海南岛港湾演变与工程建设

海南岛沿岸多港湾，主要有3种类型的潮汐汊道型港湾：（1）沙坝-泻湖型潮汐汊道港湾主要分布在东南部海岸，以三亚港最为典型。三亚港原始岸线为基岩港湾海岸，由中生代花岗岩构成。花岗岩风化泥沙充填谷地港湾连成陆地，以沙坝-泻湖体系形式逐渐堆积成海积平原。（2）港湾型潮汐汊道主要分布在海南岛西部，起源于构造断裂带的港湾。其演化的主要因素是河流及海岸侵蚀向湾内供应的沉积物以及巨大的纳潮量形成的潮流动力。消费品流及海岸供沙使纳潮水域淤积，纳潮量相应减少，同时在口门内外形成潮流三角洲（拦门沙浅滩）。（3）溺谷型潮汐汊道主要分布在海南岛北岸、东北岸。其演化过程是：古河口溺谷，沿岸输沙发育海岸沙坝，古河口溺谷逐渐淤积衰退，潮流作用形成 口门外落潮流堆积体及涨潮带入海相细粒物质，使纳潮水域进一步淤浅缩小，目前这类汊道处于发育演化的晚期，接近汊道整体的消亡。     

黄渤海沿岸海湾—溺谷型潮汐汊道的地貌结构

本文以丁字湾等基岩海湾为例，论述了黄渤海沿岸海湾－溺谷型潮汐汊道的地貌结构，尤其着重于口门段深槽及涨、落潮三角洲。认为涨、落潮三角洲的发育状况与入湾河流的供沙量、纳潮水域容量、波浪作用、潮差以及口外海域的开阔程度有关；泻湖型潮汐汊道的落潮三角洲的典型模式可以应用于海湾－溺谷型潮汐汊道，但涨潮三角洲因受基岩海湾的复杂岸线的限制而不能充分发育。本文还讨论了海湾型潮汐汊道与半开敞海湾在动力和形态中的差异     

黄渤海沿岸海湾─溺谷型潮汐汊道的地貌结构

本文以丁字湾等基岩海湾为例，论述了黄渤海沿岸海湾－溺谷型潮汐汉道的地貌结构，尤其着重于口门段深槽及涨、落潮三角洲。认为涨、落潮三角洲的发育状况与入湾河流的供沙量、纳潮水域容量、被浪作用、潮差以及口少卜海域的开阔程度有关；泻湖型潮汐汉道的落潮三角洲的典型模式可以应用于海湾－溺谷型潮汐汉道，但涨潮三角洲因受基岩海湾的复杂岸线的限制而不能充分发育。本文还讨论了海湾型潮汐汉道与半开敞海湾在动力和形态中的差异。     

近岸流系与长江入海悬浮泥沙输移扩散

通过两年较完整的序列 NOAA/AVHRR 数据和实测含沙量资料,利用考虑近岸Ⅱ类水体大气校正的泥沙定量反演算法,获得了较高精度的河口高浓度泥沙遥感反演模式;利用泥沙浓度分级图和反映流系特征的温度图象,系统分析了长江口悬浮泥沙扩散途径、范围及其与近岸流系的关系。影响长江入海悬浮泥沙扩散的近岸流系主要包括台湾暖流、黄海混合水、苏北沿岸流及浙江沿岸流等。冬季,近岸流系比较稳定,其配置状况在一定程度上影响着苏北沿岸泥沙流向长江口的扩散,并制约着入海悬浮泥沙的扩散途径;洪季,长江入海径流量是影响悬浮泥沙扩散的重要因子。同时,长江冲淡水、浙江沿岸流共同形成的冷水区与台湾暖流水之间锋面的强度,也对悬浮泥沙和冲淡水的扩散方向和范围有重要影响;春、秋两季入海悬浮泥沙的扩散型式分别向夏、冬季的分布格局过渡。此外,风应力显著影响着浑水区的扩散方向和范围。风浪掀沙引起的河口泥沙再悬浮,可使近岸泥沙扩散范围增大。     

调水调沙影响下黄河口泥沙异重流过程

利用黄河干流大型水库进行调水调沙,在短期内将大量沉积物快速输送入海,是河口泥沙异重流触发的重要窗口期。根据2010年调水调沙期间黄河口沉积动力现场观测资料,建立覆盖整个渤海海域的ROMS数学模型,以黄河利津站逐日水沙数据和海域潮汐、风场数据作为模型驱动条件,模拟调水调沙期间的河口泥沙异重流发育过程。模拟结果显示,在没有大风扰动的情况下,河流入海悬沙浓度29.0 kg/m~3时会在河口产生高密度泥沙异重流。黄河冲淡水携带大量悬浮物从河口流出后,与海水迅速混合,在潮流影响下,冲淡水舌随时间由西北向东南偏转,输运至莱州湾西侧。淡水和沉积物主要以表层羽状流和底层异重流形式输运:表层羽状流扩展范围较大,输运路径为河口西北方向-远岸(河口东北区域)-莱州湾西侧;底层异重流扩散范围较小,输运路径为河口西北方向-河口沿岸(东)-莱州湾西侧。河口泥沙异重流生消和水体垂向结构存在周期性变化特征:落潮时段异重流发育较好,水体层化增强;涨潮时段异重流逐渐消亡,水体混合增强。估算出黄河口清水沟清8叉流路主泓区内水体由河口径流、潮汐应变和潮汐搅动引起的势能变化率,其中潮汐应变和潮汐搅动起主导作用,比河口径流引起的势能变化率高出2～3个数量级(102～103)。     

黄渤海沿岸潮汐汊道的P－A关系

本文计算了１５个潮汐汊道的大潮潮棱体Ｐ及平均海面下口门最小过水断面积Ａ之间的回归方程式。黄渤海沿岸潮汐汊道的天然状态下的Ｐ－Ａ关系为：Ａ＝０．０８４５Ｐ１．０２０。Ｐ与Ａ不仅具有密切的相关性，还有相当大的离散性，这主要与潮汐汊道所获取的泥沙丰度及潮汐汊道的发育阶段有关。与南海、东海沿岸Ｐ－Ａ关系的对比表明，中国海和海区Ｐ－Ａ关系中的常数Ｃ和ｎ差别不大。研究也表明，泻湖型和海湾－溺谷湾型两种潮汐汊道可求得统一的Ｐ－Ａ关系。但与滨临深水区的半环抱形海湾不同。后者主要因为没有较充裕的泥沙供应及海湾水域较为开敞，而不应列入潮汐汊道的范畴。     

黄河口悬浮泥沙时空动态及其驱动机制

受径流输沙、风浪、潮汐等影响,河口近岸海域悬浮泥沙具有显著的时空变化。本文基于小时分辨率的GOCI遥感影像,利用最优遥感反演算法,结合空间分析和统计方法,深入研究黄河口及邻近海域悬沙时空动态特征及驱动机制。结果表明,径流输沙对悬沙浓度的影响以河口近岸区为主,高径流输沙对悬沙浓度分布影响可达距岸约20 km,并向孤东近岸方向扩散。大风可引起清水沟老河口区泥沙强烈再悬浮,形成高浓度悬沙区。涨落潮对小时尺度的悬沙浓度影响显著,并影响悬沙的南北扩散。大潮悬沙浓度变化和扩散范围均大于小潮,潮流流速不同是造成该差异的主要原因。水深与悬沙浓度之间存在较明显的负相关关系,根据不同驱动因素的差异,悬沙浓度随着水深的增加呈现出指数型、幂函数型、线性3种关系。     

九龙江河口水体粪类有机质污染时空变化特征研究

河口是陆源污染物入海的主要通道,在全球气候快速变化和人类活动加剧的背景下,河流入海污染物通量急剧增加,导致河口、海湾及其周边海域水体污染、生态受损等严峻的环境问题发生。本文选取了受极端事件和人类活动影响显著的我国东南强潮型的九龙江河口,利用粪甾醇有机标志物手段开展河口环境粪类污染示踪研究,探讨九龙江河口区粪类污染物（“源”）进入河流后的入海行为（“到”）,揭示粪类有机质在近河口海域时空分布特征及受控因素（“汇”）。研究发现,不同季节的河口径流过程和潮汐作用影响粪类有机污染物的时空分布,潮汐过程对中上游河口区水体环境中粪甾醇的赋存影响较大,呈现高潮低浓度而低潮高浓度的潮周期变化特征;河口区粪甾醇在陆-海输运过程的赋存特征还受控于最大浑浊带复杂的水体和沉积动力过程,对粪类有机污染物有一定的净化作用;研究还通过对比人为源贡献主导的氨氮等河流输入的营养盐说明粪甾醇在河口区的时空分布特征与人类活动密切相关。     

闽江口及邻近海域卫星遥感图象的综合分析

本文选用福建省闽江河口的四幅陆地卫星MSS图象和数幅气象卫星AVHRR图象作为基本资料,通过对这些图象特征信息的提取和增强处理,结合地面实测资料进行了悬浮泥沙浓度的定量计算及解译判读,着重分析了闽江口及其邻近海域悬浮泥沙分布范围和扩散方式,入海水流运动特征和近海流场,梅花水道浅滩地形的近期动态变迁及其对河口外沙浅滩航道稳定性的影响等问题。并据分析结果,就闽江口航道整治提出了必须注意的一些问题。     

基于遥感分析渤海湾冬季表层悬浮体浓度变化规律

渤海湾是三面环陆的半封闭浅水海湾,海底泥沙悬浮与输运对海洋工程与生态环境有重要影响。冬季是渤海泥沙输运、海床冲刷和海底灾害的主要发生季节,但冬季观测(特别是连续观测)难度大,观测资料相对缺乏,研究冬季悬浮体分布与输运规律对海洋生态环境保护和海洋工程维护等具有指导意义,对认识近海物质及能量循环有重要科学价值。本文基于海洋水色卫星GOCI(Geostationary Ocean Color Imager)遥感影像资料,对渤海湾冬季悬浮体浓度进行了长达8年监测,提取2011—2017年冬季(11、12、1、2月)悬浮体浓度(Total Suspended Sediment, TSS)月平均数据,对渤海湾冬季悬浮体分布情况及输运规律进行研究。结果表明,渤海湾冬季的表层悬浮体浓度分布呈现近岸高离岸低、南岸高北岸低的规律,悬浮体浓度的高值区主要分布于黄河口附近以及渤海湾南岸一带,该海域冬季TSS在80mg/L以上,最高可达200mg/L;海河口及辽东湾沿岸流区域各存在一个低值区,悬浮体浓度介于0—40mg/L。冬季大风天气对水体扰动剧烈,导致渤海湾海底泥沙再悬浮,风速与悬浮体浓度存在正相关性。同时,冬季渤海湾沿岸流等环流增强,使黄河口再悬浮的沉积物向渤海湾西部和北部扩散。