人工采砂坑地形对水动力泥沙环境影响

海底管道是重要的能源生命线,海底管道路由上的采砂坑对管道在位稳定性造成严重威胁。为评估深港海底管道路由区域海流冲淤采砂坑对深港海底管道在位稳定性的影响,本文利用长期实测资料对比,并结合数值模拟方法分析海底管道路由上采砂坑冲淤问题,建立的有限元分析模型与实测资料能够较好吻合。研究得出波浪潮流作用下采砂坑的冲淤规律和未来十年的变化特征：采砂区内为淤积环境,北侧边界向西北方向扩展,远离管道走向,对管道无影响;南侧边界向东南方向扩展,造成铜鼓水道附近管道冲刷;东侧靠近管线段采砂坑坡顶受到侵蚀,导致采砂坑边界线向管线扩展。本文为深港海底管道路由采砂区海流冲淤分析提供了科学有效的方法。     

近130年胶州湾自然形态和冲淤演变探讨

以胶州湾不同时代的海图为依据 ,采用人机交互方式 ,利用数字化板和地学软件 ,对胶州湾海底冲淤态势进行了半定量 (精确到量级 )分析 ,划分了湾内淤积区、侵蚀区 ,并给出了历史变迁趋势。结果表明 ,2 0世纪 80年代以前 ,胶州湾基本处于淤积缩小状态 ,沧口水道和环流中心的海湾中部及沿岸各小湾为淤积区 ,湾口部分和外湾侵蚀 ;2 0世纪 80年代末 90年代初 ,胶州湾反向发展 ,转为侵蚀 ,侵蚀区从湾口向内湾经各水道辐射分布 ,仅侵蚀区之间分布着小片淤积区     

近13O年胶州湾自然形态和冲淤演变探讨

以胶州湾不同时代的海图为依据,采用人机交互方式,利用数字化板和地学软件,对胶州湾海底冲淤态势进行了半定量(精确到量级)分析,划分了湾内淤积区、侵蚀区,并给出了历史变迁趋势.结果表明,20世纪80年代以前,胶州湾基本处于淤积缩小状态,沧口水道和环流中心的海湾中部及沿岸各小湾为淤积区,湾口部分和外湾侵蚀;20世纪80年代末90年代初,胶州湾反向发展,转为侵蚀,侵蚀区从湾口向内湾经各水道辐射分布,仅侵蚀区之间分布着小片淤积区.     

近130年胶州湾自然形态和冲淤演变探讨

以胶州湾不同时代的海图为依据，采用人机产互方式，利用数字化板和地学软件，对胶州湾海底冲淤态势进行了半定量（精确到量级）分析，划分了湾内淤积区、侵蚀区，并给出了历史变迁趋势。结果表明，20世纪80年代以前，胶州湾基本处于淤积缩小状态，沧口水道和环流中心的海湾中部及沿岸各小湾为淤积区，湾口部分和外湾侵蚀；20世纪80年代末90年代初，胶州湾反向发展，转为侵蚀，侵蚀区从湾口向内湾经各水道辐射分布，仅侵蚀区之间分布着小片淤积区。     

青岛港外航道开挖区海床演变趋势分析

采用不同年代的水深图和物质来源测量资料,研究了青岛港外航道开挖区的海床演变情况。分别利用等深线、区域地形及海底地形剖面来对比水深地形变化,研究开挖区的地形冲淤变化,结果表明拟开挖航道区近70 a来,其海床演变主趋势为轻微侵蚀,而其南北两侧的邻近海域海底地形变化则既有局部侵蚀又有局部淤积;通过外航道开挖区域11个观测点测量的有关水流、底沙粒径等数据计算分析,得到其开挖后淤积厚度在0.453~4.149 cm/a之间。青岛港外航道开挖区年平均回淤速率不大,适合扩建。     

东营港海域冲淤特征

东营港附近海岸是典型的粉砂质海岸,其周边海域泥沙运动活跃,岸滩冲淤变化显著。近年来,海岸工程建设对其沉积动力环境造成显著影响。基于东营港海域2007年和2015年实测水深数据,利用水深地形对比、数值模拟和流速对比的方法,探讨了东营港海域冲淤特征及其影响因素。结果表明:研究区整体呈近岸侵蚀、离岸淤积的状态,自飞雁滩向东营港。其冲淤平衡点水深由9m变化至6m;飞雁滩附近海域泥沙易于起动,海底侵蚀增强,侵蚀产生的泥沙有随SE向流运移的趋势;研究区最大波浪破碎水深为6m左右,东营港附近海域冲淤平衡点水深与该水深相对应;海岸工程建设造成局部海域冲淤趋势改变,东营港防波堤堤头周围海域侵蚀强烈,堤坝两侧显著淤积。     

GIS支持下近百年来闽江口海底地形地貌演变

利用ArcGIS建立了闽江口1913、1950、1975、1986、1999、2005年海底数字地形模型，在坐标系统和潮位基准面转换的基础上分析研究了闽江口的岸线、浅滩面积、海底冲淤和河口断面地形近百年来的变化特征．研究结果表明：①闽江口河道从1913年到2005年期间，梅花水道西段变窄，乌猪水道向东迁移，琅岐岛东岸淤积；梅花镇东侧的闽江口南岸岸线向前推进，但近年来推进速率明显减小．②梅花水道浅滩不断发育，闽江北支由单一的川石水道变成川石水道和壶江水道并存，并且闽江北支成为闽江入海泥沙的主通道．③1913—1950年间闽江口海底淤积较快，1913～1999年淤积速率逐渐减小，1986～1999年间出现净冲刷．④河口三角洲前缘在河口南部以侵蚀后退为主，河口区北部以进积为主．     

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。     

龙口湾冲淤特性对人工岛群建设的响应

龙口市拟建的离岸人工岛群可能将引起龙口湾内冲淤特性的变化及岸线的动态调整。运用MIKE21数学模型模拟了人工岛群建设前后海域潮流场和海底冲淤的变化特征,运用CERC公式计算了龙口湾沿岸输沙率的变化状况,并在以上基础上,分析了龙口湾冲淤特性对人工岛群建设的响应。结果表明,人工岛群建成后,其北侧和西南侧海域以淤积为主,西侧海域以冲刷为主;人工水道内部在西南向大风情况下淤积较为严重;界河口两侧沿岸输沙率差别较大,由界河口来沙和沿岸输沙引起的岛陆间水道的淤积速率约为12.5 cm/a。     

养马岛连陆海堤对沉积动力环境的影响

运用水动力和泥沙输运数学模型模拟了养马岛连陆海堤拆除前后的水动力变化以及海底冲淤演变状况。通过对连陆海堤拆除前和后的流场比较,可知连陆海堤拆除后养马岛南部海域流速加大,可达20 cm/a,水流畅通,水体交换能力获得明显的改善;海底蚀淤模拟结果表明,养马岛南部海域淤积情况明显减弱,最大淤积速率仅为1 cm/a,东南侧海域发生侵蚀,最大侵蚀速率为5 cm/a,东侧海域发生普遍淤积,淤积速率在1~5 cm/a之间。连陆海堤拆除后养马岛南部海域海洋环境会得到明显改善。     

海坛海峡海缆路由区工程地质条件及评价

根据路由勘察区水深测量、旁侧声纳、浅地层剖面探测等多项物理探测所获取的资料，结合其它自然环境及历史资料，对勘察区内海底工程地质条件进行了详尽的分析和研究．此外，还对近20a来勘察区海床稳定性进行初步分析，为选择一条最佳的路由通道提供依据．研究分析表明：可能影响该海缆安全运行的不良工程地质条件主要为海底灾害性地貌，如基岩、潮流冲刷槽等；勘察区不同区域内海底冲淤变化存在一定差异，潮汐通道底部受较强冲刷，冲刷速率为0．035～0．1m／a，20m以浅区域海底处于弱冲刷状态一冲淤动态平衡状态，冲刷速率为0．015m／a，海床较稳定；该路由勘察区工程环境较适合海缆的铺设，且其最佳路由区域是在勘察区南半部相对稳定的海底平滑区．     

莺歌海油气资源开发区工程地质和灾害地质特征

根据单道地震、浅地层剖面、旁扫声纳和海底取样等实测资料,分析和评价了莺歌海油气资源开发区的工程地质和灾害地质环境。研究结果表明,研究区海底地形地貌较为复杂,存在潮流沙脊、侵蚀冲沟、海底沙波、麻坑、埋藏古河道和古湖泊、浅层气、埋藏珊瑚礁和滑塌断层等潜在的灾害地质因素,对海上石油平台和输油管线等工程设施构成直接或潜在的危害。根据地形、地貌和沉积物物理力学特征,将研究区划分为内陆架堆积平原区、陆架潮流沙脊区、内陆架侵蚀平原区、外陆架平原区和大陆坡区5个工程地质区。其中研究区东部的潮流沙脊区和东南部的陆坡区,海底地形复杂,活动性的潮流沙脊和断层发育,是海底工程建设的危险区,应引起高度重视。     

山东荣成天鹅湖沙坝水下岸坡地貌冲淤演变分析

山东荣成天鹅湖是一个典型的潟湖-沙坝系统。自20世纪80年代以来, 因受人类活动的影响, 天鹅湖环境系统发生了改变, 沙坝侵蚀后退严重。研究水下岸坡的冲淤对于认识潟湖-沙坝系统演变, 以及保护天鹅湖环境具有重要意义。本文以天鹅湖东侧沙坝水下岸坡为研究区域, 基于1960年至2014年的海图资料, 采用地理信息技术, 获得了天鹅湖东侧近岸海域多年水深数据, 进而分析了1960年以来天鹅湖东侧沙坝地区的等深线变化、冲淤变化以及固定剖面的地形变化。结果表明: 1960—1980年等深线整体向海推移, 而1980—2014年等深线向海推移趋势变缓, 1960—2014年潮汐通道口门处0m等深线向岸退缩了126.70m。天鹅湖水下岸坡在1960—1980年整体处于淤积的状态, 年淤积率为3.60cm∙a^-1; 1980—2014年侵蚀面积显著增大, 且呈现冲淤相间分布的特点, 年淤积率为0.79cm·a^-1。天鹅湖沙坝水下岸坡呈现上陡下缓的形态, 且潮汐通道口门北侧比南侧更易受到侵蚀。人类活动改变了天鹅湖的环境状态, 导致了天鹅湖水下岸坡的局部侵蚀后退。     

太平洋海底光缆中国段路由条件及评价

根据在太平洋海底光缆中国段路由勘察中所获得的多波束、侧扫声呐、浅地层剖面、海洋磁力、柱状取样等资料,结合勘察区的自然环境特征,对路由区的自然环境条件、海底工程地质条件进行了详细的分析,并对该段路由条件进行了综合评价。研究发现,此段路由在大陆架路由区海底地形平缓,平均坡度小于2°,其中发现沙波、麻坑、冲刷沟等轻微不良地貌因素,跨越了黏土/粉砂、砂砾、砾/固结砂海底,地震活动少,地壳稳定性好,适合海底光缆铺设;在大陆架与大陆坡结合带地形起伏大,最大落差达500 m,发育有海底峡谷、海槽、陡坎等海底地形,路由条件相对较差,综合所获资料,针对路由不良区域进行了适当调整,并提出应对措施。调整后的路由基本适合海底光缆的铺设。     

舟山岱山水道西部海床冲淤演变分析

根据1979,1996和2009年3个时期水深地形数据,利用GIS软件分析了岱山水道西部潮滩、水下岸坡和深槽区2个时段的冲淤变化。结果显示:1979-1996年的17 a间,研究区大部分区域冲淤幅度-般在±1 m以内,只有深槽局部区域冲刷大于2 m;1996-2009年的13 a间,潮滩区冲淤变化与1979-1996年间类似,有±1 m冲淤变化,而水下岸坡和深槽区的冲刷幅度明显加大,水下岸坡平均冲刷幅度达2 m,深槽区平均冲刷幅度达3 m。据分析, 1996年以后,水下岸坡和深槽区冲刷幅度明显加大的主要原因有两个:-是岱山水道水流流速较快,粘土质的底质容易遭受冲刷;另-个是在潮滩区至水下岸坡间建设了码头和栈桥,浅水区水流部分受阻,导致深水区域流速加大,从而加剧了水下岸坡和深槽区域的冲刷幅度。     

浙江三门湾猫头深潭风暴快速沉积研究

三门湾频受热带风暴的影响,风暴期出现剧烈的滩冲、槽淤的泥沙交换,而在风暴后的正常天气条件下,则产生滩淤、槽冲的泥沙交换过程.通过猫头深潭(槽)9417号台风前后剖面水深重复测量、沉积特征及沉积物放射性同位素(210Pb,137Cs)测年等资料,揭示猫头深潭风暴快速沉积(骤淤).正常天气条件下风暴沉积产生再悬浮随潮运移,深潭水深得以恢复.在连续强热带风暴的影响下,又遇强的风暴增水,风暴沉积难以完全被冲刷,部分残留在深潭内,在猫头深潭沉积层中储存着风暴沉积的信息     

亚洲快线海底光缆香港段路由条件及评价

根据在亚洲快线海底光缆香港段(水深小于300m区域)开展的路由勘察中获取的浅地层剖面、侧扫声纳、柱状取样、多波束等数据,同时结合该区域的自然环境特征,对路由区的海底工程地质条件、自然环境条件等进行了详细的分析。通过分析发现,路由区海底地形无大的起伏,平均坡度小于0.3%;路由区跨越了淤泥/粘土质、砂质以及沙波区海底,其中发现的沙波最大波高达3~4m;路由区地震活动强度小,属于地壳稳定性较好的地区;路由区海底面存在沉船、抛弃物等海底障碍物。综合所有获取的数据和信息,在路由跨越大型沙波及距离障碍物太近的区域,对路由线路进行了适当调整,调整后的路由基本适合海底光缆的铺设,同时也提出了一些建议。     

渤海湾连片开发对湾内水沙通量的影响研究

渤海湾内海岸的连续开发导致岸线 、海床发生较大变化, 同时影响着湾内的水沙通量。根据不同时期的遥感影像、 实测地形和水文泥沙资料, 统计分析了渤海湾岸线 、面积和海床冲淤变化, 构建了渤海潮流泥沙数学模型, 模拟了 1984 年、 2006 年和 2015 年三个时期的水沙分布, 探究了海岸连续开发对水沙分布和通量引起的累积效应。结果表明： 渤海湾岸线和 海湾面积变化主要发生于 2005 年后, 与 1984 年相比, 2020 年的岸线长度增长超过 185%,海湾面积减少近 19%;曹妃甸港 区南侧海域冲刷基本在 2 m 等深线以内, 而近岸和港池水域基本呈现淤积状态, 淤积幅度在 2 m 以内; 海湾的连续开发利用 使得湾内分潮波振幅增大 、传播速度减缓, 近岸海域的余流变化较为明显,南部较北部海域更甚;西北湾顶 0.2 kg/m3 悬沙 分布区域不断缩小, 西南近岸 0. 15 kg/m3 悬沙分布区域向中部海域推进; 悬沙通量变化与潮流通量并不完全一致, 呈外海增 加、近岸整体降低的变化特征, 湾内向外海输移泥沙的能力减弱。     

湛江湾口外落潮三角洲演变特征

基于湛江湾口外海图地形资料,采用GIS与动力地貌分析的方法,研究了近50年来湛江湾口外落潮三角洲的冲淤变化特征,对湛江湾口外落潮三角洲的演变机制进行了探讨。湛江口外落潮三角洲体系包括口外东北浅滩、西南边滩及口门通道深槽。近50年来,东北浅滩东缘及滩顶出现了侵蚀后退,浅滩西缘和南缘呈淤积趋势,东北浅滩整体有西移南扩趋势;西南边滩有不同程度的侵蚀后退;口门通道深槽有所淤积。湛江湾口外落潮三角洲侵蚀与沿岸泥沙供给不足及人类活动影响有关,口门通道深槽淤积除与落潮三角洲侵蚀泥沙向西搬运有关外,还可能与湛江湾内围垦导致口门通道潮汐动力减弱有关。航道北侧东北浅滩变化对航道回淤的可能影响值得关注。     

莱州湾东部外航道回淤预测及影响因素

为探讨外航道回淤特征,采用二维波浪潮流泥沙数学模型,模拟研究了莱州湾东部航道回淤情况并探讨了其影响因素,以期对航道泥沙输运研究提供借鉴。研究表明,正常天气下,水流跨越航道,流速减小、挟沙能力下降导致的悬沙落淤是航道淤积的主要原因,但淤积量有限。大风浪是造成航道淤积的主要动力因素,其淤积泥沙主要来源于海底侵蚀来沙,河流来沙和沿岸输沙对航道淤积的贡献不大。从水深地形、泥沙来源、底质类型、水文动力条件等方面分析,航道发生骤淤的可能性较小。