苏北新洋港潮滩柱状沉积物粒度分布特征

通过对江苏省新洋港柱状样的粒度参数及典型粒度频率曲线分析,结合柱样剖面颜色变化情况,对柱状样进行不同演化阶段粒度信息的提取,运用粒径-标准偏差进行环境敏感性分析,以了解影响潮滩沉积物分布的动力特征.结果显示,光滩柱样呈现了由光滩-大米草滩-光滩逐渐演化的粒度变化信息,而互花米草滩、盐蒿滩和盐蒿互花米草混合滩柱样分别记录了大米草滩-互花米草滩、盐蒿滩-大米草滩-盐蒿滩,以及盐蒿滩-大米草滩-盐蒿互花米草混合滩演化的粒度信息,水动力条件的差异与变化导致沉积物水平方向上自光滩-互花米草滩-盐蒿滩逐渐变细,芦苇滩成为独立的系统,基本不受到潮水动力作用的影响,沉积结构十分稳定,植被的引种加剧了潮滩沉积物水平分布的变化,光滩、互花米草滩、盐蒿互花米草混合滩、盐蒿滩的沉积速率分别为2.34、≥3.09、2.45和2.09 cm/a.     

北黄海表层沉积物粒度分布特征及其沉积环境分析

对北黄海1140个表层沉积物样品的粒度进行分析,探讨其分布特征与物源和水动力环境的关系。结果表明,研究区底质类型主要有泥、粉砂、砂质粉砂、粉砂质砂、砂五种类型,少数站位含有砾石。研究区东部沉积作用的主控因素是潮流,西部主要是山东半岛沿岸流。经过本区的黄海暖流限制了山东半岛沿岸流携带的细粒物质向东运移。研究区西部细粒沉积物的粒度分布是不均匀的,南北是不对称的,其形成受控于山东半岛沿岸流、黄海暖流和潮流。     

长江口表层沉积物矿物磁性分区特征及其沉积环境指示意义

本研究旨在揭示现代长江口不同沉积环境铁磁性矿物的分布差异,寻找有效识别河口-陆架沉积环境的磁学指标,以便更好地将环境磁学应用于河口古环境研究。在长江口及邻近陆架的6个沉积环境:汊道、拦门沙、三角洲前缘斜坡、前三角洲、前三角洲-陆架过渡区和残留砂区,采集表层沉积物样品,进行粒度和磁性测量。结果显示,χ和SIRM在汊道和拦门沙呈现显著高值,HIRM、χfd%、χARM、χARM/χ和χARM/SIRM在前三角洲和前缘斜坡呈现显著高值,反映了陆源物质输运距离和河口沉积动力对磁性矿物分布的控制作用。因此,参数组合HIRM、χARM、χARM/χ和χARM/SIRM可用于识别全新世地层前缘斜坡和前三角洲-陆架;参数组合χ、SIRM和S-20mT可尝试用于识别汊道和拦门沙环境。     

长江水下三角洲沉积物柱状样重金属垂向分布特征

对长江水下三角洲3个沉积物柱状样进行粒度分析、²¹⁰Pb测年,并测定其中Cr、Cu、Pb、Zn等重金属元素和Al等常量元素的含量,得到了沉积物粒度、粘土含量、重金属含量的垂向分布曲线和沉积物测年数据。通过相关分析来研究沉积物中的Cr、Cu、Pb、Zn等重金属、粒度、Al相互之间的关系;以Al为参照元素对这4种重金属进行归一化处理,分析其归一化前后的垂向分布特征。结果表明,Cr、Cu、Pb、Zn 4种重金属元素在此区域的地球化学行为相似,其分布受细颗粒沉积物的吸附和胶体的絮凝作用共同控制;近一二十年来,该区域的Cr、Cu、Pb含量并没有显著增加,Zn有轻微污染。此外,CJ19柱中Cu存在异常峰值,可能是特大风暴潮事件对研究区浅水区底质沉积物中重金属的分布造成的影响。     

巢湖沉积物粒度特征与沉积环境

利用巢湖湖底柱样沉积物的粒度资料分析了巢湖湖底沉积物粒径的组成、大小等粒度特征;初步探讨了柱样采样点位置的沉积环境及其沉积过程,以期能为巢湖流域恢复过去环境变化提供参考。通过对沉积物粒度实验分析发现,巢湖靠近河口地区的沉积物粒度在深度上变化幅度大,颗粒物相对较粗,而在湖心位置,沉积物随深度变幅小、连续性好,沉积物的颗粒细。两者的差别分别反映了它们之间不同的沉积环境。     

长江口北槽浮泥周期性变化初探

根据2000年长江口北槽浮泥的实测资料,分析浮泥厚度和体积等几何尺度随时间的变化,发现长江口北槽浮泥存在日、半月和年际三种周期变化;日周期的变化受潮流动力周期的控制,这是由潮流冲刷浮泥形成的悬沙并再絮凝沉积造成的;半月周期的变化受潮流半月周期变化引起的泥沙供给量的变化控制;年周期的变化主要是由影响细颗粒泥沙絮凝沉积的长江口水温的年度变化所控制,泥沙供给和动力的年周期变化也有一定的影响.     

长江口浑浊带核心区北槽水动力特征研究

本文根据2015年长江口洪季浑浊带水域座底三脚架全水深范围观测数据,对北槽中下段纵横向流、余流结构、边界层特征等进行了深入研究,结果显示:（1）大潮潮流矢量特征在垂向上的变化差异最为显著;北槽中下段水流出现明显的横向输移,指向航槽北面;（2）横向流速在大潮期间的变化（垂线平均）为-0.10~0.39 m/s,小潮期间的变化为-0.13~0.25 m/s;横向平流对于北槽纵向物质输运有显著调整作用;（3）余流垂向差异大,底部几乎为0,小潮期间余流更强;周期性再悬浮的细颗粒泥沙可作为北槽最大浑浊带的重要物质来源;（4）传统六点对数流速拟合法获得摩阻流速误差较大,近底1 m区域高分辨流速剖面是准确获取底边界层参数的有效途径。     

长江口新桥水道表层沉积物分布格局及其影响因素

涨潮槽是全球河口普遍存在的重要地貌单元,其动力沉积过程直接关乎河口涨潮槽冲淤稳定。但因径、潮流耦合及高强度人类活动,当前世界大部分河口涨潮槽动力沉积已发生迅速变化,进而引起河槽萎缩。基于此,以2020年6月在长江口南支最大的涨潮槽——新桥水道采集的大范围表层沉积物样品为基础,利用样品的粒径数据并借助经验正交函数（EOF）开展新桥水道表层沉积物分布格局及其影响因素研究。结果表明：新桥水道可分为3个沉积区,其中新桥水道上游河段沉积物主要由粉砂质砂和黏土质粉砂组成,沉积物分选较差;新桥水道中游河段沉积物由砂组成,沉积物分选较好;新桥水道下游河段沉积物分选性差,主要由砂、粉砂质砂、砂质粉砂以及黏土质粉砂组成。新桥水道沉积动力特征可以分为3种模式,其中主要模式为径流和潮流共同作用下,新桥水道上游及下游局部河道形成以砂质粉砂与黏土质粉砂为主的沉积格局;次要模式为局部河势影响下,新桥水道中、下游局部河段形成以粉砂质砂为主的沉积格局;第三模式为洪季径流影响下以砂为主的沉积格局。扁担沙沙尾下移导致进入新桥水道径流增强引起表层沉积物变粗。东风西沙水库的构建诱发新桥水道上段尖端沉积物变细。     

长江口柱状沉积物中氮的形态特征研究

研究分析了长江口柱状沉积物中氮的赋存形态,并结合沉积速率和有机碳含量分析了氮的迁移转化特征和有机质来源.研究结果表明,有机物与硫化物结合态氮(OSF-N)是柱状样可转化形态氮中的主要赋存形态,碳酸盐结合态氮(CF-N)含量最低;位于长江口122°E附近测点的各形态氮的垂直分布与122.6°E附近测点的差异明显,受水动力...     

1997—2019年长江口北槽地形演化特征及驱动机制

河口拦门沙位于河流和海洋的交界,具有弱动力、易沉积、水深浅的环境特征。打通拦门沙,建设深水航道一直是海洋学和工程学的一个难题,目前深水航道工程已经深刻地改变了拦门沙河槽的演化格局。本文根据北槽三期航道工程建设时间节点,收集了 1997 年、2002年、2007 年和 2019 年北槽航道水下地形数据分析工程前后的地形演变特征,并结合航道工程建设、人为疏浚和外部环境变化等因素对北槽地形演变的驱动效应进行分析。结果表明：深水航道建设后长江口北槽主要出现了“槽冲滩淤”的河槽地形演化特征;空间上,北槽上段主要发生了北侧滩涂淤积,南侧航道侵蚀,而下段主要发生了南侧滩涂淤积,北侧航道侵蚀的演变格局。导堤和丁坝的建设是引起河槽“槽冲滩淤”的主要因素,而科氏力引起的涨、落潮流路变化也增加了河槽上下段的差异演化;深水航道工程建设是引起 1997—2007 年北槽淤积的主要驱动因素,而人为疏浚则是 2007—2019 年北槽侵蚀的主要影响因素;尽管人类活动已经成为北槽河槽演化的主要原因,但周围环境变化如流域来沙减少和海平面上升也加剧了近期的北槽侵蚀。     

长江口深水航道一、二期工程建设以来北槽河段的冲淤演变

利用长江口深水航道治理一、二期工程实施前后的水下地形资料,在GIS软件及相关的统计分析软件的支持下,分析了治理工程对北槽拦门沙河段的影响。结果表明:整治工程使得河道平均水深增加,河床上下平顺相接,河床横断面形态趋于均匀,河势趋于稳定。至2005年初,北槽河道上段水深比工程前的1998年初平均增加了1.34m,中段则淤浅0.63m,下段刷深0.81m,河床纵向上变得和缓、平顺;丁坝段的冲刷南侧的强度较北侧大,中下段河槽北偏,深泓从原来的东南-西北走向改呈东西向,全槽形成了一条上下段平顺相接的微弯自然深泓线,河槽的形态也从工程前的宽缓或陡峭形变为均匀的“V”字形;下游河段没有产生新的航道拦门沙。     

Morphological Evolution and Its Response to the Navigational Improvements in the North Passage,Yangtze Estuary

By use of bathymetric chart,recent change of the riverbed in the North Passage of the Yangtze Estuary has been studied in this paper.The main channel of the upper,middle and lower(section)in the North Passage has been successively eroded and its groin field significantly deposited.At the same time,sediment has been deposited on the entrance region.Erosion and deposition had responded rapidly to the construction of the regulation engineering.There was about one year duration of lagging between erosion in the deep channel and the construction of the regulation engineering.The siltation lag of time in the groin field varied with the initial depth,but the average deposited thickness was about 0.5 m per year.Volumetric analysis demonstrates that there is a increasing trend of siltation in the North Passage after 2002,because of the difference in duration and quantity between erosion in the deep channel and deposition in the groin field.The water volume of the North Passage was reduced by ≈9%(280 million m3)between 2002 and 2006.Sediment budget reveals that the main sediment deposited in the North Passage takes its source from the river and the ocean.The decreasing water volume was attributable to shoaling in the groin field.Its triggering factors for increased sedimentation are the navigational improvements(jetties and groins)after 1998,which altered the passage boundary and destroyed the equilibrium state on the average ebb and flood sediment fluxes.The establishment of a stable estuary is attributed to a reduction in depth of the groin field.The forecast on the sediment deposition quantity and continuous infilling time in the groin system is about 325×106m3 and 6～7 years,respectively.     

长江口北槽黏性细颗粒泥沙特性的试验研究

选用长江口北槽黏性细颗粒泥沙,在不同盐度的人工海水中通过静水沉降、动水沉降等各种试验手段了解其基本特性。在静水沉降管中观测了胶粒的电化学絮凝过程和重力碰并过程,于不同盐度条件下找出最佳絮凝盐度;并通过黏性细颗粒泥沙在流动海水中絮凝的试验研究,揭示其在动水中絮凝的机理和规律,及不同条件下的起动流速、不淤流速、沉降速度等特征值,从而分析其落淤情况。研究结果表明,长江口北槽细颗粒黏性泥沙的最佳絮凝盐度约为15,起动流速为15~20 cm/s,这与泥沙的淤积固结时间有关,而不淤流速约为60 cm/s。并由试验得到了挟沙力与流速之间的经验关系,以及用于估算不同流速条件下泥沙沉降速度及淤积量的经验公式。这些结果可用于长江口航道的疏浚、整治工作中,具有一定的理论指导意义。     

长江河口北槽河道悬沙絮团特性及其影响因素研究

利用多种先进室内外测量仪器进行河口现场观测和室内电镜扫描获得相关资料,对长江河口北槽河道细颗粒泥沙絮凝的水沙环境、絮团的微观形态结构、絮团的粒径组成及其主要影响因素进行了综合分析和讨论。结果表明,北槽河道具有非常适宜细颗粒泥沙絮凝的潮流、盐度、含沙量和悬沙颗粒粒径等基本环境条件。北槽河道悬沙絮团形态多样,主要包括松散状絮团、蜂窝状絮团和密实状絮团。絮团主要由细粉砂和黏土类细颗粒泥沙组成,表面多粗糙不平,结构或密或疏。絮团粒径变化与潮周期动力过程密切相关,具有周期性变化特征。涨、落憩时絮团粒径较大,涨、落急时絮团粒径较小。絮团粒径涨憩大于落憩,小潮大于大潮。垂向上,絮团粒径由表层至底层逐渐增大。周期性潮流流速对北槽河道悬沙絮团粒径变化起到了控制作用。北槽细颗粒泥沙絮凝作用,是导致疏浚航道发生回淤的主要原因之一。     

长江口南北槽分流口洪季水沙变化过程研究

河口分流口的水沙变化过程是影响河口三角洲发育的核心环节,对下游河势的稳定起着关键性的作用。本文通过对北槽二、三期工程前后的南北槽分流口河段洪季大潮期间的同步水沙观测数据进行分析,以探讨长江口深水航道工程整治对分流口水沙过程的影响。结果表明:(1)北槽二期工程到三期工程后,分流口洪季以落潮优势流、优势沙为主的格局基本没有发生改变,但南槽优势流、优势沙出现略有变大,而北槽略有变小现象;(2)分流口洪季的水体输移主要受控于欧拉余流的变化,除北槽入口段水体净输移量一直较小外,其他河段在二、三期工程实施期间均有大幅提升,其中斯托克斯余流变化不大,拉格朗日余流与欧拉余流变化相一致,南槽呈波动状上升,北槽先增后减;(3)在二期到三期工程期间,北槽分流比明显减小,入口段落潮流速减小,含沙量较高,水体输移量降低,输沙强度减弱,由此导致二期工程以来北槽入口河段淤积强度加重。     

长江口内外表层沉积物中营养元素的分布特征研究

通过对长江口内外9个表层沉积物中不同形态碳、氮、磷含量的测定,得到了长江口内外表层沉积物中营养元素的分布特征,探讨了影响其分布的主要因素。长江口内外表层沉积物中的营养元素在河流段的分布波动较大,在口门附近海域分布较平缓。在三种营养元素中,IC、ON和IP分别为C、N、P的优势形态。在影响表层沉积物中营养元素分布的因素中,沉积物的粒度和上覆水体的盐度在其中起着重要的作用,同时还受到近岸排污和海洋生物生产的影响。     

长江河口南、北港河道挟沙能力研究

近年来,随着长江流域来沙量的减少,河口水沙动力条件以及河床地形必将发生一定程度的变化。通过对长江口南﹑北港河道连续9d小潮至大潮水沙定点观测发潮流速增强,大潮期含沙量较高,表明泥沙再悬浮明显。通过实测数据分别给出大、中小潮南、北港河道挟沙力经验公式,显示出潮流与含沙量具有良好的相关性,同时显示出潮流流速与挟沙能力的方次变化有良好的对应性。     

台风作用下长江口北槽挟沙能力研究

台风作用下水体的挟沙能力研究对深入认识台风暴潮作用下泥沙运动规律、滩槽演变特征以及提升数学模型和物理模型技术等方面具有重要意义。文中从台风波能对泥沙的悬浮作用入手,建立了台风浪作用下的挟沙能力公式;依据能量叠加原理,完善了传统的河口海岸挟沙能力公式（窦国仁挟沙能力公式）,使公式能够同时概括潮流、波浪和台风浪作用下的泥沙运动特征,并应用近年来长江口北槽实测的台风期近底水沙资料对公式进行了率定验证,在此基础上分析了台风期北槽近底含沙量变化特征。     

长江河口北槽水沙过程对航道整治工程的响应

北槽大型航道整治工程确定了南北槽分汊口分流界线, 阻碍了北槽和邻近滩槽的水沙自由交换过程, 使北槽水沙动力过程发生调整。基于工程前后北槽主槽纵向同步水沙观测数据的统计分析表明:入口段落潮优势显著减弱;上段枯季时落潮优势显著减弱, 而洪季时落潮优势有所增强;中段(弯曲段拐点附近)落潮优势略有减弱;下段落潮优势明显加强。北槽主槽水沙纵向输移机制分析表明:欧拉余流、潮泵作用、斯托克斯效应和垂向环流为悬沙输移的主要驱动力, 其中欧拉余流输沙指向海, 斯托克斯输沙和垂向环流输沙指向陆, 而潮泵输沙随着季节而变化。洪季, 欧拉余流输沙和潮泵输沙在工程前后的变化使大潮期河床冲淤由中段和下段普遍落淤转化为中上段集中落淤。枯季, 工程前后稳定的潮流辐散输沙作用使大潮期河床以冲刷为主, 但工程后在入口段和上段潮泵的向上游输沙占优势, 使悬沙在入口段落淤。     

基于表层沉积物粒度特征的鸭绿江口沉积环境分析

为了研究鸭绿江河口地区沉积物的来源和沉积环境,对不同断面43个点位表层沉积物进行了采样分析,通过对沉积物的分类和粒度参数的计算,探讨了沉积物类型和粒度参数的分布特征及其指示意义。研究结果表明,鸭绿江河口地区的表层沉积物类型主要为砂、粉砂质砂、砂质粉砂和极少量黏土质粉砂,其中砂的分布范围最广;鸭绿江河口地区表层沉积物来源具有多元性和空间差异性,以河流径流输砂为主体,同时也有浅海表层沉积物的向陆运动,其中鸭绿江下游地区沉积物来源主要为河流输送,中水道、西水道、辽东浅滩的沉积物来源既有河流输送又有浅海表层沉积物的向陆运动;河口不同区域的沉积环境不同,既有河流径流影响又有海洋潮汐和波浪的影响。研究结果可以为鸭绿江河口系统演变提供研究依据。