基于MODIS数据的珠江口悬沙扩散形态对风和径流的响应

Cloud-free moderate-resolution imaging spectroradiometer(MODIS) images of the Zhujiang(Pearl) River Estuary(ZRE) taken between 2002 and 2012 are retrieved and used to study the spatial and temporal patterns of suspended sediment concentrations(SSCs) across the estuary under runoff, wind, and tropical storm conditions.Five typical dispersal patterns of suspended sediments in the estuary are defined: Case I shows generally low SSCs under low dynamics; Case Ⅱ shows a river-dominant dispersal pattern of suspended sediments from the outlets,particularly from Modaomen, Jiaomen, Hengmen, and others; Case Ⅲ shows wind-dominant dispersal of high SSCs derived from the west shoal and southwesterly transport under a strong NE wind; Case IV is the combination of relatively large runoff and wind; and Case V is caused by a strong tropical storm with high river discharge and wind, which is characterized by the high SSCs across the entire estuary that are transported eastward by winddriven and buoyancy currents outside the estuary. Runoff is a dominant factor that controls seasonal and annual SSC variations in the ZRE, with the area of high SSCs being largest in the summer and smallest in the spring. The correlation coefficients between the monthly averaged river-suspended sediment discharge and the area of the high SSCs are approximately 0.6. The wind power over the west shoal increases with a wind speed, which induces more sediment resuspension and shows a close relationship between the wind speed and high SSC area.     

珠江磨刀门河口径潮动力耦合条件下余水位的多时空尺度分析

本文通过构建径潮动力耦合条件下潮波传播的一维水动力解析模型，从理论机制上探讨珠江磨刀门河口径潮动力非线性作用下余水位的多时空尺度变化。结果表明:余水位变化呈现明显的大小潮和洪枯季变化，枯季余水位大小潮的变化幅度介于0~0.4 m，而洪季余水位与上游径流紧密相关，增幅大枯季一个量级（介于0~6 m）；解析模型可分离控制余水位变化的3个主要因素，即径流、潮流和径潮相互作用因子，计算结果表明河口不同区段余水位的主控因素有明显的洪枯季变化，上游段，枯季余水位受径潮相互作用因子控制，洪季受径流因子控制；枯季下游段余水位受潮流控制，而洪季余水位主要受径潮相互作用因子控制。     

河口区斜压梯度对余水位的累积影响及其机制探讨

余水位（即潮平均水位）是河口区径潮相互作用的典型结果，研究其形成演变机制对探讨河口区的水资源高效开发利用具有重要科学意义。本文基于不同径潮边界条件下的三维斜压水动力数值模拟及切比雪夫机制分解，初步探讨了概化地形条件下斜压梯度对余水位沿程变化的影响。数值模拟结果表明:河口区余水位的沿程变化明显受径流量、潮波振幅、辐聚地形及斜压梯度等因素的共同影响，斜压梯度对余水位的影响是一种累积效应且影响区域集中在回水区，同时其影响强度具有明显的大小潮变化、洪枯季变化。利用数值模型提供的水位及流速场信息，通过切比雪夫分解非线性摩擦项分离出控制余水位变化的3个主要因素，即径流、潮流和径潮相互作用因子，并与斜压梯度产生的余水位进行对比分析，结果表明:回水区域余水位主要以径潮相互作用因子为主导；斜压梯度对余水位影响主要体现在小潮期间，有可能成为影响余水位变化的主控因子。     

咸潮入侵理论预报模式的分析及其在西江三角洲的应用

基于不同要求的咸潮入侵理论模式较多。本文在河道地形概化的基础上, 综合考虑流量、潮汐、盐淡水混合类型及地形等因子, 建立起一个可以快速预报各水道日最大氯度及咸潮最大影响范围的模式, 并用于西江三角洲咸潮入侵的模拟和预报。结果表明, 模式可以很好地模拟西江三角洲各水道日最大氯度及咸潮入侵范围, 预报结果良好, 同时该模式也能较好地预报磨刀门水道剧烈的地形变化及其它要素，如流量、潮汐对咸潮活动的影响程度。今后仍需更多的实测资料或数学模型对其他因子进行更深入的定量化研究, 用来修正该预报模式, 以进一步提高模式的精度及可预报性。     

粤东汕尾岬间海滩剖面月内日变化过程特征分析

运用经验特征函数方法，结合逐日实测波浪、潮汐及剖面冲淤变化资料，对粤东汕尾寮咀口岬间海滩重复测量的剖面数据加以分析。结果表明，海滩的月内日变化过程可客观地通过对应于2个最大特征值的2个经验特征函数来描述：1）第1经验特征函数表征主要的海滩剖面过程，称为要模式，它是响应叠加在月潮汐周期性循环上的波浪动力作用；2）第2经验特征函数反映了海滩剖面快速变化过程，称为次要模式，它又可分为前滨上部过程、冲淤过渡段及后演上部过程。     

老黄河口水下三角洲前缘底坡不稳定地形的近期演变及控制因素

根据1988～1996年埕北浅海区的海底调查资料,深入探讨了海底不稳定现象的形成及发育机制,分析了老黄河口水下三角洲不稳定地形的近期演变动态,提出海底地形及地貌演变的主要特征。并指出波浪是控制海底地形及微地貌变化的主要外动力因素。     

近数十年来东平水道河床演变特征

东平水道受径、潮动力相互作用,水流、泥沙和河床演变具有独特的时空变化特征.20世纪80年代以前处于缓慢的自然淤浅过程,由于航道整治工程调整作用和疏浚维护等因素的影响,80年代中后期由淤积转变为冲刷状态,大规模的河床采沙是90年代以来河槽加剧加深增容的主导因素.近数十年来,虽然东平水道平滩水位下降,但是造床流量增加,潮汐动力相对增强,河床演变特征表现为宽深比下挫,滩槽高差提升,满槽容积增大,河槽向有利于水沙输送的窄深方向发展.     

黄河口水下三角洲海底冲蚀沟发育的动力机制探讨

根据老黄河口外水下三角洲海底冲蚀沟的地貌特征,用动力学方法分析了其形成发育机制.结果表明,波浪近底流是冲蚀沟形成发育的主导因素.冲蚀沟内的湍流及其次生的横向环流构成了复杂的流场,由此产生的边界切应力对冲蚀沟的侵蚀及沉积物的悬浮、扩散起重要作用.冲蚀沟的断面形态与流场结构密切相关.     

潮优型河口动力对水深变化的响应机制研究——以葡萄牙Guadiana河口为例*

强人类活动(如航道疏浚)和自然气候变化(如海平面上升)对近岸河口环境不同影响的辨识是目前河口海岸学研究的热点和难点问题。在地形概化和动力简化条件下, 解析模型能够快速辨识强人类活动和自然气候变化对河口环境的影响, 它是探讨河口动力过程对外界干扰的响应机制的重要工具。本文基于前人对葡萄牙Guadiana河口不同分潮之间非线性相互作用的研究, 采用一维水动力解析模型探讨河口不同分潮潮波传播过程对水深变化(模拟航道疏浚和河道淤积过程)的响应机制。研究结果表明: 平均水深$\overline{h}$的变化影响无量纲河口地形参数γ和摩擦参数χ, 进一步影响河口动力参数包括潮波振幅参数ζ、流速振幅参数μ、波速参数λ、潮波振幅增大/衰减率参数δ以及流速与水位之间的相位差?等; 平均水深变化对河口中下游段(x=0~60km)的潮汐动力影响较大, 而对河口上游段(x=60~78km)影响较弱; 主要半日分潮(M₂、S₂、N₂)对水深变化的响应略大于全日分潮(K₁、O₁); 航道疏浚幅度小于2m时, 对河口潮汐动力格局影响不大, 而当疏浚幅度大于2m时, 将对河口潮汐动力格局及水环境(如盐水入侵等)产生较大影响; 河道淤积将导致潮汐动力减弱, 流速振幅、潮波振幅及传播速度减小, 流速和水位之间的相位差也减小。     

海滩体积时空变化和波浪场的奇异谱分析

海滩响应波浪动力作用的变化是海岸带陆海相互作用研究的重要内容.利用奇异谱分解方法对南湾海滩连续实测剖面的体积变化值与南湾逐日波高变化值的相关关系进行了探讨,以诊断分析波浪在海滩变化过程中的内在作用机制,结果表明:(1)海滩体积的时空变化与波浪作用力有明显的相关关系;(2)海滩响应波浪动力作用变化最明显的地方是在中间岸段,在直线岸段次之,在遮蔽岸段最弱;(3)对海滩变化有较强作用的波浪场分别位于近岸及其与上下岬角连线的邻近区域.