有两个:一是黄河携带大量物质的影响;二是气候和潮汐波浪的作用。     

瓯江口及东部海区潮差沿程变化分析

利用瓯江河口及东部近岸海区11个验潮站的实测大潮和小潮潮位过程进行统计,并探讨了潮波由外海向瓯江河口及上游传播过程中潮差的沿程变化。结果表明,受水下地形摩阻、岛屿阻隔及岸线束窄作用,潮波由外海向河口内传播过程中,潮差逐渐减小,且低潮位逐渐抬高;同时,越靠近河口及上游,潮差沿程变化越为显著。     

舟山六横岛海域浅部地层结构 与水下滑坡分布特征

舟山群岛海域峡道密布,峡道边坡失稳现象普遍发育,规模不一。多发的水下滑坡对海底光缆、港口码头等海岸工程设施都有较大威胁。2012年12月,使用浅地层剖面仪对六横岛周边峡道区进行探测,划分出3个主要声学反射界面以及4个地层单元,上部3个地层为全新世沉积层。发现6处水下滑坡,分布于六横岛沿岸边坡及毗邻的潮流深槽边坡。滑坡结构均为整体性滑坡,部分具多级性。从滑坡体规模看,滑坡体体积介于1.6×10⁵~2.7×10⁷ m³之间,其中超大型滑坡2处、大型滑坡3处、中型滑坡1处。根据界面与滑坡体的相关性,推测水下滑坡均发生在距今2.5 ka以来的全新世晚期。