黄河入海泥沙扩散与河海相互作用

根据黄河口卫星遥感数据和河口滨海区水文,泥沙实测资料,对河口区洪水的平面扩散和含沙水层特征进行分析,结果表明,在洪水期,河口高高潮到低低潮线之间主河道两侧存在大范围浸流区,片状水流汇入网状汉沟入海,主河槽过流仍很明显,随着流量减小,漫流现象减弱乃至消失,推测口门区主河道的床流量约１０００ｍ＾３／ｓ;ＴＭ１－３合成ＴＭ６温度制图发现,在河口浅水区存在河海相互作用的混合带,混合带宽与河流流量成正比,混     

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。     

黄河口附近海域潮流特征分析

黄河口作为我国重要的河口区域,研究其潮流特征对河口海域工程建设及环境保护具有重要意义。本文利用黄河口大潮期6个站位25 h连续潮流观测结果,采用准调和分析及数据统计方法,研究了该区域观测期间的潮流特征：观测期间,各站流速流向差异性较大,平均涨潮流历时大于平均落潮流历时。调和分析结果可知,半日潮流为该区的潮流性质,并且多数的站为往复流,该区所受浅水分潮流的影响较低。0～3 cm/s为各观测站的主要余流流速区间,S—SSW向为余流主向;各站位的流速在垂向上基本呈现出逐渐减小的态势。     

云母在黄河口段沉积物中的形状系数与等效沉积

云母有着独特的片状结构和晶形,为了分析云母与其他粒状碎屑矿物的水力沉积差异,以黄河口段沉积物为对象,分粒级进行轻、重矿物鉴定,挑选出其中的白云母以及不同风化程度的黑云母,测量了5个样点、约12 000颗碎屑云母的粒径与厚度,以此比较片状云母与粒状石英和长石在水体中的等效沉积。结果表明,黄河口沉积物中云母含量约为1.8%～9.7%,其在不同样品和不同粒级之间差异很大,在1.5Φ～5.5Φ粒级之间云母含量由高至低急剧减少;云母厚度大都<20 μm,平均厚度仅8.93 μm,白云母的厚度一般小于黑云母;薄片状云母体积远小于相同粒径的粒状石英、长石,约为石英和长石的16%～55%;云母体积的变化可由其形状系数−径厚比来反映,云母的径厚比大都介于5～60。片状云母与粒状石英和长石在搬运与沉积过程中水力特性差异明显,等效沉积作用常使较大粒径云母与细粒泥质沉积密切共生。     

黄河口最大浑浊带特征及其时空演变

根据汛期黄河口多船同步水文泥沙实测资料,对黄河口最大浑浊带特征及其时空演变进行研究,得出汛期黄河口最大浑浊带在整个潮周期始终存在,其含沙量和范围形态受潮相的控制,在落急和落平时最为发育.文中还探讨了黄河口最大浑浊带的形成机制,指出其形成主要受河流携带大量泥沙、泥沙异重流、河口密度环流及湍流的作用.     

废黄河口海域潮流动力与悬沙输运特征

根据2006年废黄河口海域的悬沙、流速、流向的观测资料,应用短期资料的潮流准调和分析方法,对连续海流资料进行了分析,并结合悬沙资料,对悬沙质量浓度与潮流之间的动力关系进行了探讨.研究结果表明:该海域潮流属于正规半日潮流,潮流以往复流为主,离岸越远,旋转性越强;涨潮流流向以SSE为主,落潮流流向以NNW为主.悬沙质量浓度...     

调水调沙影响下黄河口泥沙异重流过程

利用黄河干流大型水库进行调水调沙,在短期内将大量沉积物快速输送入海,是河口泥沙异重流触发的重要窗口期。根据2010年调水调沙期间黄河口沉积动力现场观测资料,建立覆盖整个渤海海域的ROMS数学模型,以黄河利津站逐日水沙数据和海域潮汐、风场数据作为模型驱动条件,模拟调水调沙期间的河口泥沙异重流发育过程。模拟结果显示,在没有大风扰动的情况下,河流入海悬沙浓度>29.0 kg/m3时会在河口产生高密度泥沙异重流。黄河冲淡水携带大量悬浮物从河口流出后,与海水迅速混合,在潮流影响下,冲淡水舌随时间由西北向东南偏转,输运至莱州湾西侧。淡水和沉积物主要以表层羽状流和底层异重流形式输运：表层羽状流扩展范围较大,输运路径为河口西北方向—远岸（河口东北区域）—莱州湾西侧;底层异重流扩散范围较小,输运路径为河口西北方向—河口沿岸（东）—莱州湾西侧。河口泥沙异重流生消和水体垂向结构存在周期性变化特征：落潮时段异重流发育较好,水体层化增强;涨潮时段异重流逐渐消亡,水体混合增强。估算出黄河口清水沟清8叉流路主泓区内水体由河口径流、潮汐应变和潮汐搅动引起的势能变化率,其中潮汐应变和潮汐搅动起主导作用,比河口径流引起的势能变化率高出2～3个数量级（102～103）。     

黄河口泥沙异重流的数值模拟

将已被广泛应用的一维泥沙异重流控制方程推广到平面二维情形 ,构成一组四方程模型 ,并对方程中重要参数的取值作了讨论。而后针对黄河口泥沙异重流的发生和演变受潮相控制的特殊性对其进行数值模拟。在泥沙异重流的基本控制方程中加入了潮汐影响项 ,采用 ADI法对黄河口的潮流控制方程与有潮汐影响的泥沙异重流控制方程进行半耦合求解。模拟结果与实测结果基本吻合     

黄河口滨海区潮流速度铅直分布及其粗糙度参量的初步研究

在我校与美国俄勒岗大学等单位联合黄河口调查期间,作者用简易方法对该区潮流铅直分布进行了专门观测。将获得的资料与一种浅海理论公式计算值进行了比较。首次计算了该区粗糙度参量Z_0值的分布。提出了最大潮流速铅直分布与相对粗糙度参量的关系。     

现代黄河口地形地貌特征及冲淤变化

中科院海洋所2007年对黄河口进行了大范围、高精度的水深测量,2009年又对清水沟南部进行了加密测量。利用这些数据分析了现代黄河口的地形地貌特征。发现废弃河口黄河水下三角洲前缘斜坡,在5 m水深左右分布大规模的冲沟,2009年最新资料显示其规模有增大的趋势。将收集到的2000年和2007年数据进行对比计算,并对近年来老河口和现行河口地形变化比较大的区域设计了4条剖面线,分析讨论了研究区内的冲蚀淤积分布特点和水下三角洲地形变化情况。     

现代黄河三角洲沉积物动态变化过程的特征与机理

黄河入海沉积物自河口进入海洋后,在重力、水动力、生物改造等一系列外部作用下,经历着堆积、固结、液化、侵蚀再悬浮、海床变形滑动以及后期改造等一系列动态变化过程。研究团队近十几年来针对现代黄河三角洲沉积物的动态变化过程,开展了一系列的室内外物理模拟试验与水下三角洲现场原位长期观测等研究工作。在各动态变化过程的特征与机理方面,主要得到了以下认识:快速堆积后沉积物的固结速度很快,1-2天便可达到甚至超过原始海床强度,海床发育有显著的各项非均匀性,并发育有"硬壳层"。粉质土海床易于累积孔隙水压力,发生沉积物"液化"现象,一方面会改变海床表层沉积物的抗侵蚀性;另一方面,在海床内部垂向渗流的驱动下,海床内部部分细粒沉积物会被"泵送"输运到海床表面,进而进入上覆水体成为再悬浮沉积物,即部分再悬浮沉积物来源于海床内部。黄河三角洲坡度极缓,海底滑坡可以在近于水平的坡度条件下发生。波致海床液化引起的地层重构或海床渗流导致的内部土颗粒运移,可能会将相对均匀的海床改造为层化结构,这对河口地区沉积层理的解读具有新的启示。     

黄河口垦东12区块海域泥沙输运的数值模拟

采用三维数值模型对垦东12区块海域流场变化、悬浮泥沙浓度分布进行了潮流周期内的数值模拟分析。研究结果表明,进海路修建后截断了现行清8汊河河口南侧的沿岸流通道,阻隔了入海径流和泥沙由现行河口的向南传输,导致河口入海泥沙在现行河口南侧沙嘴与进海路之间的区域快速淤积;同时,废弃的清水沟河口由于缺乏泥沙供应,海岸侵蚀加剧。数值模拟的结果与卫星遥感解译的岸线变化基本一致。     

黄河口地区湿地的研究和保护

黄河口地区湿地的形成、分布规律与黄河流路的频繁改道及海洋侵蚀作用紧密相连 ,构成湿地形成和消亡的重要因素。黄河口湿地的保护中存在不少需要协调解决的问题 ,所以要加强科学研究 ,建立数据库 ,对湿地进行动态监视和模拟。黄河口区的湿地保护对其经济发展有着重要的意义。     

现代黄河水下三角洲地质灾害现象的空间分布

利用浅地层剖面、旁扫声纳剖面及测深资料对现代黄河水下三角洲的地质灾害现象进行了研究,发现三角洲不同的形成时期对应发育不同的地质灾害现象:①在现行河口地区,高浓度泥沙下潜海底形成了黄河口独特的浊流现象,河口泥沙的快速堆积和欠固结导致河口三角洲叶瓣以台阶状滑塌陡坎的形式向海尖灭;②由于河口物源断绝和受到冬季北风或偏北风作用,海底滑坡、冲蚀构造等大型地质灾害现象在老河口废弃三角洲叶瓣北侧大量发育;③埕北地区与孤东地区情况较为相似,经过长时间改造之后多种灾害地质现象大量分布,且在水深5~10 m的三角洲陡坡上最为发育。     

现代黄河口晚更新世以来沉积地球化学特征

对现代黄河口KD4孔岩心进行了粒度与地球化学分析,结果表明KD4孔的化学元素随深度变化表现出一定的分层性,自上而下可划分为10层,分别为黄河三角洲沉积、全新世浅海相沉积、晚更新世玉木Ⅲ冰期陆相地层、玉木上亚冰期海相沉积、玉木Ⅱ冰期陆相地层、玉木下亚间冰期的浅海相沉积、玉木Ⅰ亚冰期的陆相沉积以及上玉木—里斯间冰期的海相沉积及其后波动期的陆相、海相地层。对各层元素含量与变化进行了描述。对常、微量元素进行R-型聚类分析,可将元素组合初步分成4个聚类。R-型因子分析反映常、微量元素变化主要受5个因子控制,分别反映沉积物粒度、水动力、物源、地球化学作用和自生作用等因素的影响。研究结果揭示出本区自晚更新世以来的玉木—里斯间冰期及其波动期、玉木Ⅰ亚冰期—下亚间冰期、玉木Ⅱ亚冰期—上亚间冰期、玉木Ⅲ亚冰期—冰后期4次大的冷暖交替旋回,较好地响应了区域和全球气候变化。     

黄河三角洲飞雁滩海岸的侵蚀及机理

飞雁滩海域是1964－1976年黄河刁口河流路入海区域。根据地形和断面水深监测资料，阐述了该岸段流路废弃后的岸滩侵蚀特征和地貌变化。研究结果表明，刁口河流路废弃后飞雁滩海岸向海凸出的地形特征，是造成该岸段强烈侵蚀的重要原因。进一步结合波、流动力的对应分析认为，波浪以掀沙为主，潮流以输沙为主，波浪和潮流的联合作用是飞雁滩海岸侵蚀的主要动力机制，其中潮流主要通过余流携沙外榆，造成近岸泥沙亏损。     

现代黄河三角洲海岸线变迁及滩涂演化

通过对遥感影像数据和实测水深数据的研究,采用遥感(RS)和地理信息系统(GIS)技术,分析了现代黄河三角洲河口区滨海湿地面积的变化规律。结果表明,黄河1976年改道清水沟流路以来,三角洲海岸线总的变化趋势是现行河口海岸线明显向海淤进,而北部废弃河口岸线则明显侵蚀后退,南部莱州湾地区冲淤幅度不太明显,岸线变化不大。1976年黄河改道清水沟流路初期,滩涂面积快速增长,1976—1987年滩涂面积呈环状分布;随着滩涂围垦以及油田建设等人类活动的进行,同时清水沟流路发育成熟,河口造陆速率减缓,导致1981—1987年这一时段滩涂面积略有减少;1996年清八出汊,黄河再次改道,新河口迅速淤积,故河口沙嘴冲刷的沉积物南移,使得1998年滩涂面积稍有增长;此后新河口淤积的同时老河口侵蚀,再加上人为活动的不断影响,滩涂面积又呈减少之势。