湄洲湾北部海底地貌特征研究与分析

为对湄洲湾北部海底地形地貌特征及其影响因素进行系统的研究,作者利用多波束系统对湄洲湾北部海底地形进行探测,结合研究区内沉积物及潮流特征,对该区域海底地貌特征及其成因进行分析。研究区呈现中部低、南北高的地形格局,其中中部深水区又为近岸深、中间浅的特征,中轴为潮汐水道,水道两侧发育浅滩的海底地貌特征。研究区沉积物组分以砂和粉砂为主,由于研究区大部分表层沉积物中细粒沉积物占主要组分,沉积物具有较强的黏性,而实测资料显示潮流流速较小,因此研究区在常态水动力条件下,海底沉积物很难被冲刷,海底地形变化受潮流影响较小。通过将2012年与2013年研究区的调查结果进行对比发现,研究区海底地形整体变化不大,个别区域地形起伏变化较大,据推测可能是由于人为的挖沙、港口疏浚等因素造成的。因此,短期内影响研究区海底地形变化的主要因素为人为因素。     

海南东方西部海域沙波和沙脊分布特征

海南东方西南部海域海底发育大量沙波、沙脊,严重影响该海域海底工程安全。为探明该区域的海底地貌概况及微地貌特征,本论文通过侧扫声呐、浅地层剖面等方法进行了探测。探测结果表明：区域内沙波、沙脊十分发育;受沙波、沙脊等地貌单元的影响,该区域内水深多变化,地形条件复杂。根据沙波发育形态、规模等特征,共识别出沙脊、巨型沙波、大型沙波、中型沙波、小型沙波以及沙纹六个地貌类型。根据沙波沙脊发育特征及其空间组合关系推测,研究区内的沙脊发育于低海面时期的浅水高能环境,活动性较弱,沙波则主要形成于末次海侵以来高海面低能环境中,当前仍处于发育过程中。该研究结果可为区域内海底管线、桩基础等海洋工程设计、防护工作提供参考。     

GIS与遥感支持下的南黄海辐射沙脊群现代演变趋势分析

南黄海辐射沙脊群是世界罕见的大型水下泥沙堆积体，具有独特的动力地貌组合。利用1988-1995年的LANDSATTM遥感影像，ERS1SAR影像及1979年编绘地形资料，综合应用GIS与遥感方法，对这一区域在20世纪80-90年代的变化及演变趋势作出分析，其基本演变特征与趋势表现为；沙脊群枢纽地区处于不断的增长，扩张过程；南部区域堆积与侵蚀作用较弱，沿岸潮滩向海淤进；而北部区域变化较强烈，并继续脊槽相间的模式，所取得的结果与该区域动力地貌研究结果相吻合。     

悬浮体粒度特征反映的南黄海辐射沙脊群泥沙扩散趋势

基于大量的悬浮体现场粒度和浓度数据,借助细颗粒悬浮体作为示踪物,分析了潮流作用下南黄海辐射沙脊群海底沉积物的再悬浮和扩散特征,并探讨了辐射沙脊群以北泥质区的形成机制。研究结果表明:(1)在辐射沙脊群以北,近岸悬沙在离岸方向上的扩散受到限制,向南又被辐射沙脊群中心浅滩所阻挡,只能在辐射沙脊群与废黄河口之间形成沿岸分布的高浓度浑水团。(2)辐射沙脊群以北的往复潮流对海底沉积物有分选作用,倾向于把海底沉积物中的粗颗粒分选搬运至沙脊群,把细颗粒沉积物向北输送,从而在沙脊群以北形成泥质区。(3)在正常海况下,沙脊表层沉积物再悬浮作用十分微弱,沙脊上覆水体中的悬沙主要来自于临近沟槽海底沉积物的水平扩散。     

悬浮体粒度特征所反映的南黄海辐射沙脊群泥沙扩散趋势

基于大量的悬浮体现场粒度和浓度数据,借助细颗粒悬浮体作为示踪物,分析了潮流作用下南黄海辐射沙脊群海底沉积物的再悬浮和扩散特征,并探讨了沙辐射沙脊群以北泥质区的形成机制。研究结果表明：（1）在辐射沙脊群以北,近岸悬沙在离岸方向上的扩散受到限制,向南又被辐射沙脊群中心浅滩所阻挡,只能在辐射沙脊群与废黄河口之间形成沿岸分布的高浓度浑水团。（2）辐射沙脊群以北的往复潮流对海底沉积物有分选作用,倾向于把海底沉积物中的粗颗粒分选搬运至沙脊群,把细颗粒沉积物向北输送,从而在沙脊群以北形成泥质区。（3）在正常海况下,沙脊表层沉积物再悬浮作用十分微弱,沙脊上覆水体中的悬沙主要来自于临近沟槽海底沉积物的水平扩散。     

江苏中部海岸西洋潮流通道区域晚更新世古地貌与沉积体系研究

南黄海曾是长江和黄河两大河流输送的陆源沉积物重要的汇,其沉积记录含有河流演化的丰富信息。江苏海岸中部、南黄海西侧、辐射沙脊群西北的西洋潮流通道及其邻区受到古黄河与古长江的交互影响,其古地貌与沉积地层等研究尚显不足。利用该区多次采集获得的长约380 km的浅层地震剖面数据,结合钻孔资料,分析了西洋浅部地震层序,探讨了其沉积环境特征。研究结果表明,西洋潮流通道区域在平均海面以下33~49 m处,存在一个强振幅、中频率、高连续性的区域性反射界面,与对比钻孔中滨岸沼泽沉积的顶面相对应,代表一个不整合的古地貌面;该界面深度的空间插值结果反演的古地貌面与下伏的沟槽状切割-充填反射结构,揭示了数条沿NE方向延伸的古水道,并集中分布于古地貌面北部相对低洼的区域,为南黄海内陆架晚更新世某古水系的一部分;该古地貌面系末次冰消期的海侵冲刷面,其上覆是全新世滨浅海沉积,下伏是晚更新世末期的洪泛平原或滨岸沼泽或充填下切古河道或古潮道等沉积。对该区域性反射界面的深入研究有助于弄清南黄海西部晚更新世以来的沉积体系演化历史,提升对辐射沙脊群形成演化的认识。     

苏北岸外辐射潮流沙脊群东沙浅滩沉积速率空间分布特征

江苏岸外发育典型的辐射状沙脊群,沙脊群的地貌与沉积变化是海岸海洋动力地貌研究的热点领域。东沙是辐射沙脊群的重要组成部分,2012年在东沙浅滩采集了18个柱状岩心,利用210 Pb方法分析了柱状岩心沉积物210Pb比活度,计算获得了东沙地区10个站位的平均沉积速率。东沙地区平均沉积速率有"西部边缘低、东部边缘高"和"南北高、中间低"的空间分布特点。辐射沙洲东沙附近地形格局和潮流对沉积速率有至关重要的影响。     

苏北辐射沙洲区间流系分布格局及对大气强迫力的响应

苏北辐射沙洲海域由10余条主沙脊和10余条主水道组成,其沙脊群间水动力的消长决定了沙洲的生成、发展及消亡,形成了滩槽相间、水道交错的独特地貌。黄海旋转潮波与东海前进潮波交汇于沙洲中心弶港,在沙洲外围诸多流系如黄海沿岸流、苏北沿岸水和长江冲淡水等影响下,又受复杂地形和大气强迫对浅水作用的影响,沙洲间余环流结构呈现4种环流结构迥异的特征。本文利用2006-2012年间8次共23站一年四季、涵盖主要沙脊和水道间准同步调查数据,以及沙洲南部4站长达1个月以上连续观测的ADCP资料,结合吕四和洋口港海洋站气象水文数据,分析了沙洲间余流四季输运分布格局,并重点讨论和分析了沙洲南部余流与风应力的响应关系。     

如东阳光岛建设对周边海域地形地貌的影响分析

基于近年来阳光岛区域的水下地形数据和定点全潮水文观测资料,从典型断面、等深线、区域等不同角度综合分析了阳光岛建设前后冲淤变化特征,建立了阳光岛建设对周边海域影响的11种响应关系,研究了阳光岛建设对周围地形地貌变化引起的影响,并对其成因进行了初步探讨。研究表明:阳光岛建设前5年（2004-2009年）与建设后5年（2009-2014年）潮流沙脊和潮流通道局部区域的侵蚀淤积状态发生一定的转变,可能与阳光岛建设引起的局部水动力条件发生微变有关,同时发现研究区潮流沙脊有一定的南移趋势,尽管整体上没有改变阳光岛区域的"水道-沙洲"系统,仍需加强对阳光岛周围潮流沙脊及水道进行长期监测和分析研究。     

苏北废黄河三角洲侵蚀后退过程及其对潮流动力的影响研究

以苏北废黄河三角洲及其毗邻海域的南黄海旋转潮波为研究对象,在恢复黄河北归以来苏北废黄河三角洲海岸不同发育阶段岸线位置和水下地形的基础之上,通过所建立的潮波数学模型,研究了在苏北废黄河三角洲不同演变阶段南黄海潮波运动的特征及其变化。研究表明:在1855年黄河北归前,由于废黄河口岸线向外突出20余千米且有宏大的水下三角洲,由北向南传播的潮波受到阻挡,处在其南侧的辐射沙脊区水动力相对较弱;随着江苏海岸线后退,废黄河口水下三角洲夷平,由北向南传播的潮波变得更加顺畅,南黄海旋转潮波得到不断加强,辐射沙脊北部的西洋水道及中南部的烂沙洋水道、小庙洪水道深槽区水动力随着废黄河三角洲的侵蚀后退,平均流速和最大流速均表现为增大的趋势。     

辐射沙脊群潮滩地形遥感遥测构建

潮滩地形是合理开发利用潮间带滩涂最重要的指标之一。滩涂水边线测量法是目前公认的具有可操作性的滩涂地形遥感测量方法。本文以水边线测量方法为基础,提出一种基于水位测站基线的潮滩地形遥感遥测构建方法。以江苏沿海大面积潮滩为研究区,将该区域自建的4座水位测站的连线作为水位测站基线,结合不同潮情下采集的遥感影像提取的滩涂水边线数据,通过水位测站基线计算滩涂水边线高程,从而构建出辐射沙脊群潮滩地形。采用实测地形数据进行检验,结果表明:构建的DEM能够反应当前潮滩的基本形态,平面精度达30 m,垂直精度达20 cm。     

闽江河口沉积结构与沉积作用

结合已有的闽江河口航道整治研究成果，在该河口采集了130多个表层沉积物样品。根据对沉积结构、河口沙坝类型和水动力条件的分析，探讨了闽江河口沉积物的分布规律和沉积作用机制。研究结果表明，1）闽江河口可划分为砂质、混合和泥质3个沉积区，它们分别代表三角洲前缘、前缘斜坡和前三角洲沉积环境；2）闽江河口各汊道径、潮流强度对比不同，河口沉积过程有显著差异。径流在川石水道的发育中居主导作用，潮流是塑造梅花水道的主要因素；3）河口沙坝类型受制于输出水流的扩散形式，闽江河口有多种类型的河口沙坝，川石水道的河口沙坝为水下突堤型，乌猪水道北侧发育了水下突堤型沙坝，熨斗水道为拦门沙型河口沙坝，梅花水道则是潮流脊型的河口沙坝。     

中国陆架潮流沉积体系和模式

在1991年中法合作渤海潮流沉积研究的基础上,查阅了国内外有关研究成果,分析了中国陆架的水深地形、沉积地貌与潮流动力的关系,认为潮流对中国陆架的海底地貌和沉积的形成发育起了主导作用。当潮流流速大于3节时,潮流的侵蚀作用是主要的,往复潮流多形成冲刷深槽,大大刷深了海峡或水道。当潮流流速1－3节时,潮流的沉积作用是主要的,多形成浅滩,即潮流沙脊和潮流沙席。以M2分潮椭率绝对值0．4为界,大于0．久者意味着潮流旋转性强,多形成潮流沙席;小于0．4者意味着潮流往复性强,多形成潮流沙脊。提出了我国邻近陆架发育了5个现代潮流沉积地貌体系：（1）黄海东部潮流沉积体系,它由西朝鲜湾潮流沙脊和其南部的沙席两者组成;（2）渤海东部潮流沉积体系,它由老铁山水道冲刷槽,辽东浅滩沙脊和渤中浅滩沙席三者组成;（3）长江口外潮流沉积体系,它由江苏滨外潮流沙脊和长江口浅滩潮流沙席组成;（4）台湾滨外潮流沉积体系,它由台湾海峡冲刷槽、台湾浅滩沙脊、澎湖水道冲刷槽和台中浅滩沙席四者组成;（5）琼州海峡潮流沉积体系,它由琼州海峡冲刷槽、东浅滩沙脊和西浅滩沙脊三者组成。此外,在东海陆架上还有冰后期海侵早期形成的残留潮流沉积体系。全新世陆架浅海潮流沉积模式可分海峡一浅     

南黄海辐射沙脊群潮汐水道的悬沙输运特征

根据南黄海辐射沙脊群定点站位的流速和浊度数据,利用通量分解方法,分析了潮汐水道的悬沙输运特征和输运机制。结果表明,辐射沙脊群海域潮汐水道中潮流为往复流,悬沙浓度较高,属于强潮流控制的悬沙浓度相对较高的陆架浅海环境;悬沙输运主要受欧拉余流和潮汐捕捉效应控制,再悬浮的沉积物通过平流作用进行输运。其中,陈家坞槽和西洋水道的悬沙输运以潮汐捕捉效应占优,沉积物向潮汐水道外输运,处于冲刷状态;苦水洋水道以欧拉余流输运为主,水道内的再悬浮的沉积物在强潮流作用下向陆输运,主要堆积在蒋家沙和西洋西侧岸滩等浅滩和潮间带上。由此可见,在陆源物质供应减少背景下,南黄海辐射沙脊群内部的物质充当了新的物源,短期内能够维持近岸潮滩和沙脊的持续增长。     

The morphology and evolution of tidal sand bodies in the macrotidal Gulf of Khambhat,western India

Tidal sand bars and tidal sand ridges are extensively developed in the macrotidal Gulf of Khambhat, offshore western India. The inner and outer regions of the gulf are characterised by the development distinct tidal sand bodies with discrete geometries and dimensions. The outer gulf ridges are long, narrow, curvilinear and several metres high (∼20 m). They are asymmetric in cross-section and migratory in nature, forming ‘ribbon’ like sand bodies separated by tidal channels. Active dunes on these ridges indicate the presence of sand and their orientation parallel to palaeo-shorelines supports a tidal origin. In contrast to the outer gulf tidal sand ridges, sand bars associated with macrotidal estuaries flanking the Gulf of Khambhat typically have an elongate to diamond shape and are only hundreds of metres in width and a few kilometres length. These tidal sand bars occur in the estuary mouths and within the tidally influenced fluvial reaches of the rivers flowing into the gulf. The height of these sand bars is in the range ∼1–3 m. Due to high tidal ranges and bi-directional flow the sand bars do not develop significant height and are formed between the mutually evasive ebb and flow channels. Their bi-directional foresets and the presence of abundant mud drapes associated with the dunes within in-channel sand bars indicate a tidal origin.The Gulf of Khambhat acquired the present configuration in the last few thousand years since the Pleistocene sea-level lowstand (last glacial maximum, ∼18 ka) when the entire continental shelf was subaerially exposed and rivers down-cut into the coastal plain. With increasing sea-level rise, the exposed shelf was drowned, flooding parts of the Modern western Indian peninsula, and large tidal sand ridges formed in the outer gulf. After the fall of sea-level at 2 ka the gulf acquired the Modern configuration with multiple estuaries on both coastlines, rivers supplied the embayment with sandy sediment, and tidal sand bars formed in the Modern estuaries.Quantitative data gathered from the Modern Gulf of Khambhat indicates that for the P50 case, a vertical drill hole will encounter tidal sand bodies (ridges and bars combined) of approximate dimensions 1700 m long, 470 m wide and 1.5 m high, with a spacing of 400 m. In subsurface hydrocarbon reservoirs, where data is sparse and only limited amount of core is available, this quantitative dataset can be useful to constrain subsurface geocellular models. Also, the overall geometry, distribution and aspect ratio of the tidal sand ridges and tidal sand bars can be used to identify ancient counterparts through seismic geomorphology or in core.     

江苏岸外辐射沙脊群东沙稳定性研究

东沙是江苏岸外辐射沙脊群中的第二大沙洲,具有独特的地形地貌和水动力条件,对它进行稳定性研究为揭示整个辐射沙洲及其邻近岸滩的动态演变都非常有益。通过利用多年遥感卫片资料、1998年取得的现场水文泥沙观测资料和东沙滩面表层沉积物资料等,对东沙的地形地貌特征、沉积特征和东沙两侧潮汐通道的水流泥沙特征等进行了详细分析。研究结果表明,东沙的沙脊偏于西侧,西侧滩面较窄、高程较高且岸线较为顺直,东侧滩面较宽、高程较低且岸线较为破碎;西洋和陈家坞槽均处于冲刷状态,净输沙的主要方向为输向槽外或输向条子泥;东沙近三十年来面积有所缩小且有外围向中央收缩的趋势,尤其以向东、向南方向的迁移最为明显。     

Tidal bedforms in eastern part of the Bohai Sea

ＴｉｄａｌｂｅｄｆｏｒｍｓｉｎｅａｓｔｅｒｎｐａｒｔｏｆｔｈｅＢｏｈａｉＳｅａＬｉｕＺｈｅｎｘｉａ,Ｓ．Ｂｅｒｎｅ,ＷａｎｇＫｕｉｙａｎｇ,Ｔ．Ｍａｒｓｓｅｔ,ＸｉａＤｏｎｇｘｉｎｇ,ＴａｎｇＹｕｘｉａｎｇ,Ｊ．Ｆ．Ｂｏｕｒｉｌｌｅｔ（Ｒｅｃｅｉｖｅ...     

岸外沙洲潮间带地形的增强型遥感构建方法

水边线法是潮间带地形遥感反演的重要方法。针对常规水边线方法在应用于地形多变的岸外沙洲潮间带数字高程模型（DEM）构建中出现的水边线交叉和缺乏表现潮沟微地形特征的问题,本文提出了一种增强型地形遥感构建方法:首先通过潮位排序,筛选出具有正确高程变化趋势、空间分离的水边线;然后对筛选过程中水边线位置相近的影像组按像元计算改进的归一化差值水体指数并进行均值序列合成,提取出合成海陆边界线,二者共同构建出初始的潮间带DEM;进一步利用低潮期的潮沟边界线和中线生成潮沟DEM,通过潮沟镶嵌处理,最终获得可表达滩面微地形起伏的潮滩DEM。该方法在江苏岸外辐射沙洲中部核心区域的模拟应用表明,对比4条验证剖面的平均结果,高程平均绝对误差为0.43 m,均方根误差为0.54 m,相关系数（r）为0.75,模拟高程与验证高程在剖面起伏形态变化方面具有良好的一致性,同时模拟DEM的空间破碎度小,能够反映更多的细节地形特征。该方法可为利用多源遥感数据构建考虑微地形变化的高精度潮间带地形DEM提供新的思路。     

南海北部湾海洋工程地质特征

根据地球物理、声学探测及海底取样等实测资料详细分析,发现北部湾油气勘探开发区具有近岸、水浅等优越自然条件以及复杂的海洋工程地质特征。海底地形地貌较为复杂,存在潮流沙脊与潮沟、海底沙坡、埋藏古河道、浅层气、埋藏古陡坡、滑塌断层及可能的砂土液化层等潜在灾害地质因素,对海上构筑物存在直接或潜在的危险性。尤其在东部,海底坎坷不平,活动性的潮流消脊、侵蚀沟槽、海底沙波及浅层气等很发育,是海底工程建设的危险区,应引起高度重视。