华南岬间砂质海岸稳定性研究

岬间海湾平衡平面形态规律在海岸长期侵蚀演变预测方面有着广泛的应用,已成为国外研究砂质海岸演变与稳定的重要课题。首先回顾了三种比较典型的经验岬湾形态方程,然后运用当前确定岬间海湾静态平衡形态最广泛使用的经验关系—抛物线关系,对华南31个岬间海湾的稳定状况进行了预测、分类。同时,采用数字岸线分析系统,计算了1990~2000年前后华南岬湾海滩的岸线进退速率,进一步分析、探讨了华南岬间海湾岸滩的稳定状况。     

Application of the parabolic bay shape equation to sand and gravel beaches on Mediterranean coasts

The equation most commonly used to describe the bay planform was proposed by Hsu and Evans (1989) and it was obtained through empirical analysis of sand beach planforms.In the last decade interest in gravel sediments increased owing to their greater stability on beaches, compared with sand sediments. Due to the differences between the morphodynamics of sand and gravel beaches, which is strictly influenced by their different hydraulic characteristics, it was necessary to create a predictive instrument for this beach type as well.Therefore, in this study the standard Hsu and Evans equation (1989) was modified in order to make it applicable not only to sand beaches but also to gravel beaches. The shoreline was computed according to a parabolic model in polar coordinates whose coefficients are considered linearly dependent on the wave direction and related to the beach type. The estimation of the free parameters of the model was performed according to a statistical analysis of a shorelines data set of Mediterranean sand and gravel embayed beaches.     

岬间砂质海岸平衡形态模型及其在华南海岸的应用

本文介绍了对数螺线、双曲线、抛物线三种岬间海湾平面平衡形态模型，并通过对比分析，表明抛物线为三种模型中较为理想的模型．根据抛物线模型的基本原理，本文提供了模型的可行性操作，并就抛物线模型对华南岬间海湾的应用展开了讨论．     

华南弧形海岸的分形和稳定性研究

弧形海岸是上、下岬角控制下的砂质海岸在泥沙供给不足的情况下优势波浪斜向冲击海岸形成的一种与波浪动力及其一定的沿岸输沙率相适应的海岸形态.它的弧形(或螺线形)湾顶偏于上岬角一侧,其海滩剖面平缓,呈上凹形,属“消散型”海滩性质;偏于下波侧方向的岸段(称切线段)十分平直,其海滩剖面较陡,呈上凸状,趋于“反射型”海滩性质.这是一种较为稳定或平衡的、在华南分布很广的海岸类型.     

华南弧形砂质海岸形成机制分析

对华南弧形砂质海岸体系的沉积环境、动力及其泥沙供给等条件进行了分析．结果表明：控制华南弧形砂质海岸形成的主要因素包括地域背景、陆架物质供应量、水动力条件、海平面变化等．其中，陆架供沙是弧形砂质海岸形成的主导因子，海面上升致使大量泥沙存在向岸运动的趋势；波浪则是叠加在这种趋势上促使泥沙向岸运动的动力因子．     

沙质海岸沿岸输沙率计算方法研究进展

准确预测波浪作用下沿岸输沙率是沙质海岸研究领域的重要科学问题。根据数十年来国内外沿岸输沙率公式的研究进展,按研究方法对各项成果进行分类,并兼顾时间逻辑,回顾了各研究方法的发展历程及其代表性成果。对各项成果的理论基础、考虑因素、资料来源等方面进行了探讨,并采用现场原型沙、室内原型沙和室内轻质沙等实测资料,对国内外常用公式的预测准确性进行了检验。结果表明,孙林云公式与各项实测资料的吻合程度最高,在众多沿岸输沙率公式中具有明显的先进性。在此基础上,对未来可进一步深化研究的方向作出了展望。     

华南沿海若干砂质海滩沉积物粒度特征的分析

根据2003年7月在华南沿海12个砂质海滩所取得的76个沉积物样品（其中次表层样品36个,不计入研究范围）,就该区的沉积物粒度特征展开论述。为了便于分析其沉积物粒度特征,我们把华南沿海12条海滩剖面根据岸滩形态和成因将华南砂质海岸划分为岬湾型砂质海岸、沙坝-渴湖型砂质海岸和夷直型砂质海岸三大类。阐述了不同类型海滩的表层沉积物的粒度特征、类型、分布以及粒度的沿程变化特征。     

The effects of a bypass dunefield on the stability of a headland bay beach: A case study

This paper presents a case study on the modelling of a headland bay beach influenced by sediment input from migrating coastal dunes. The study area is the region around the town of Ingleses on Santa Catarina Island, Santa Catarina state, South-Eastern Brazil. Ingleses has been threatened by nature at two different fronts. At the north-eastern side of the town lies Ingleses Beach, a headland bay beach which seems to be subject to persistent erosion in recent years. On the south-western side the town is threatened by a migrating dunefield, which is encroaching onto houses and infrastructure, but which has not reached the beach in the past 70 years. A second dunefield in the area does not pose a direct threat to the town, but passes it on the eastern side and forms an important influence on the development of the beach. The sediment influx rate from this dunefield to the beach is 10,000 m³/year. To investigate the effect of the dunefields on the morphodynamic system, a numerical model has been created using the software packages SWAN and UNIBEST and the static equilibrium bay shape was determined by the software package MEPBAY. The result of the long-term scenario as predicted by UNIBEST agrees rather well with the static equilibrium bay shape found with MEPBAY. This provides sounds basis for the credibility of both models. Consequently, the predicted evolutional trend of the shoreline seems plausible.     

基于数字岸线分析系统的海岸线时空变化速率分析——以海州湾为例

本文选取1985−2018年间具有代表性的6期Landsat遥感影像,运用数字海岸线分析系统,综合利用面积法和基线法定量分析海州湾的岸线变迁,并进行岸线分类和驱动力分析。结果表明,30多年来海州湾岸线整体呈持续向海推进的态势,增长岸线比例总体处于不断增加的趋势,除了2005−2009年发生短暂的减小;1985−2018年,岸线长度增加了10.40 km,陆域面积增加了52.84 km²;海州湾岸线以人工岸线为主,且比重日渐增大,从1985年的47.90%到2018年的70.88%,前中期的沿海围垦养殖及后期的围海造陆是海岸线变迁的主要驱动力;其终点变化速率为26.09 m/a,净海岸线变化为155.12 m,记录增加总横断面在各个时期均大于50%,岸线变迁最剧烈的区域为新沭河−高公岛段,陆域增长点在于赣榆新城、连云新城建设和连云港港口建设。     

南海陆坡海底峡谷地形复杂度分析方法

地形复杂度指数是描述地形变化程度的综合指标,本文基于南海陆坡北港隆起区的水深网格数据,采用均值变点分析法确定地形起伏度的最佳统计单元,建立计算海底地形复杂度的模型,融合研究区坡度、地形起伏度、地表切割深度和高程变异系数4种地形因子,分析研究区的地形特征和地形复杂度。结果表明,研究区地形起伏度最佳分析窗口大小为19×19网格,最佳统计窗口面积为1.768 9 km2;研究区北部及南部区域地形平坦,地形复杂程度较低,复杂度指数<2.35;中部区域存在规模不同的峡谷,地形复杂程度较高,复杂度指数平均>3.37,其中,中部偏东区域因海底峡谷最为发育,地形复杂度指数可达7.77。研究区地形复杂度的定量分析结果与海蚀作用的强弱程度呈现出较好的正相关性,这对系统开展南海海底峡谷形态特征及演化过程研究、维护海洋工程设施安全等具有重要借鉴意义。     

南海北部中深层细结构混合研究

基于2007年8月获得的ADCP（声学多普勒流速剖面仪）海流资料和CTD（温盐深剖面仪）水文资料,应用Gregg模型对南海中深层内波尺度的混合进行估计,同时应用Thorpe尺度对中深层存在的垂向翻转及由此引起的混合进一步分析。两种方法均显示,吕宋海峡附近上层400m的耗散率及混合率均强于18&#176;N断面,中深层两个区域的混合率并没有显著区别。这表明吕宋海峡上层400m,可能存在更活跃的内波活动,从而产生更强的内波混合和垂向水团翻转。Gregg模型估计的耗散率和混合率量级分别为10^-9W&#183;kg^-1和10^-6m^2&#183;s^-1。大部分CTD站位在中深层均存在垂向翻转,而且保持较高的发生率,翻转所对应的混合率并不随深度增加而减小。以上南海北部的细结构混合特征增强对南海中深层混合的认识。     

福建东山湾潮流和余流特征研究

东山湾位于台湾海峡南口的西岸,属于潮控型半封闭海湾.本文章通过对M1站1周年的流速、流向及对应的风速、风向资料进行分析,结果表明:M1站正压流动特征显著,潮流日不等现象较明显,相邻潮次中涨急流速明显小于落急流速.观测期间,M1表、中、底3层实测最大涨潮流速分别为83,78,71 cm/s,实测最大落潮流速分别为152,104,100 cm/s.夏季表层余流流速明显大于中层和底层,冬季各层余流速相差则较小.径流是M1站的余流的主要因子.夏季,径流对表层作用最为明显,其余流流速明显大于中层和底层,中、底层由于受温盐跃层产生的斜压效应作用,出现较长时段的北向余流;冬季东山湾平面和垂向温、盐分布均匀,各层余流流向均为落潮方向,且表层往底层方向,流速变幅不大.由于其半封闭型的海湾形态,风应力对东山湾的余流贡献较小.     

Ecological study on Ostracoda in the central South China Sea

ＥｃｏｌｏｇｉｃａｌｓｔｕｄｙｏｎＯｓｔｒａｃｏｄａｉｎｔｈｅｃｅｎｔｒａｌＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＳｅａ￥ＣｈｅｎＲｕｉｘｉａｎｇａｎｄＬｉｎＪｉｎｈｏｎｇ（ＴｈｉｒｄＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＯｃｅａｎｏｇｒａｐｌｙ，ＳｔａｔｅＯｃｅａｎｉｃＡｄｍｉｎｉ...     

南黄海辐射沙洲近岸海域波浪特性研究

Errors will be caused in calculating the fatigue damages of details in liquid cargo tanks by using the traditional spectral analysis method which is based on linear system, for the nonlinear relationship between the dynamic stress and the ship acceleration. An improved spectral analysis method for the assessment of the fatigue damage in detail of a liquid cargo tank is proposed in this paper. Based on assumptions that the wave process can be simulated by summing the sinusoidal waves in different frequencies and the stress process can be simulated by summing the stress processes induced by these sinusoidal waves, the stress power spectral density (PSD) is calculated by expanding the stress processes induced by the sinusoidal waves into Fourier series and adding the amplitudes of each harmonic component with the same frequency. This analysis method can take the nonlinear relationship into consideration and the fatigue damage is then calculated based on the PSD of stress. Take an independent tank in an LNG carrier for example, the accuracy of the improved spectral analysis method is proved much better than that of the traditional spectral analysis method by comparing the calculated damage results with the results calculated by the time domain method. The proposed spectral analysis method is more accurate in calculating the fatigue damages in detail of ship liquid cargo tanks.     

基于SWAN模型的南中国海“莫拉菲”台风浪研究

我国的水运工程建设频繁受到台风浪的侵袭。为了对台风浪的防灾减灾提供有益帮助,本文基于第三代海浪模式SWAN建立了南中国海台风浪数值模型,并以“0906”号台风“莫拉菲”为例对模拟结果进行了分析。结果表明,台风风场与波浪场相似,即大小均由中心向外围递减,方向均为逆时针旋转;台风风场呈圆对称分布,而波浪场由于受到海底地形与岸线影响,呈现椭圆对称分布。有效波高等值线亦从中心向外围递减,且形状受地形与岸线影响较大。对台风浪组成机制的探讨结果显示风浪和涌浪均可组成台风浪,且海底地形与岸线(例如岛屿效应)亦对台风浪特性有所影响。     

南海北部海域油气资源调查技术及其应用研究——拖缆及海底地震仪联合勘探观测系统研究

拖缆与海底地震仪联合勘探技术在野外地震调查中起着举足轻重的作用,特别是对油气资源的地震调查方法的研究。其中对海底地震仪(OBS)的研究能够给深水油气调查提供有力的保障,OBS在海底的布设是联合采集的关键,对OBS观测系统的研究显得尤为重要,关系到OBS采集的野外资料的总体质量和后期解释。因此,通过研究,可以选择设计最佳的观测系统,为联合勘探技术提供基础数据,降低采集费用、提高作业效率。     

南海北部东沙隆起西侧陆坡坡折处浊流沉积

为了分析南海北部上陆坡东沙隆起西侧海域海底稳定性,对A和B两个岩芯进行了AMS14C测年、浮游有孔虫氧同位素分析、粉色红拟抱球虫Globigerinoides ruber鉴定、粒度分析等工作。综合研究表明,A、B岩芯分别发育了距今920 ka BP、960 ka BP以来的更新世、全新世地层。A岩芯3.3~14.08 m层位地层发生了倒转,这与3.3m、6.12~6.18 m发育的两个浊积层有关。在71.5~71.63 m(冰期370 ka BP左右)也发育一浊积层。B岩芯在9.2 m、25.2~28.6 m等层位发育了浊积层。同样位于陆坡坡折,水深较大的A岩芯,由于滑坡导致的浊流活动略强一些。     

基于GIS的南海海温时空过程分析研究

海温是海洋环境影响因子之一,对于海洋生态环境、海水养殖业等尤为重要。本文以Argo数据提取的南海海洋温度场数据为例,结合GIS(GeographicInformationSystem)技术,研究南海海温点过程、面过程可视化表达的方法。利用GIS作为可视化框架提供南海海温场的可视化显示,包括放大、缩小和拖动等基本功能,绘制多种形式的数值图像并进行空间分析,包括海温数据曲线绘制、海温值查询、空间插值、等值线等。基于Argo数据可视化表达的结果,从南海海温年变化、随纬度的变化、垂向变化、季节分布特征四方面对南海的海温时空特征进行了分析,结果表明:(1)南海海表温度高温的持续时间比较长,升温过程比降温过程相对要短一些;(2)随着纬度的降低,温度整体升高,温度的年变化幅度越来越小。夏秋两季随着纬度的变化,温度变化不大,春冬两季的温度变化较大;(3)在0~30 m温度变化很小,在深度为30m处温度开始逐渐下降,到达500m以下,海温一年四季都比较接近;(4)冬季海温总体最低,夏季海温总体最高。冬季和秋季,在南海西南方向等值线呈现西北—东南向,等值线比较密集。海温的时空变化研究可以对海洋温跃层、海洋温度锋,海水不同层次的结构的研究提供一定参考。     

南海神狐天然气水合物系统沉积物中自生黄铁矿的特征研究

南海神狐海域是中国最重要的天然气水合物调查研究区之一,为了解水合物存在对沉积物地球化学环境的影响,对采自神狐海域W19B井位的沉积物样品进行了矿物学和地球化学研究。X射线衍射分析和主量元素结果显示部分层位有异常高含量的硫化物（主要为黄铁矿）。扫描电镜结果表明随着样品深度的增加,黄铁矿的晶面、晶棱更加明显,且集合体形态呈现聚莓→单莓→细粒的变化趋势,扫描电镜还观察到草莓状黄铁矿向细粒自形黄铁矿转化的中间产物。在53.0 mbsf（meters below seafloor）和140.4 mbsf层位均发现异常高含量的黄铁矿。其中140.4 mbsf层位黄铁矿充填有孔虫壳体的现象普遍,并伴有大量柱状黄铁矿产出,可能与有机质和甲烷厌氧氧化相关,但主导作用应为甲烷厌氧氧化,该层位可能位于古硫酸根-甲烷界面（sulfate-methane interface,SMI）附近。根据所得结果,推测地质历史时期中甲烷异常渗漏事件的发生,致使向上的甲烷通量增加,推动SMI上移,导致53.0 mbsf和140.4 mbsf界面处因甲烷厌氧氧化而形成大量黄铁矿。多个黄铁矿富集层的存在可能表示沉积史中曾发生多期次的深部流体渗漏或者天然气水合物的分解活动。     

基于浮标观测的南海西沙群岛潟湖区潮流特征研究

本文利用南海西沙群岛潟湖区29 d的全水深浮标观测资料研究了潟湖区内正压潮和内潮的基本特征,采用深度平均方法分析海流的适用性,并讨论潟湖区内潮的主要来源。深度平均流的动能谱显示全日潮流占主导,其动能占整体海流动能的41%。对比分析深度平均流和Tpxo7.2模式预测的全日、半日潮流的调和常数,两者均表明全日正压潮流受地形调制,主轴方向为西北−东南向,而半日正压潮流主轴方向为东−西向。两种方法得到的全日正压潮流大−小潮存在半个相位（6～7 d）的差异,进一步分析发现全日正压潮和全日内潮潮龄不同,存在部分相互抵消,且全日内潮大潮发生时间在深度上存在差异,推测由于缺少海表和海底的测量数据,导致深度平均方法得到的全日正压潮仍然包含全日内潮信号。调和分析结果表明,全日内潮的动能中相干部分占比高达91%,说明潟湖区的全日内潮是正压潮与局地岛礁地形相互作用产生,而从远场传播而来的可能性很小。