江苏中部海堤大规模外迁后的潮水沟发育

近几年，由于对江苏中部淤长型海岸进行了大规模的围垦，使海堤外迁，潮滩上发育的潮水沟也作大规模的调整。本文通过对潮滩上发育的潮水沟的实施观测资料，对海堤外迁后的潮水沟的变化、发育特征以及治理开发作了较为深入的分析。分析结果显示，在海堤外迁后：（1）随潮滩的淤高、增宽和潮水沟萎缩的同时，潮水沟恢复向多级发育，这种发育具有继承性；（2）可能激活潮水沟加快或减慢弯曲，但人为因素（人工洼地、植被、裁弯等）往往会改变这个过程。     

黄河三角洲海岸岸线和潮水沟体系发育及其分维研究 ——黄河三角洲潮滩海岸时空谱系研究Ⅲ

千年来，黄河三角洲地区尾闾入海河道在大口河－淄脉沟之间频繁摆动，各时期行水河口形成的河口滩均有宽大的潮间地带，但从地貌－沉积发生学上并不具备潮滩的性质；当行水河道摆走后，原河口滩摆脱了河口径流水沙的直接作用而被“废弃”。在海洋动力的作用下向潮成海滩的方向发育，“废弃”的时间越长，潮滩发育得越成熟。黄河三角洲洲边大多数海岸，属于处在不同发育阶段的潮滩型海岸；三角洲的东北角海岸地处区域M2分潮无潮点附近，被“废弃”的河口滩逐渐被励行强风浪作用剥平形成浪蚀型海滩。因此，黄河三角洲洲边并存三元谱系海滩，即河口滩、潮成海滩（潮滩）和浪蚀海滩，它们各具有自身的特点。本文将三角洲岸线和潮水沟体系分维D作为指标，对三角洲海岸发育时空谱系作进一步探讨。计算分析表明，区域内岸线分维与潮滩发育的时间成正相关，特大高潮岸线尤为明显，如古代黄河三角洲岩段岸线的分维值D为1．2356－1．1625，而近代黄河三角洲平均变化在1．091－1．18范围内。平均高潮岸线分维值D为有相应的一定程度的变化；对三角洲边不同发育年代（10^0-10^3a）的23个潮水沟体系进行m级分辨率分维值D测计结果显示，在行水河口滩区岸和发育时间短、潮差小的区段（如浪蚀海滩）沟系（含潮水沟和径流水道）的分维值D较小，平均变化在1．3854－1．4911范围内；废弃河口滩向潮滩演化时间较长的区段以及嘴间海湾和烂泥湾区段潮水沟体系的分维值D较大，它们平均变化在1．6246－1．8435之间，此为潮滩型海岸，基个发育了不同规模密集多级分枝的潮水沟。黄河三角洲各段海岸岸线和滩体上的沟槽系统的分维值可以作为岸滩在河－潮－浪和底质地形边界条件综合作用下，在时间维的进程中所形成的时空谱系的一项主要定位性指标。     

环渤海湾经济区港口的类型及其开发的展望

一、港口的类型 (一)潮水沟港(潮汐汊道) 淤泥质海岸,强潮海区,借助于河口或排水沟为起步的条件而建成的港口,称谓潮水沟港。这类港口可以为本地区的乡镇企业、农业、渔盐业服务。港口的泊位一般是百吨级、千吨级,很难达到万吨级。其原因:     

潮沟系统水沙输运研究——以长江口崇明东滩为例

本研究以崇明东滩2015年4月实测潮间带水沙数据为基础,分析了潮沟、盐沼及光滩的水沙特征,重点研究了潮沟系统及邻近潮滩潮周期内悬沙通量情况。结果表明:（1）潮沟表层沉积物比潮滩细,二者平均中值粒径分别为21.7 μm和33.0 μm,悬沙粒径由海向陆逐渐变小;（2）大、小潮沟潮周期内潮流均以往复流为主,垂向平均流速分别为15.4 cm/s和34.6 cm/s;盐沼界和光滩则以旋转流为主,平均流速分别为11.3 cm/s和28.9 cm/s;（3）潮沟中的高悬沙浓度出现在涨潮初期,最大可达7.5 kg/m3,而潮滩高悬沙浓度则出现在潮落潮中期和高水位时刻;大、小潮沟和盐沼界站涨潮阶段平均悬沙浓度大于落潮阶段,光滩站则相反。潮沟悬沙主要来自邻近水域,而潮滩悬沙则与滩面表层沉积物密切相关;（4）潮沟在潮周期内净输沙方向均指向滩地,大潮沟潮周期单宽净输沙量可达4.0 t/m;盐沼界处垂直岸线和沿岸输沙强度相近,净输沙由海向陆,潮周期离岸输沙强度为1.0 t/m;光滩沿岸输沙强度远大于垂直岸线输沙,光滩净输沙由陆向海。研究揭示了潮间带潮沟系统的强供沙能力以及研究区域光滩冲蚀,盐沼植被带淤积的动力地貌过程。     

雷州半岛南部青安湾海滩的沉积特征和地形发育

本文以野外实测资料和室内分析、计算资料为基础,研究了双曲率青安湾海滩的沉积特征和地形发育,并讨论了各种因素对海滩特征的影响。认为:青安湾海滩目前遭受侵蚀后退;滩面沉积物变化与水动力强度相适应;滩面重矿物和稳定重矿物含量分布与沉积物中值粒经(φ)和分选程度成正比;滩面的侵蚀、淤积变化与滩面水动力强度的变化相关;海滩坡度的变化主要存在时间尺度和空间尺度两种形式。     

古代黄河三角洲海岸的现代特征——黄河三角洲潮滩时空谱系研究Ⅰ

从冀鲁交界的大口河口向东至顺江沟为蜿蜒120km的粉沙淤泥质海岸。作者先后于1987、1992和2000年对该海岸进行了多次实施考察，并应用80年代至90年代末以来的航空和卫星遥感等资料对其进行了综合分析。公元11－1128年，黄河尾阎在此摆动入海，开成河口滩型海岸。1128年以后，黄河自此迁走，在海洋动力作用下，由河口滩型海岸逐渐演变成为典型的潮滩型海岸。该岸段海岸发育了广阔平坦的、相带十分明显的潮滩地带。在潮滩上同时发育了岛链状贝壳堤、残留冲积岛和巨大的多级分叉贯通性的潮水沟网络，构成了独具特色的海岸地貌环境体系，即黄河三角洲潮滩海岸时空谱系中的古代典河三角洲海岸。     

长江口潮沼植物对动力沉积过程的影响

为探讨潮沼植物对动力沉积过程的影响,在长江口南汇东滩沼泽和邻近的光滩上进行了近底层流速、波浪、悬沙浓度、沉积物粒径和滩面淤积速率等对比实验,并在九段沙潮沼中做了两种先锋植物黏附悬沙的实验.结果表明,沼泽和同高程的邻近光滩近底层平均流速的比值为0.16～0.84;两种环境平均波周期、平均波高和平均悬沙浓度的比值分别为1.4,0.43,和0.71.波浪传入沼泽后,一方面波高大大降低,另一方面变得规则有序.海三棱草和草两种先锋植物群落黏附的悬沙分别达到298和40g/m2.由于水动力降低和植物的捕沙功能,细颗粒泥沙易于在沼泽中沉积下来,导致沼泽环境沉积物明显较相邻光滩细;沼泽中沉积速率加快,侵蚀受到抑制.     

古代黄河三角洲海岸的现代特征--黄河三角洲潮滩时空谱系研究I

从冀鲁交界的大口河口向东至顺江沟为蜿蜒120 km的粉沙淤泥质海岸。作者先后于1987、1992和2000年对该海岸进行了多次实地考察，并应用80年代至90年代末以来的航空和卫星遥感等资料对其进行了综合分析。公元11～1128年，黄河尾闾在此摆动入海，形成河口滩型海岸。1128年以后，黄河自此迁走，在海洋动力作用下，由河口滩型海岸逐渐演变成为典型的潮滩型海岸。该岸段海岸发育了广阔平坦的、相带十分明显的潮滩地带。在潮滩上同时发育了岛链状贝壳堤、残留冲积岛和巨大的多级分叉贯通性的潮水沟网络，构成了独具特色的海岸地貌环境体系，即黄河三角洲潮滩海岸时空谱系中的古代黄河三角洲海岸。     

台风作用下的港湾型潮滩沉积过程 以2008年“凤凰”台风对福建省罗源湾的影响为例

通过对"凤凰"台风的现场观测和沉积物样品的分析,结果表明,在台风影响下潮水淹没时间增长,增水达1.1 m;台风期间互花米草盐沼内流速变化较复杂,而且盐沼内部流速大于盐沼边缘的;台风期间盐沼边缘潮周期平均悬沙含量是台风前2 d的7倍;台风期间十分之一波高最大为1.54 m。滩面重复测量结果显示,台风登陆期间整个光滩滩面都发生了侵蚀,盐沼内部有部分地区发生侵蚀,侵蚀深度为4.5~5.5 cm,盐沼边缘的侵蚀深度仅为0.7 cm,侵蚀原因主要是植被在风浪作用下从根部折断,从而带走了滩面的沉积物;随着台风强度的减弱,整个滩面均接受悬沙沉降;台风带来的强降雨是影响滩面沉积物活动的重要因素。     

秋茄落叶分解失重过程的季节变化和滩面差异

秋茄红树林不同季节落叶分解失重速率研究表明:落叶的干重损失速率是夏>秋>春>冬。就失重过程而言,最高的失重速率和季节间最明显的分解速率差异都出现于分解初期,淋溶作用很可能是引起这一分解特征的重要原因。落叶在林地滩面外滩(中潮带).中滩和内滩(高潮蒂)分解28d时的失重率分别为53.4%、44.8%和48.9%,即外滩>内滩>中滩。中潮带比高潮带具有较高的潮浸频度和滩面潮湿度,使得落叶在中潮带的分解快于高潮带。     

南黄海辐射沙脊群特大潮差分析

根据辐射沙脊群中部条子泥两翼沿海自建的4座潮位遥测站的实测记录,2012年10月17日新条鱼港站观测到了9.39m的特大潮差,不仅证实了20世纪80年代小洋口海域9.28m的潮差记录的可信性,而且刷新了此海域最大潮差记录。基于移动驻潮波和动力地貌理论,本文采用潮位实测分析、二维水动力数值模拟和潮滩地貌遥感解译等方法,阐述了特大潮差的动力成因及其地貌响应机理,提出了条子泥二分水同步潮位跳绳效应,从理论上分析了该海域实测特大潮差的合理性。如若改变最大潮差统计方法,该海域最大潮位差可达9.62m,关于辐射沙脊群对重新认识辐射沙脊群及中国沿海极值潮汐特征更具有创新价值。     

中国基岩海湾潮流地貌模式及其沉积动力特征

对我国基岩海湾内的潮流沉积和地貌进行了系统研究。根据潮滩、潮流水道、潮流沙脊等地貌单元的组合特征，概括出3种潮流地貌模式：潮滩型、滩-槽型和滩槽-脊型。通过各模式海湾环境特征的对比分析，设定紊动射流系数Rbjet做为判别潮流水道形成发育程度的水动力参数，发现潮流水道较为发育的滩-槽型和滩-槽-脊型海湾往往开敞度较小，纵深较长，而平均潮差较大，Rbjet大于45。潮流沙脊是区分滩-槽型和滩-槽脊型潮流地貌模式的标志地貌，粗颗粒泥沙来源是其发育的必备条件：残留沉积、海岸侵蚀来沙丰富的海湾内潮流沙脊发育；河流来沙则可以改造形成小规模现代潮流脊；而靠近大河河口，细颗粒来源丰富的海湾则不利于潮流沙脊发育，湾内形成滩-槽型潮流沉积。     

山东荣成月湖潮汐汊道的时间-流速不对称特征

月湖是山东半岛东端的一个小型潮汐汊道.在月湖进行了潮位、潮汐观测及地形测量,运用两种方法从潮位记录推算出口门落潮主干道垂线平均流速和断面平均流速.发现除涨潮优势型和落潮优势型外,月湖还表现出另外两种时间-流速不对称,即涨潮历时大于落潮历时且涨潮流速大于落潮流速、涨潮历时小于落潮历时且涨潮流速小于落潮流速.月湖的时间-流速不对称特征与不规则潮汐、涨(落)潮的流速跟潮位的匹配关系、汊道口门的断面形态、口门特殊的水流结构及循环过程等因素有关.时间-流速不对称类型的研究,对于理解潮汐汊道系统的沉积动力行为及进行人工整治有一定意义.     

近70年胶州湾水动力变化的数值模拟研究

采用无结构三角形网格海洋模式FVCOM,基于胶州湾不同年代的岸线和水深地形条件,建立胶州湾及其邻近海域各年代的三维潮汐潮流数值模型,从数值模拟角度分析和比较胶州湾不同年代纳潮量、潮汐潮流、水交换率等水动力参数的变化。结果表明:随着胶州湾水域总面积不断缩小,纳潮量在逐渐减小,2008年全湾的纳潮量相对于1935年减少了31.5%,约合3.9×108 m3;海湾流场结构变化很小,流速呈减小趋势;胶州湾欧拉余流"团团转"的多涡结构基本保持不变,最大值都发生在团岛附近;海湾的水交换能力趋弱,对整个胶州湾水体的半交换时间进行海湾平均,不同年代5套岸线下海湾的水体半交换时间分别是37.0 d,36.7 d,39.2 d,39.7 d和40.8 d。     

Impact of the cord-grass Spartina alterniflora on sedimentary and morphological evolution of tidal salt marshes on the Jiangsu coast, China

1Introduction Asanimportantcomponentofthecoastalsys tem,tidalflatsareformedbytidalactionunderthe conditionofabundantfine grainedsedimentsupply;theybecomeafocusofthestudyonland oceaninter actioninthecoastalzonebecausetheseareasare subjectedtointensehumanac…     

“威马逊”台风暴潮增水及水动力响应数值模拟

基于河口海岸水动力三维数值计算模型,建立浙江沿海天文潮与风暴潮耦合预报模式。利用该模式,对经过浙江沿海海域的台风"威马逊"进行数值计算,风暴潮增水计算结果与实测值符合较好,误差基本在±20 cm以内。计算增水值与传统的调和分析法所得的增水结果相比,也较为一致。进一步对局部水动力响应的研究发现,风暴潮期间,局部地区从底到表各层水流流速均急剧增大或减小,其值达到了与天文潮流同等的数量级。当水流流向与风向相同或相近时,流速增大,相反时,则流速减小。且台风期间,各层水流流向也随风向发生改变,流态变得更加复杂。     

南黄海西南部海域表层沉积物粒度特征及其对沉积动力环境的指示意义

对南黄海南部海域414个站位表层沉积物进行了粒度分析,获取了粒级分布和粒度参数。采用Shepard分类方法,将沉积物划分为5种主要类型,以砂和砂质粉砂为主。应用端元分析模型对表层沉积物粒度数据进行了反演,分离出2个端元,根据各端元频率分布曲线和空间分布特征,结合南黄海西南部沉积动力格局,分析了各端元与研究区沉积物物源和水动力环境的对应关系。结果显示:2个端元所指示的物源主要为具有长江和黄河混合物源的沉积物,且反映了海洋动力过程对现代陆源沉积物的改造、输运和分选。较细的端元1和较粗的端元2分布特征分别与现代潮流通道和潮流沙脊在空间上有很好的对应关系。沉积物粒径趋势分析表明,研究区西北部沙脊和南部潮流通道口门延伸至外海的深槽尾部是沉积物集中输运区域,与EMMA分析结果基本一致。粒径趋势分析结果所揭示的沉积物输运格局与研究区水动力条件和物源吻合较好,可为研究区港口航道建设和管理提供科学依据。     

Modelling of a medium-term dynamics in a shallow tidal sea, based on combined physical and neural network methods

The paper presents an approach towards a medium-term (decades) modelling of water levels and currents in a shallow tidal sea by means of combined hydrodynamic and neural network models. The two-dimensional version of the hydrodynamic model Delft3D, forced with realistic water level and wind fields, is used to produce a two-year-database of water levels and currents in the study area. The linear principal component analysis (PCA) of the results is performed to reveal dominating spatial patterns in the analyzed dataset and to significantly reduce the dimensionality of the data. It is shown that only a few principal components (PCs) are necessary to reconstruct the data with high accuracy (over 95% of the original variance). Feed-forward neural networks are set up and trained to effectively simulate the leading PCs based on water level and wind speed and direction time series in a single, arbitrarily chosen point in the study area. Assuming that the spatial modes resulting from the PCA are ‘universally’ applicable to the data from time periods not modelled with Delft3D, the trained neural networks can be used to very effectively and reliably simulate temporal and spatial variability of water levels and currents in the study area. The approach is shown to be able to accurately reproduce statistical distribution of water levels and currents in various locations inside the study area and thus can be viewed as a reliable complementary tool e.g., for computationally expensive hydrodynamic modelling. Finally, a detailed analysis of the leading PCs is performed to estimate the role of tidal forcing and wind (including its seasonal and annual variability) in shaping the water level and current climate in the study area.     

互花米草对江苏潮滩沉积和地貌演化的影响

江苏潮滩面积大,岸滩冲淤动态变化复杂.人工引种互花米草对江苏海岸潮滩沉积地貌演化有较大影响,主要体现在影响潮滩沉积速率、物质分布及潮水沟地貌系统的发育等方面.根据定点站位不同年代的高程数据,分析Pethick-Allen模型在江苏潮滩盐沼的适用性;在现场采集柱状样并在室内进行137Cs分析,根据分析结果及前人研究结果,利用P-A模型分析计算江苏潮滩不同时期的沉积速率,结果表明互花米草的引种加快了潮滩沉积速率,它使潮滩沉积地貌演化脱离了原来的渐进函数关系.在选择的典型断面上采集表层底质样,在激光粒度仪上进行粒度分析,结果表明,互花米草易使细颗粒沉积物沉积,大米草滩和盐蒿滩表层沉积物主要来自潮水沟输送.根据野外调查并结合遥感分析,互花米草滩内潮水沟宽深比小,密度大,水道稳定,有别于光滩或大米草滩的潮水沟形态.     

Numerical modelling of water transport processes in partially-connected tidal basins

In the paper two types of numerical models – a lumped-parameter model and a high-resolution two-dimensional hydrodynamic model – are used to analyse the response of a system of partially-connected tidal basins to inhomogeneous open sea forcing. The equations of the lumped-parameter model, suitable for an arbitrary number of basins with sloping walls, are formulated based on one-dimensional continuity and momentum equations. Numerical solutions to the equations are thoroughly examined, showing the influence of inhomogeneous open sea forcing and of geometrical parameters of the basins on the tidal range and the water transport through the system, with particular emphasis given to inter-basin water exchange and cumulative water transport through basins boundaries. The results of the lumped-parameter model simulations for the tidal basins of the German Wadden Sea are successfully compared with the results of calculations with the two-dimensional hydrodynamic model, which is used to investigate in more detail circulation patterns and the influence of specific local features of inlet bathymetry on the hydrodynamic processes in the study area. The influence of wind on the basins response is discussed as well.