珠江口伶仃洋滩槽发育演变影响因素的分析

珠江口伶仃洋汇集了虎门、蕉门、洪奇沥、横门的来水来沙,这些水、沙进入伶仃洋后,在各种因素的综合作用下,不断地运移,造成今天的伶仃洋三滩两槽复杂的水下地形。     

珠江黄茅海河口湾滩槽结构演变及动态平衡研究

河口湾常由滩、槽地貌系统组合而成,其滩槽结构演变及动态平衡既是河口海岸研究的重要科学问题,又是河口规划治理与港口航道建设的理论基石。本文以黄茅海河口湾为研究靶区,采用“动力−沉积−地貌”的研究思路,基于不同历史年代的海图资料,运用地貌信息熵等分析方法,研究黄茅海河口湾滩槽结构的系统演变特征及动态平衡机制,主要发现包括：（1）黄茅海河口湾半个多世纪以来的地貌演变,大致以2007年为转折点,经历由淤积到冲刷的状态转换,其在1940–2007年呈淤积状态,年均淤积率为1.4 cm/a,在2007–2015年呈冲刷状态,年均冲刷率为1.2 cm/a。（2）黄茅海河口湾的滩槽结构发生转换,在2003–2007年之间由“三滩两槽”的结构转换为“两滩一槽”的结构,受围垦和疏浚工程影响,滩槽分异趋于加强,呈现浅滩淤浅、深槽刷深的演变特征。（3）黄茅海河口湾地貌信息熵熵值先减后增,从缓慢淤积相对稳定的有序状态向人为干预下冲淤格局变化及滩槽演变的不确定性增加转换;滩槽结构的稳态存在差异,浅滩相对于深槽显示出更高的不确定性。（4）人类活动将滩槽结构的原有稳态打破,疏浚工程使得东槽的活力提升,促进深槽自适应重构平衡向有序方向发展。西滩和东滩经历围垦等人类活动干扰平衡,浅滩失稳呈无序演变。     

珠江口伶仃洋海域营养盐的历史变化及影响因素研究

根据2006年丰水期和枯水期对珠江口伶仃洋海域的调查资料,分析了该海域营养盐的现状,发现丰水期NO₃-N和SiO₃-Si含量呈自口门向外逐渐降低的变化,NO₂-N和PO₄-P高值区则集中在深圳附近海域,枯水期各项营养盐均呈自口门向外逐渐降低的变化。结合1990年、1998年、2001年3个年份的资料,分析了珠江口邻近海域5项营养盐(SiO₃-Si,NO₃-N,NO₂-N,NH₄-N和PO₄-P)近20 a来的变化规律,并对其影响因素进行了探讨和分析。结果发现,NO₃-N,NO₂-N,NH₄-N和PO₄-P含量呈现显著上升趋势,DIN/DIP呈下降趋势。NO₃-N和SiO₃-Si含量丰水期显著高于枯水期,NO₂-N和PO₄-P则相反,径流携带作用是NO₃-N和SiO₃-Si的主要来源,而径流对NO₂-N和PO₄-P则起稀释作用。另外农业施肥的影响、围填海造成的海域面积缩小以及网箱养殖业饵料的不合理投放亦是造成珠江口伶仃洋海域DIN,DIP含量上升的因素。     

近40年来珠江口的海平面变化

利用大万山附近1°×1°经纬度网格的卫星高度计资料(1993—2006),计算出珠江口绝对海平面的上升速率为0·30±0·05cm/a,与由卫星高度计得出的全球平均海平面的上升速率一致。珠江口各验潮站近40年的潮位变化趋势分析表明,珠江口海平面正加速上升,为全球气候变暖所致;珠江口海平面与全球温度变化和ENSO活动密切相关,一般在ENSO年海平面相对较低。以IPCC有关全球温度上升幅度的预报值和海平面与全球温度变化的关系为依据,预计到2030和2050年珠江口绝对海平面将分别上升6～14和9～21cm,若考虑地面沉降以及波动值,珠江口部分岸段相对海平面将可能分别上升30和50cm。     

珠江口伶仃洋地貌特征演变与纳潮能力变化研究

在自然和人为的双重作用下,珠江口伶仃洋地貌特征发生了巨大变化,改变了水动力环境,致使纳潮能力也发生深刻变化。本文以珠江口伶仃洋地貌变化和纳潮能力变化为研究对象,采用近百年来的古地图资料、人类活动和水文特征等资料,通过第四纪地质学、地图学、遥感学、历史地理学等方法,反演内伶仃洋形态变化过程,探讨1906年以来珠江口伶仃洋的地貌变化过程。采用岸线分维数、形状指数、纳潮量、潮差消减能力,定量反映地貌变化对纳潮能力的影响。结果表明,1906-2014年,地形演变造成伶仃洋纳潮量减少了14.50%;1971-2014年,伶仃洋纳潮量减少了11.27%。海岸线的变化引起纳潮能力逐渐变弱,潮差沿程变化率减小了0.23,尤其是自1971年以来,因堤围等建设,河口岸线逐渐平直,纳潮能力逐渐减弱。     

杭州湾北岸金山咀—龙泉港岸段近岸滩槽冲淤演变分析

以杭州湾北岸金山咀—龙泉港岸段边滩及海床为研究区域,利用1989—2014年实测及海图资料分析岸滩断面地形变化和岸段冲淤变化。结果表明:在该研究时段,岸段存在长期稳定的冲刷深槽;近岸海床的冲淤表现出“波动性”,5 m等深线(2014年)以浅区以淤积为主,5 m等深线以深冲淤更迭,1989年以来总体呈现冲刷态势。长江入海泥沙量变化为该岸段发生侵蚀/淤积的影响因子之一,台风大浪及海床侵蚀/淤积波的移动导致海床冲淤复杂化。     

珠江口伶仃洋航道的回淤分析

通过实测资料的统计分析，结合珠江口伶仃洋的动力地貌条件，对该航道的泥沙回淤特征进行了多方面的论证，得出回淤主要发生在航道开挖段北部，洪季淤积占全年2／3以及航道增深后回淤并未成比例增加等研究结果，指出了该航道进一步开发的前景。     

厦门招银近海滩槽演变及对电厂取排水影响分析

为研究厦门招银开发区围垦方案实施前后，对联合循环电厂及岛美取排水口海区水深稳定性的影响，本研究在前人大量现场勘测及研究的基础上，通过对磐浅滩进行现场调查，取样和样品粒度分析，重点以浅滩，沙嘴与深槽不同级配泥沙进行了水力特性试验分析。     

近50 a来辽河口水下三角洲演变特征研究

本文基于近50 a来的辽河口海域的水下地形资料,采用GIS技术手段研究了辽河口水下三角洲的演变特征。研究结果表明:近50 a来辽河水下三角洲外缘(蛤蜊岗子滩西缘和南缘、西滩西缘和南缘)出现较大幅度的侵蚀后退;蛤蜊岗子滩东缘淤积外移,南部滩尾东部有北移东偏趋势;近岸浅滩由淤涨变为基本稳定,局部有所侵蚀后退;受蛤蜊岗子滩向东淤进的影响,蛤蜊岗子滩东侧深槽有所缩窄;蛤蜊岗子滩和西滩之间深槽水域出现拓宽变浅的变化趋势。流域来水来沙减少是近年来辽河口水下三角洲外缘侵蚀后退的主要原因,外缘侵蚀泥沙在波流作用下向河口搬运是蛤蜊岗子滩东侧淤积、深槽缩窄的主要原因,近岸边滩人工围垦对水下三角洲演变的影响值得关注。     

近40年来海州湾海岸线时空变化分析

以Landsat MSS、TM、ETM+影像和HJ-1A CCD1影像为数据源,对海州湾大陆海岸线1973-2013年的变迁进行了连续监测,定量获取了海岸线信息,解译了岸线摆动区内土地利用类型,对近40 a来海州湾大陆海岸线时空变化和海岸开发方式进行了系统分析.结果表明:海州湾岸线长度及类型动态变化显著,岸线长度整体增加,海湾面积不断减少,岸线类型以人工岸线为主;岸线整体向海推进导致陆域面积净增65.54 km2,变迁速率时空分布不均,变迁主要发生在岚山港、绣针河口至柘汪河口、兴庄河口至西墅、连云港港岸段,城镇扩张导致20t0-2013年变迁最为剧烈,速率达122.9m/a;海岸人为开发是海州湾岸线变化的主导因素,且开发方式时间异质性显著,早期以盐业、养殖业为主,20世纪80年代开始港口码头建设比例显著增加,进入新世纪以来,用于城镇建设的围填海规模大幅增长,尤其是2010年之后已成为海州湾地区海岸开发的首要方式.     

伶仃洋表层沉积物特征及其泥沙运移趋势

根据伶仃洋表层沉积物的粒度分析资料,探讨表层沉积物的特征,并在此基础上应用Gao-Collins粒径趋势分析方法(GSTA模型)分析了伶仃洋表层沉积物的泥沙净输运趋势。结果表明,伶仃洋表层沉积物共有6种类型,其中以黏土质粉砂分布最广泛。受径流、潮流、波浪和陆架水入侵等多种动力作用,伶仃洋表层沉积物颗粒在北面最粗,南面次之,中间最细,东面略粗,西面略细;分选由中部向东、西两岸逐渐变好,但总体分选差;不同级配的泥沙分布和沉积特征存在差异。伶仃洋泥沙运移规律较复杂,泥沙呈现出向西南输运的总趋势;内伶仃洋四周泥沙受各种力作用,呈现出顺时针方向的环流运移,中心区域为最大浑浊带,泥沙以垂直落淤为主。淇澳岛以南至澳门半岛以东海域受粉砂和黏土向西扩散影响,泥沙向西运移。大屿海峡及外伶仃岛附近海域为高盐水入侵通道,泥沙向西北运移。     

珠江口内伶仃洋晚第四纪黏土矿物组成特征及对源区气候变化的指示

黏土矿物组合和相对含量变化可反映源区地表风化过程,进而推断古气候的周期性变化,因此黏土矿物分析是古气候重建的重要手段之一。对珠江口内伶仃洋13-LD-ZK20钻孔晚第四纪沉积物中黏土矿物组成进行分析,结果显示黏土矿物主要为蒙脱石（含伊利石/蒙脱石无序混层）,平均相对含量为49%,其次为伊利石、高岭石和绿泥石,平均相对含量分别为20%、19%和12%。伊利石化学指数较高（多数大于0.4）,指示源区强烈的化学风化作用。珠江口内伶仃洋晚第四纪以来黏土矿物根据其相对含量变化和岩芯是否受成岩作用影响可分为4个阶段,指示西江源区气候总体暖-冷-暖的变化趋势。晚更新世第1阶段黏土矿物受成岩作用影响,不具古气候指示意义,第2阶段初期较为温暖,末期存在短期气候相对干冷阶段,可能与晚更新世末次冰盛期有关,第3阶段前期稍转暖。全新世（第3阶段后期和第4阶段）主要为温暖潮湿气候特征,并存在短期冷-暖波动。     

人类活动对珠江伶仃洋余环流结构的影响研究：以洪季小潮为例

近20 a来,受高强度人类活动影响,珠江伶仃洋滩槽已发生远超自然过程的异变,其河口动力结构必然发生响应,影响物质输运过程。本研究利用三维水动力数值模型,探讨了伶仃洋河口小潮期余环流结构的变化特征及原因。结果表明：近20 a来伶仃洋底层余流强度提高,沿深槽上溯时向中滩偏转,易引起泥沙汇聚于此。中滩存在表层向西,底层向东的横向余环流结构,主要由非线性对流项和科氏力项驱动。中滩大规模采砂后引起对流项变化,造成余环流结构东移,表、底层余流增强,可加快表底层物质交换。西槽内存在表层向海、底层向陆的纵向余环流结构,主要由正压和斜压梯度力驱动。受浚深影响,向陆斜压梯度力和非线性对流项均增强,引起表层余流减小22%,而底层增大24%,这将削弱小潮期西槽内水体交换能力,即减慢物质输出,易造成西槽淤积、水环境恶化等影响。研究成果对研究人类活动干扰下的河口余环流结构及物质输运响应具有一定借鉴意义。     

Sampling Surface Particle Size Distributions and Stability Analysis of Deep Channel in the Pearl River Estuary

Particle size distributions (PSDs) of bottom sediments in a coastal zone are generally multimodal due to the complexity of the dynamic environment. In this paper, bottom sediments along the deep channel of the Pearl River Estuary (PRE) are used to understand the multimodal PSDs′ characteristics and the corresponding depositional environment. The results of curve-fitting analysis indicate that the near-bottom sediments in the deep channel generally have a bimodal distribution with a fine component and a relatively coarse component. The particle size distribution of bimodal sediment samples can be expressed as the sum of two lognormal functions and the parameters for each component can be determined. At each station of the PRE, the fine component makes up less volume of the sediments and is relatively poorly sorted. The relatively coarse component, which is the major component of the sediments, is even more poorly sorted. The interrelations between the dynamics and particle size of the bottom sediment in the deep channel of the PRE have also been investigated by the field measurement and simulated data. The critical shear velocity and the shear velocity are calculated to study the stability of the deep channel. The results indicate that the critical shear velocity has a similar distribution over large part of the deep channel due to the similar particle size distribution of sediments. Based on a comparison between the critical shear velocities derived from sedimentary parameters and the shear velocities obtained by tidal currents, it is likely that the depositional area is mainly distributed in the northern part of the channel, while the southern part of the deep channel has to face higher erosion risk.     

珠江口枯水期和丰水期中小型浮游动物群落动态

根据珠江口枯水期(2013年11月)和丰水期(2014年8月) 24个站位调查资料,对中小型浮游动物种类组成、丰度分布、群落结构及其主要影响因子进行了研究.结果表明,枯水期和丰水期分别鉴定浮游动物成体91种和70种,以桡足类最为丰富.浮游动物种类从河口上游向外围逐渐增加.浮游动物丰度时空分布差异显著,丰水期平均值高达11 619. 78 ind/m~3,显著高于枯水期的1 707. 13 ind/m~3.桡足类在珠江口中小型浮游动物中占绝对优势,枯水期和丰水期分别占总丰度的80. 3%和93. 0%,对浮游动物的丰度分布起关键作用.强额孔雀哲水蚤(Parvocalanus crassirostris)、中华异水蚤(Acartiella sinensis)和刺尾纺锤水蚤(Acartia spinicauda)在两个水期均为主要优势种,小拟哲水蚤(Paracalanus parvus)和厦门矮隆哲水蚤(Bestiolina amoyensis)则分别在枯水期和丰水期具有较高的优势度.聚类分析的结果显示,枯水期和丰水期该水域浮游动物均可划分为3个群落.相关性分析表明,珠江口中小型浮游动物群落结构受多个环境因子的影响,但盐度是其中最为关键的非生物因子.     

珠江磨刀门河口底质沉积特征及其泥沙运移趋势

根据珠江磨刀门河口的表层沉积物粒度分析结果,运用Gao-Collins粒径趋势分析方法(GSTA模型),计算河口的沉积物净输运趋势,并分析河口底质沉积特征。结果表明:河口较粗的沉积物分布在交杯沙浅滩和拦门沙顶部,受波浪作用影响分选较好;磨刀门主槽、龙屎窟和口外海滨的沉积物则较细,以粉砂和粘土为主,分选稍差。沉积物在纵向和横向上都表现出细-粗-细的变化趋势。磨刀门主槽泥沙受强径流影响,具有向南的输运趋势;龙屎窟在涨潮流作用下,泥沙净向北输运;在西向沿岸流和东南向浪作用下,拦门沙东侧浅滩泥沙向西侧搬运,口外海滨的泥沙输运趋势则向北。     

伶仃河口湾铜鼓水域水沙净输运分析

根据对珠江伶仃河口湾铜鼓水域丰水期９个测站大、中、小潮三次同步水文泥沙资料及５７个底质样品的分析结果,本文讨论了此水域的水沙净输运趋势。结果表明,铜鼓水域表层余流向海,浅滩测站中底层余流指向河口方向,欧拉余流主要由径流构成。沟槽悬沙输运以净平流作用为主,浅滩区则以向上游的潮抽吸输运为主。沉积物净输运趋势显示铜鼓浅滩是海陆双向底质输运的汇聚地带     

Numerical study on residual current and its impact on mass transport in the Hangzhou Bay and the Changjiang Estuary I. A3-D joint model of the Hangzhou Bay and the Changjiang Estuary

ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＲｅｓｉｄｕａｌｃｕｒｒｅｎｔａｎｄｉｔｓｉｍｐａｃｔｏｎｍａｓｓｔｒａｎｓｐｏｒｔａｒｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｔｏｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆｃｏａｓｔａｌｅｎ ｖｉｒｏｎｍｅｎｔ.Ａｌｔｈｏｕｇｈｌｏｔｓｏｆｒｅｓｅａｒｃｈｅｓｈａｖｅｂｅｅｎｄｏｎｅｏｎｔｈｅｒｅｓｉｄｕａｌｃｕｒｒｅｎｔａｎｄｍａｓｓｔｒａｎｓ ｐｏｒｔｉｎｔｈｅＨａｎｇｚｈｏｕＢａｙａｎｄｔｈｅＣｈａｎｇｊｉａｎｇＥｓｔｕａｒｙ (Ｃａｏ ,1 989;ＣａｏａｎｄＦａｎｇ ,1 986 ;Ｃｈｅｎｅｔａｌ.,1 992 ;ＨｕａｎｄＨ…