闽江河口潮滩季节性冲淤变化格局及其控制机制

潮滩是潮汐作用下形成的细颗粒沉积物堆积体，在世界范围内分布广泛，在碳汇和海岸防护中发挥着十分重要的作用。随着河流输沙的减少，河口潮滩冲淤格局发生了变化，直接影响了潮滩功能发挥，亟需开展河口潮滩短周期的冲淤变化过程研究，为评估潮滩功能提供科学依据。根据在福建闽江口琅岐岛潮滩开展的不同季节沉积动力要素（水深、流速、波浪、悬沙浓度）和现场冲淤观测及表层沉积物的粒度分析结果，琅岐岛潮滩表层沉积物在夏季主要以粉砂和黏土组成的细颗粒沉积物为主，冬季则主要以砂和粉砂组成的粗颗粒沉积物为主；潮间带上部的互花米草盐沼总体以持续淤积为主，潮间带中部和下部表现出周期性的冲淤特征，总体以夏季淤积、冬季侵蚀为总特征，并且潮间带中部的冲淤变化幅度较潮间带下部大；冬季潮流流速、波浪作用及悬沙浓度均大于夏季，冬季潮周期内近底部悬沙以净向海输运为主，而夏季则以净向岸输运为主。综上所述，闽江口潮滩冲淤变化主要受动力过程控制，冬季波浪作用导致表层沉积物发生再悬浮，并被较强的潮流净向海输运，导致滩面发生侵蚀；夏季，波浪作用较弱，水体中的悬沙易发生沉降，较弱的潮流将泥沙净向岸输运，导致潮间带发生淤积。     

闽江口及周边海域沉积物输运及资源效应

河流入海泥沙的大部分主要分布在河口、三角洲及近岸陆架地区,发育一系列的粗颗粒沉积体系,是海砂资源重要分布区。本文以福建闽江口为研究对象,初步探讨了沉积物输运过程及海砂资源的形成机制。观测结果表明,闽江河口水体盐度由河口内部向口外海域逐渐增大,水体浊度总体减小;闽江河口附近海域近底部(距离海底25cm)流向表现出一定的旋转流特征,潮周期内余流表现为向海输运,而推移质输运主要发生在涨潮期间,并且潮周期内净向陆输运。表层沉积物粒度分析结果表明,闽江河口水下三角洲前缘表层沉积物主要由粗颗粒物质组成,沉积物类型以砂和砂质粉砂为主,中值粒径小于4Φ;前三角洲地区表层沉积物主要由细颗粒物质组成,中值粒径介于4Φ—6Φ之间。沉积物粒径趋势分析结果表明,闽江入海泥沙经梅花水道和长门水道入海后,在盐淡水混合、径流、潮流的作用下,在闽江河口形成了四个粗颗粒沉积物汇聚区,成为闽江口地区海砂资源的重要分布区;而细颗粒物质在河口羽流和潮流的作用下向偏东方向输运,形成了以黏土质粉砂为主的前三角洲。     

闽江口表层沉积物重金属分布及其潜在生态风险评价

为加强闽江流域的环境治理以及支撑闽江口重金属污染的管控工作,文章基于闽江口14个采样站位的实测数据,综合运用相关性分析、主成分分析和潜在生态风险指数等方法,系统评价闽江口表层沉积物重金属分布及其潜在生态风险。研究结果表明:闽江口表层沉积物重金属含量差异显著,除个别站位的锌和汞外,其他重金属含量均符合第一类海洋沉积物质量标准;影响铅分布的主要因素是工业排污,影响其他重金属元素分布的主要因素是有机质和沉积环境;闽江口表层沉积物重金属潜在生态风险的低风险程度和中风险程度占比分别为71.43%和28.57%,其中琅岐岛的东部和南部为中风险区,琅岐岛的北部和东北部以及川石水道外侧为低风险区;镉和汞为主要潜在生态风险重金属元素,达到较高风险程度,须加强风险监控。     

东海内陆架表层沉积物粒度及其净输运模式

根据对东海内陆架海底沉积物的粒度测试,运用Gao-Collins"粒度趋势分析"方法,探讨了东海内陆架海底表层沉积物的粒度分布特征和净输运趋势。结果表明,研究区表层沉积物可以分为两类:细颗粒(>5Φ)和粗颗粒(<5Φ);细颗粒分布于研究区的大部分区域,而粗颗粒主要分布在闽江、瓯江等入海河流口门以及马祖等海岛附近;表层沉积物的平均粒径、分选系数、偏态等粒度参数对应性较好,总体特征为粒径越粗,分选越差,偏态更正偏,而粒径越细,分选越好,偏态也较低;粒径趋势分析显示东海陆架表层沉积物的运移模式总体为NE—WS方向运移,而研究区边缘在运移过程中发生向左右两侧的偏移,南部闽江河口区沉积物由近岸向海方向辐射运移,研究区表层沉积物的净输运模式主要受控于流系和地形等多种因素。     

珠江口近30 年海底表层沉积物粒度分布及其环境变化

根据1975年及2003~2004年夏季在珠江口水域的表层粒度资料,研究了珠江口区域表层沉积物的分布特征,发现其平均粒径、分选性与偏度整体分布趋势相同,在北部口门存在着区域差异。结合历史文献资料对过去30年珠江口的沉积环境变化进行了探讨,结果表明珠江口表层粒度特征分布主要受水动力环境控制,区域的分布差异与人类活动的影响关系密切。该研究可以为海岸带综合管理提供科学依据。     

青岛旅游海滩沉积物粒度的季节性变化特征和输运

通过对2010年4和10月青岛市区主要旅游海滩(一浴、二浴、三浴和石老人浴场海滩)的157个表层沉积物样品进行粒度试验,分析了表层沉积物粒度的变化特征。研究结果表明:研究区4个海滩沉积物粒度的季节变化较为显著,从4～10月,沉积物平均粒径变细,分选性变好。4月样品65%为细砂,以负偏、窄峰态为主,平均粒径为344μm(1.54Φ),分选性较差(σi=1.04);10月样品95%为细砂,以负偏、窄峰态为主,平均粒径为233μm(2.1Φ),分选性中等(σi=0.81)。滩肩和滩面沉积物粒度特征的季节变化都较为明显。波浪特征是控制海滩沉积物变化的主要原因,另外海滩所处的地理位置等使不同海滩沉积物粒度特征的变化程度不同。由海滩沉积物的粒度分布化可以推断其输移特征,二浴和三浴海滩基本是单向输运,而一浴和石老人海滩存在沉积物双向输运的特征。     

河口潮滩地貌和沉积物对人类工程的响应特征

河口潮滩受径潮流的共同作用，在自然环境与人类活动的影响下处于不断的动态调整中，其中大型人类工程往往对其短期地貌变化和沉积物特征产生巨大影响。2013年底至2014年5月，长江口崇明东滩北部开展大规模互花米草治理工程，本文基于地面三维激光扫描技术、植被点云数据滤除算法、沉积物取样以及室内粒度分析等手段，对比了工程前后潮滩地貌与沉积物特征。研究发现:（1）完工后研究区域靠海及南侧区域出现明显冲刷，北侧虽出现淤积，但整个区域平均冲刷幅度仍达4 cm；（2）工程前研究区域沉积物平均中值粒径为29 μm，工程完工后沉积物平均中值粒径则增大到38 μm；（3）工程完工后沉积物靠海及南侧区域明显粗化，北侧沉积物则变细。结果表明，围垦工程会造成邻近潮滩大幅冲刷以及表层沉积物粗化，但潮滩不同区域地貌和沉积物特征对工程的响应仍存在空间差异性。研究揭示尽管河口潮滩长期演变过程受流域来沙条件影响，但围垦工程等局部影响因素会短期内显著改变潮滩动力地貌过程。     

长江口九段沙上沙潮滩沉积物短期时空变化特征

根据 2006 年 6 月至 2007 年 6 月在长江口九段沙上沙潮滩两断面 9 个固定观测点逐月采集的 108 个表层沉积物样品的粒度测定,结合动力地貌过程分析了潮滩沉积物短期时空变化.结果表明:①潮滩沉积物在时间上具有明显的洪枯季变化:丰水期潮滩淤积,沉积物粒度较细;枯水期潮滩冲刷,沉积物粒度较粗.②流域来水来沙和风浪是沉积物年周期变化的主导因子,而台风浪是沉积物短期突变的决定性因子.③潮滩沉积物在空间上表现出明显的纵向差异和横向分异特征,这是由于人工抛石筑堤改变了潮滩泥沙来源及水动力条件.该研究结果可为河口湿地的保护和建设提供科学依据.     

苏北潮滩不同生态带沉积物分布特征

利用2004年1月3日在江苏盐城珍禽国家级自然保护区核心区新洋港采集到的表层和柱状沉积物样品,采用矩值法对该潮滩沉积物粒度和粒度参数进行了分析和计算,并对潮滩沉积物的水平和垂向分布特征以及不同植被对沉积物分布的影响进行了研究,结果表明:(1)自海向陆,光滩、互花米草滩、互花米草盐蒿混合滩、盐蒿滩和芦苇地5个亚带中,光滩沉积物的粒径明显较其它4个亚带处的粒径大,在接近互花米草滩时沉积物的粒径迅速变小,而互花米草滩等其它4个亚带处的沉积物粒径则变化不大。较低部位光滩沉积物的频率分布曲线呈不明显双峰分布,而较高部位的光滩及其它生态带内的沉积物频率分布曲线均为单峰,显示出物源较为单一的特点。(2)沉积物自海向陆粒度特征的变化规律反映了潮滩水动力条件对沉积物分布的影响,尤其是反映了盐沼植物在潮滩的发育过程中所起的重要作用。(3)周期性变化的潮动力作用、潮流不对称作用、植被以及潮滩不同部位淤积演化差异的影响造成了潮滩不同部位沉积物敏感组分粒度垂向变化的差异。     

九龙江口潮滩表层沉积物有机质的分布、来源及沉积环境指示意义

本研究旨在揭示九龙江口潮滩有机质含量及其来源的时空分异规律,寻找有效识别潮滩沉积环境的有机碳指标,以便更好地将有机碳应用于河口沉积微相识别和古环境研究。在九龙江口潮滩不同地貌单元,于夏季和冬季采集41个表层沉积物,进行粒度、总有机碳(TOC)、总氮(TN)和稳定碳同位素(δ¹³C)测试。结果显示：从高潮滩至低潮滩,沉积物粒度逐渐变粗,TOC、TN和C/N变小,δ¹³C值偏正。高潮滩有机质来源以陆源和红树林贡献为主,中潮滩以海源和互花米草贡献为主,低潮滩以海源贡献为主。九龙江口潮滩有机质的分布和来源受控于河口陆海相互作用的季节变化、潮滩沉积动力分异和潮滩植被分布。高潮滩与中–低潮滩之间,TOC存在显著性差异,TN、δ¹³C存在极显著性差异,因此参数组合TOC、TN和δ¹³C可作为高潮滩与中–低潮滩的有效判别指标。     

基于PCA和WNN的潮滩沉积物粒度与运移趋势的遥感研究

在淤泥质海岸,了解潮滩表层沉积物的粒度空间分布特征与粒径运移趋势,是认识潮滩水沙过程、冲淤演变和地貌演化的重要手段。针对传统粒径趋势分析空间范围有限、现有遥感反演模型形式简单且精度难以提高的问题,论文研究并实现了一种基于遥感粒度参数驱动的潮滩沉积物粒径运移趋势分析方法,首先利用PCA(Principal Component Analysis)主成分分析法从HJ-1A多光谱遥感影像中提取反演因子,采用小波神经网络(WaveletNeuralNetwork,WNN)模型结合野外采样数据进行参数训练与建模,反演沉积物粒度参数的空间分布;然后以遥感粒度参数驱动GSTA(Grain Size Trend Analysis)沉积物粒径趋势分析模型,实现了淤泥质潮滩表层沉积物的粒径运移趋势模拟。该方法在江苏中部淤泥质海岸的精度验证结果表明:平均粒径、分选系数、偏态的模型检验组数据10次运行结果平均绝对误差分别为0.22Φ、0.15、0.42,平均相对误差分别为5.32%、12.47%、14.59%;三个粒度参数的变异系数值变化范围较稳定。与已有的遥感模型相比,平均粒径反演精度接近,而且分选系数、偏态的反演精度有较大提高。遥感反演与实测粒度参数模拟的粒径运移趋势矢量相似性系数为0.67,矢量长度差小于0.4的矢量占80.74%,角度差小于90°的矢量占84.31%,两者有较高的相似性。在潮滩不同位置,沉积物粒径运移趋势总体呈现不同的规律性特征,与当地水动力条件较为吻合。该方法基于遥感技术实现,为大范围的潮滩沉积物粒度特征分析与粒径运移趋势研究提供了一种快速且有效的途径。     

闽江口水下三角洲沉积特征及沉积环境 Ⅰ.现代沉积特征及沉积环境

本文根据闽江口表层沉积物类型、分布及中值粒径等值线等粒度成分和粒度参数特征 ,探讨了闽江口水下三角洲现代沉积特征和沉积环境     

辽东湾表层沉积物粒度分布特征及其地质意义

对辽东湾140个表层沉积物进行了粒度分析,探讨了辽东湾表层沉积物的粒度分布特征和沉积物类型的分布格局,结合该区沉积物物源和沉积动力环境,探讨了两者对辽东湾海域沉积过程的控制作用。结果表明,研究区表层沉积物类型以砂质粉砂、砂质泥和泥质砂为主。研究区表层沉积物平均粒径变化范围较大(-0.06～7.42Φ),大多数站位集中在4～6Φ,平均粒径有两侧向中部逐渐变细的趋势。整体上,辽东湾东侧表层沉积物粒度比西侧粗,砂含量明显增加。研究区沉积物主要来源于沿岸河流携带的入海泥沙,而潮流和沿岸流对沉积物的分布起到控制作用。根据沉积物底质类型、物源及区域水动力强弱,将研究区划分为湾顶泥质、西岸砂质、渤海泥质、辽东浅滩砂质以及残留过渡沉积等5个沉积区。     

1998年11月长江河口悬浮体粒度特征的空间分布

利用Cilas940L型激光粒度仪对1998年11月取自长江河口的46个悬浮体样品进行了粒度测试分析。结果表明，长江河口悬浮体粒度特征在空间上具有明显的变化。悬浮体粒度的平均粒径、分选系数、偏态和峰态等参数，以及粉砂和粘土级含最在河口区平面和垂向上的分布的变化部较为显著。悬浮体的粒度分布为非正态分布，表层悬浮体为双峰分布模式，底层悬浮体为双峰或三峰分布模式。重点探讨了长江河口悬浮体粒度变化的影响因素中的表层沉积物的再悬浮作用和悬浮细颗粒絮凝这两个主要的因素。对长江河口表层沉积物的再悬浮通量进行了估算，表明，不同区域的再悬浮作用存在较大的差异，拦门沙地区为主要的再悬浮发生区。     

闽江口水下三角洲沉积特征及沉积环境：Ⅰ.现代沉积特征及沉积环境

本文根据闽江口表层沉积物类型、分布及中值粒径等值线等粒度成分和粒度参数特征,探讨了闽江口水下三角洲现代沉积特征和沉积环境。     

珠江口磨刀门枯季表层沉积物特征

根据2003年12月在珠江口磨刀门附近水域采集的河口表层沉积物粒度分析资料,研究了磨刀门河口表层沉积物的组成、分布、运动等特征及其动力环境指示作用。研究表明,磨刀门口枯季表层沉积物组成以粉砂为主,其次为粘土和砂。表层沉积物平均中值粒径为6．356Ф(0．0122mm),表层沉积物的级配与悬沙的级配较接近。口门附近表层沉积物的中值粒径、分选性沿程没有明显的变化。枯季表层沉积物的形成以悬移质沉积为主,跃移和推移运动形式很少。磨刀门由于受人类活动的影响枯季表层沉积物与历史相比出现明显的细化,磨刀门口附近枯季表层沉积物的特征在一定程度上反映了枯季以潮流作用为主的相对较弱的动力环境。     

长江口及其邻近海域表层沉积物粒径及生源要素分布特征

针对2015年长江口及其邻近海域所采集的43个表层沉积物样品,通过粒径分析以及生物硅(BSi)、总有机碳(TOC)和总氮(TN)等生源要素参数的测定,系统探讨了长江口表层沉积物粒径及生源要素的时空分布特征以及各要素的相互关系。结果表明:(1)长江口及其邻近海域表层沉积物组成以黏土质粉砂、粉砂质砂和砂为主。研究区域内,粒径组成呈现明显的"南细、北粗,近岸细、离岸粗"的分布特征,长江口及浙江近岸泥质区的表层沉积物粒度最细,中值粒径(Φ)在5以上;(2)调查海域表层沉积物中BSi含量在0.22%~1.82%之间,沉积物中粉砂、黏土含量及平均粒径(Φ)均与BSi含量呈显著正相关(P0.01),黏土矿物和粉砂较多的细颗粒沉积物更易累计和保存BSi;(3)TOC和TN的含量分别在0.04%~1.17%和0.01%~0.26%之间,其分布特征与沉积物中值粒径(Φ)和BSi的分布也有明显的正相关性,说明细颗粒沉积物更有利于有机质保存,表层沉积物中的硅藻可能是有机物的来源之一。     

小清河河口海域冬季悬浮体特征

利用2007年1月对小清河口附近海区悬浮体和沉积物调查的数据，分析了小清河口海域冬季悬浮体的空间分布和粒度特征，探讨了悬浮体与海底表层沉积物的关系，并对其来源进行了初步分析。结果表明，悬浮体浓度和粒度特征空间分布不均，但有一定的规律性，并与海底表层沉积物之间存在着密切的联系；结合已有研究资料综合分析认为，河道内悬浮体主要来源于河流输移、河道两侧潮滩物质输送，而河口附近海域悬浮体主要源于近岸浅滩和海底表层沉积物的再悬浮和搬运。     

苏北滨海湿地不同植被带沉积物粒度特征分析

在新洋港滩涂上由海向陆设置断面,共采集8个沉积物柱状样（0-40 cm）和14个表层土样（0-20 cm）并对其进行粒度分析,以探讨新洋港滨海湿地沉积物的粒度分布特征以及植被对沉积物分布的影响。结果表明：1）光滩沉积物粒径（4.60）明显大于各个植被带（5.10-5.78）,各植被带间粒径无明显变化。在互花米草滩沉积物颗粒迅速变细,分选变差。2）光滩沉积物中砂和粉砂分别占34%和56%,粘土极少,互花米草滩沉积物中砂降至5%,粉砂和粘土分别增加至70%和25%,互花米草滩成为植被演替序列中沉积物粒度参数的突变点。3）植被发育演替改变了潮滩表层沉积物粒度分布格局,对水动力条件和沉积物沉积过程具有明显的改造作用。随着植被类型和滩面高程变化,沉积物粒度分布特征也相应发生变化。4）光滩、互花米草滩沉积物在垂直方向上粒度参数变化较大,盐碱滩和芦苇滩垂直方向上无明显变化。潮流作用、潮滩不同部位的水动力差异以及不同植被的作用是造成垂直方向粒度特征差异的主要原因。     

苏北王港近岸表层沉积物元素地球化学特征与环境意义

对王港河河道及河口附近潮滩典型地貌部位表层沉积物粒度、常量和微量元素进行分析,结果表明：潮滩和河道近岸沉积物为粘土质粉砂,粒度分布频率曲线在平均高潮线附近的沉积物为双峰态外,其余为单峰态。互花米草滩沉积物中常量和微量元素(Al2O3,TiO2,CaO,Fe2O3,K2O,MgO,MnO和Cu,Rb,Pb,As,Zn)均表现出相对富积的特征,盐蒿滩次之,反映海岸带互花米草在削浪促淤的过程中,对重金属污染有效吸附作用比盐蒿潮滩滩大。SiO2化学性质比较稳定,对沉积地貌动力的响应比较显著,近岸高潮线附近和河道中主洪道沉积物SiO2含量明显偏高。河闸上游河道沉积物中烧失量、磷(P2O5)、硫(稳定态SO3)的含量最高,反映流域营养盐在水闸以上河段沉积物中富积,重金属元素Rb,Pb,As,Ba在河道沉积物中与地壳风度相比表现为富集。王港附近潮滩表层沉积物物质组成不仅与王港河、黄河及长江的物质来源有关,而且与古潮滩沉积再搬运、再沉积以及人类围垦及排放污染活动有关。As,S是该区主要的污染元素。