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。     

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．     

埕岛海域CBG4a孔岩芯粒度特征与古环境

对埕岛海域CBG4a孔岩芯进行粒度分析，划分出海滩、三角洲支流河口滨线、海滩附近沙丘、黄河三角洲河口沙坝、黄河三角洲水下三角洲前缘隆起、水下天然堤、河流等7种沉积环境。对样品进行Q型聚类分析，识别出分辨力及代表性更强的一组分类统计量：各粒组百分含量及相关的粒度参数（C，Md，Mφ，δ1，Sk，Kg，Q1，Q3）。Mφ-δ1，Kg-Sk等结构参数散点图与沉积环境有很好的相关性，河流、海滩、沙丘等沉积物有较明确的界线。粒度象图反映了沉积物分布总体特征，其中水下天然堤、三角洲支流河口滨线沉积、海滩及其附近沙丘沉积等亚相易于在F-M图中区分，而黄河水下三角洲前缘隆起沉积、黄河三角洲河口沙坝沉积、河流沉积等在L-M图和A-M图中均易于区分。     

闽江口动力沉积特征的探讨

闽江河口为山溪性强潮河口为山溪性强潮河,河发育深受地质构造和动力条件制约,河口沉积物以陆源物质为主,在河流和海洋的相互作用下,塑料造了闽江水下三角洲,并形成了复杂的沉积特征。     

中晚全新世以来闽江口水下三角洲物质来源及古环境演变

通过对闽江口南侧柱状样沉积物开展高分辨率的粒度、粘土矿物分析及AMS¹⁴C测年,揭示了中晚全新世以来闽江口水下三角洲物质来源及古环境演变。中全新世（7 ka BP—4 ka BP）高海平面时期,梅花水道可能是闽江口南侧陆源物质输运的主要通道,沉积了以砂为主［（58.6±8.7）%］的沉积物,平均粒径为（3.76±0.49）φ,为较高能的沉积环境。期间,增强的浙闽沿岸流携带更多的长江物质沉积到闽江口,导致沉积物中蒙脱石含量增多。然而,到晚全新世（3 ka BP）海平面略有下降,梅花水道衰退,闽江口南侧的水动力条件减弱,形成以粉砂为主［（58.1±4.4）%］的沉积物,平均粒径为（6.30± 0.32）φ。晚全新世浙闽沿岸流有所减弱,闽江口沉积物中的蒙脱石含量明显减少,而来自闽江的高岭石含量增加。     

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。     

渤海南部表层沉积的相特征

通过海上调查及实验室分析,查明渤海南部表层沉积物在结构类型、矿物组合、生物组分及沉积构造等相特征方面具有明显的分区性。渤海南部存在五种沉积相:黄河水下三角洲相、陆架盆地相、海湾相、潮流浅滩相及古滨岸相。黄河水下三角洲相从河口延至水深15—20米处,沉积速率很高,沉积物富含碎屑云母及CaCo_3。陆架盆地相的沉积为粉砂质粘土,具有生物扰动构造。     

闽江口外潮流沙脊群特征与成因

中国沿海很多陆架受潮流水动力的控制,发育了沙脊、沙席和沙波(沙丘)等潮流沉积地貌。闽江河口外首次发现有潮流沙脊群,沙脊群由数条大小不一呈SW—NE向的线状沙脊体组成,局部沙脊连片成为浅滩,相邻沙脊间为侵蚀沟槽,形成脊槽相间排列的地貌形态,沙脊东南翼较西北翼陡,表明沙脊有向东南方向迁移的趋势。通过对沙脊群和闽江口水下三角洲地形地貌、沉积物以及潮流场环境特征的综合分析,认为闽江口外潮流沙脊群是以古闽江口三角洲物质为基础,在全新世海侵过程中,沙脊群区处于近岸河口湾环境下发育,并在现代水动力的作用下形成与潮流方向相吻合的地貌体。     

松辽盆地黒帝庙地区姚一段浅水三角洲沉积特征及沉积演化

根据岩心、测井解释、录井资料和地震资料,对姚一段的沉积微相类型、展布特征及其沉积演化规律进行了系统研究,结果表明黒帝庙地区姚一段发育浅水三角洲沉积体系。本次研究建立了浅水三角洲沉积体系的沉积模式,其可划分出浅水三角洲平原、浅水三角洲前缘和前浅水三角洲,根据不同的沉积特征,各亚相可进一步划分为多种沉积微相。与正常三角洲不同的是,浅水三角洲前缘河口沙坝不发育,且在该地区前浅水三角洲地带发育出露湖面的浅滩。     

闽江口外海域MIS 5和MIS 3的地震地层学特征和古环境

通过闽江口外海域进行的高分辨率浅地震剖面(拖筏)调查,揭示了MIS 6末期以来最大厚度约90 m的沉积地层。研究了MIS 5和MIS 3地震层序的反射波结构特征,基于地震相分析识别沉积地貌类型;结合深海氧同位素海平面变化曲线,阐述了两时期研究区的沉积环境、特殊地貌的分布和体系域阶段;最后简要探讨了海侵视强度(视高度)及其影响因素。在MIS 5,研究区主要为滨浅海环境,在MIS 5.3和MIS 5.1局部发育了赛江水下三角洲、潮流沙脊和滨海沙坝等沉积地貌;在初期和低海面亚期为陆相环境,发育了闽江和赛江河道,分别经南部和东北部向东入海(台湾海峡)。在MIS 3,研究区普遍为海水覆盖,以滨浅海环境为主,局部发育闽江水下三角洲叶瓣和潮流沙脊。MIS 5的海平面远高于MIS 3,但是典型地震剖面的研究表明,前者的海侵视强度(视高度)低于后者,推断这一现象主要与构造沉降有关,沉积物压缩也有一定的影响,这也可以解释南部海区MIS 5.2的古闽江河道要远低于当时海平面的现象。     

闽江口拦门沙整治工程建议

本文根据闽江口内、外拦门沙悬沙动态相关分析的基本结论,提出成套的整治工程建议包括壶江锁坝、五虎-川石锁坝、川石顺坝和梅花顺坝,文中记述各项工程的主要机制和具体的工程效益,供设计部门参考。     

闽江口拦门沙悬浮泥沙动态的遥感分析

闽江口内、外拦门沙是福州港通海之主要障碍。本文应用遥感分析研究其悬浮泥沙的动态。结果表明,内拦门沙的形成与演变受多种因素控制,最重要的是川石水道的分流;外拦门沙是经梅花水道合流和铁板沙过滩水流分流后川石水道远端泥沙扩散的产物。目前,外沙浅滩仍显现不稳定状态。这些结论可为闽江口拦门沙整治规划提供科学依据。     

黄河口拦门沙与盐水楔特征及其演变

黄河口存在一个成型堆积法，称拦门沙。多次实测结果，其长度约３－７ｋｍ同蛋白质水平宽度与河宽相同，横亘于黄河尾闾与海水相连接处。随着河口延伸，拦门沙也向海推移，淤积最多的 部位是前绝急坡区。     

黄河水下三角洲沉积物输运及海底冲淤研究

根据黄河水下三角洲的特点,建立了一个垂直平均二维沉积物输运数学模型,结合潮流和沉积物资料,模拟研究了沉积物输运机制和海底冲淤演变过程。模拟结果表明,垂直河口射流的潮流决定了本区沉积物净输运的总体格局,风应力对悬浮泥沙和推移质泥沙运动也起到重要作用。潮流底应力和活动层厚度分布表明,黄河口门和埕岛油田附近海域是潮流底应力和活动层厚度高值区,为沉积物活跃区,海底稳定性弱,易于侵蚀再搬运。冲淤计算表明,埕岛油田附近海域为冲刷中心区;现在河口水下三角洲在断流时为冲刷区,正常行河时则转为淤积区。     

现代黄河水下三角洲的地貌特征及演化

本文主要根据黄河水利委员会多年固定断面的测量资料和海洋地质研究所1988年两个航次调查结果,结合黄河水沙资料的分析,对水下三角洲的地貌特征、地貌演化及形成机制进行了论述,尤其对三角洲前缘的地貌演化趋势进行了较详细地阐述。     

长江河口最大浑浊带含沙量垂线分布状态的分析

计算表明,潮泵效应在长江河口最大浑浊带悬沙输移中起着重要的作用。含沙量垂线分布的潮周期变化反映悬沙与床沙之间存在双向交换。据此讨论了最大浑浊带与拦门沙的关系。     

基于GOCI静止水色卫星数据的长江口及邻近海域Kd(490)遥感反演及其在机载激光测深预评估中的应用

长江口水下三角洲地形地貌对于长江口航道安全、生态环境、海岸带工程等均具有重要意义,本次研究拟采用世界上第一颗静止水色卫星GOCI(Geostationary Ocean Color Imager)开展长江口Kd(490)的季节和潮汐变化规律研究,以期为采用机载激光测深提供预评估信息。研究得到结论如下:长江口及邻近海域水体为典型的二类水体,悬浮泥沙含量最高可由杭州湾内几千mg/L迅速降低至10 mg/L以下,因此,分段式的漫衰减系数反演算法适用于研究区域;Kd(490)反演结果表明长江口及邻近海域的Kd(490)值的季节变化特征表现为冬高夏低,春秋居中,长江冲淡水流量和季风是影响其季节变化的主要因素,而在一个潮周期内,Kd(490)值总体表现为低潮期低于高潮期,悬浮泥沙浓度和潮水的潮位是长江口及邻近海域的Kd(490)值的重要影响因素;研究指出,长江口及杭州湾内激光可探测深度约在5~22 m范围内,夏季退潮低潮位最适合激光雷达观测。由此可见,GOCI 8景/d,1景/h的分辨率可以实现Kd(490)的动态变化监控,而且可以实现在相同潮位下更为合理地描述Kd(490)值的季节变化,为机载激光雷达探测的进一步开展提供了技术支持。     

长江口年代际冲淤演变趋势预测与应对策略

受流域来水来沙条件变化及河口大型工程建设的综合影响,长江口呈现新的冲淤格局,为预测未来演变趋势,本研究基于前期研究中建立的长江口年代际冲淤演变预测模型（Delft3D）,未来情景考虑不同来沙量条件和相对海平面上升速率。预测结果表明,到2035年长江口整体以冲刷为主,口内河段主槽和浅滩边缘冲刷较明显,仅高滩局部淤积;到2050年口内河段保持净冲刷状态,拦门沙地区在现状来沙量条件下略有淤积,但在极端低来沙量条件下转变为净冲刷状态,海平面上升对拦门沙地区冲刷具有一定抵消作用,但不会使冲淤状态产生本质改变。本研究分析认为,长江口局部区域未来冲淤趋势可能对河口综合治理与保护产生不利影响,针对新格局条件下的滩槽河势稳定、重要洲滩保护、重大工程安全评估、冲刷致灾研判以及海堤防护标准再评估等方面提出了对策建议,可为新时期长江口综合治理与可持续发展提供参考。     

The processes of dynamic sedimentation in the Changjiang Estuary

The characteristics of the mouth bar and subaqueous delta, and the water masses and water systems in the Changjiang Estuary and nearby coastal waters are examined. The hydrodynamics of the estuarine plume, and the fronts and turbidity systems are described with reference to their distribution and movement. Physical, chemical, biological and geological barrier effects of the estuarine mouth bar are evaluated. Through examination of the sediment distribution, sedimentation rate and depositional sequence, the sediment exchanges and evolution of the estuarine mouth bar and subaqueous delta are described.