江苏大丰潮滩潮流边界层特征研究

2003年7月中小潮期间使用MIDAS-400用户化数据采集系统在江苏大丰潮滩上进行了垂向多层位同步的流速和悬沙浓度观测。根据观测资料研究了潮流作用下的潮滩底部边界层过程,结果表明,观测地点的潮汐不对称现象十分明显,落潮流速、历时和输水输沙量皆明显大于涨潮;在潮周期内的多数时间里流速剖面符合对数分布,但在风力较强、水流快速增加和流速缓慢的情况下,流速剖面常偏离对数分布;悬沙颗粒垂向混合均匀,悬沙浓度剖面符合Rouse公式;落潮时的底部切应力和摩阻流速明显大于涨潮,摩阻流速与各水层流速通常有较好的线性关系;滩面糙度主要与沙纹形态和推移质运动强度有关,它与摩阻流速存在密切关系;悬沙浓度具有明显的减阻效应,受其影响,摩阻流速和底部切应力分别减小了28%~41%和40%~62%。     

潮滩水流加减速阶段边界层流速剖面的比较

江苏大丰地区潮滩由于水深较浅,潮流、波浪等动力较强,整个水层可视为边界层,其主体部分是对数层,即水流流速在垂向上呈对数分布。在潮流的加减速阶段,流速剖面将可能偏离对数分布,从而使对数剖面法计算出来的边界层参数造成误差。使用MIDAS-400用户化数据采集系统,在大丰潮滩获得了多层流速、浊度等同步高频观测数据,基于修正后的von Karman-Prandtl模型对u-lnz进行回归分析、数据内部一致性分析来定义流速对数剖面并与未修正前经典理论得到的边界层参数进行比较。分析结果表明,修正后的流速剖面更符合实际情况,边界层参数除了受水流加速度的影响外,还和沙纹等因素有关。另外,边界层参数的变化量与特征加速度负相关。     

台风期间厦门湾潮流边界层特征研究

本文基于2007年8月圣帕台风影响台湾海峡期间的厦门湾垂向海流流速剖面观测资料,运用Karman-Prandtl模型统计和分析了流速对数剖面的出现频率和边界层参数（摩阻流速与粗糙长度）．结果表明流速剖面满足对数分布出现频率都超过50％,但进行内部一致性原则分析后,流速剖面满足对数分布情况均不足30％．造成流速剖面偏离对数分布的因素主要有：台风、径流、流速加减速、水体分层、底床结构、海底悬沙浓度等等．台风期间的摩阻流速和粗糙长度都大于非台风期间的数值．     

江苏近海潮流湍流切应力研究

潮流的流速分布和湍流切应力的分布密切相关。为了研究潮流湍流切应力的特征和变化规律,本文从潮流运动方程推导出随潮流呈周期性变化的湍流切应力随深度的分布表达式。从江苏近海现场实测流速剖面中计算得到一个潮周期内的湍流切应力的变化过程。通过将实测值与本文理论解的比较发现,计算值能很好地反映出实测值的变化特征,尤其是能正确地反映潮流在加速和减速过程中,湍流切应力偏离线性分布呈现上凹和下凹的现象,以及只有在加减速转换的时候切应力才呈现线性分布的特点。最后,通过分析湍流切应力振幅及相位沿水深的变化情况,认为反映潮流周期、涡粘性和水深之间关系的参数Ri是决定湍流切应力弯曲程度及分布形态的重要参数。对于近海潮流,水深是影响湍流切应力偏离线性程度的主要因素。     

江苏小庙洪牡蛎礁的地貌-沉积特征

利用卫星影象和野外实地勘察资料对江苏小庙洪牡蛎礁的地貌-沉积特征进行分析。结果表明，该牡蛎礁发育在强潮淤泥质潮坪上，造礁牡蛎主要是近江牡蛎和长牡蛎，表层的鲜活牡蛎为褶牡蛎。牡蛎礁区海水属盐度较高(27—30)的半成水，含沙量较大，为0．2—0．3g／L。活体牡蛎堆积体顶面高于周围潮间下带滩面1．0—1．5m。潮流较强，多在0．5—2．0m／s。海岸剖面可分为4个带，即礁后潮间带、潮沟、礁体生长带及礁前斜坡带。由于处于海岸侵蚀段，礁后潮坪缺失潮上带和大部分的潮间上带。礁后潮坪主要以粗粉砂为主，礁后潮沟冲淤变化较大，故礁体生长带时而为一沙洲，时而又与岸滩相连。礁体生长带分布在潮间下带，可看到独立的斑状礁体、带状礁体和大面积环状礁体群。环状礁的微地貌可以划分为礁塘(泻湖)、塘口和塘沟、塘口三角洲、礁墙和礁平台等。     

江苏海岸中部近岸冬季潮汐和潮流特征

南黄海西侧的江苏海岸近岸区域,素以地形复杂、潮流强劲、悬沙输运剧烈著称,但是较长期的同步潮位和潮流观测数据仍然缺乏,尤其是在近岸(20 km)浅水(20 m)区域。2014年1月在大丰港附近开展了连续潮位和潮流观测,获得的数据揭示了一系列特征。此地潮汐潮流为正规半日潮,浅水分潮显著。平均潮差为3.05 m,最显著的两个分潮为M2和S2分潮,振幅分别为1.45 m和0.52 m。潮流最显著的半日分潮M2分潮和最显著的浅水分潮M4分潮在沿岸方向上振幅分别为0.84m/s和0.12m/s,在跨岸方向上振幅分别为0.24 m/s和0.01 m/s,沿岸方向占绝对优势。潮波的沿岸传播介于前进波和驻波之间,驻波的特征稍强。M2分潮潮流椭圆最大流(长轴)方向为南偏东7.4°。存在冬季沿岸向北的余流,垂向平均值的大小为2.2 cm/s。以上潮汐潮流特征为该区域海洋物质输运研究提供了基础资料。     

江苏沿海潮滩剖面特征研究

根据2007年在江苏沿海绣针河口至长江口北支寅阳角潮滩得到的60个剖面高程测量资料以及历史地形资料,通过对比不同时期的剖面特征,确定江苏沿海潮滩剖面的形态特征、冲淤类型及冲淤趋势等。研究发现:首先,沿海潮滩剖面形态主要有斜坡形、斜坡形+上凸形组合、下凹形、上凸形四种,不同的剖面形态指示不同的沿海潮滩冲淤状态;其次,初步确定江苏沿海有5个蚀淤分界点,分别位于连云港西墅、灌河口、扁担港口、东灶港、塘芦港;第三,沿海潮间带以上区域,侵蚀岸段表现为不同程度的假淤积现象,淤积岸段依旧以一定的速率保持向海淤涨;潮下带以下区域,除四卯酉河口-小洋口属典型淤长型岸段外,其余大部分岸段的水下岸坡均遭受一定程度的侵蚀。     

海洋底边界层中实测海流的垂直分布Ⅱ·潮流边界层

为了满足海洋工程设计的需要,作者从理论上研究了海底以上1－2m处潮流边界层的结构。把传统上用于稳定海流的底Ekman层理论发展成为用于潮流运动的振荡Ekman边界层,给出了潮流Ekman方程的解析解[式（32）－（35）],提出了对数边界层中潮流运动的方程组（式4－8）及其约束条件（式48）,并给出了潮流Ekman层与潮流对数边界层的匹配条件（式43）,还给出了计算浅海潮流垂直分布的解析表达式（36）－（39）。     

人类活动影响下的1989—2019年江苏中部海岸线变化特征研究

海岸线是海岸带地区重要的自然资源,也是海洋生态系统的重要组成部分.通过分析江苏中部海岸1989—2019年海岸线变化特点、潮滩围垦特征以及围填海潮滩断面地貌响应过程,研究人类围填海活动对海岸线演变的影响机制.结果表明,近30 a来江苏中部海岸线变化具有明显的时空不对称性,变化速率变异系数空间差异显著,岸线的向海推进是在...     

江苏大丰中潮滩大小潮周期沉积特征研究

于2007年7月28日至8月14日期间对江苏大丰海岸中潮滩进行了连续半个月的大小潮周期沉积的现场观测与采样,对采集的沉积物样品在室内进行了粒度、沉积通量和质量磁化率等的测试,结果表明:研究区中潮滩沉积物颗粒的粗细、沉积通量等与潮汐的周期变化关系不明显,而与波浪之间有着较为密切的关系;从中潮滩的上部到中部,再到下部,沉积物颗粒由细变粗,沉积通量由低变高,质量磁化率由小变大。此外,研究区的中潮滩沉积物质量磁化率与粒径组分中的细砂和极细砂关系密切。本项研究结果为微观尺度上潮滩沉积差异的分析以及潮汐韵律层作为高分辨率测年工具的适用性评价提供了参考。     

江苏海岸带盐沼潮滩在小尺度下的沉积变化过程

在小尺度范围内,潮滩沉积的研究一般都是基于几个站位或断面进行短时日的调查和监测来获取数据,或多或少地存在数据的连续性不足等问题。基于此,本文在潮滩地貌典型的江苏平原海岸选取了约160 000 m²的盐沼潮滩作为研究对象,在多年的野外连续观测下,分析了人类围垦活动对盐沼潮滩沉积过程及变化的影响。结果表明：人类围垦活动（如堤坝建设等）对潮滩沉积和盐沼植被覆盖的变化有重要影响。围垦堤坝修建之前,研究区向陆一侧为盐沼植物（现为养殖池）,向海一侧为光滩,岸线形态比较平直。在2006年围垦堤坝修建后,研究区变为“凹岸”型的人工岸线,沉积环境变得更有利于泥沙的淤积。根据2007-2012年对滩面高程的野外观测,在风暴潮的影响下,潮滩最大淤积率高达23 cm/a。盐沼植被在泥沙快速淤积的基础上不断发育生长,盐沼植物覆盖面积不断扩张。同时外部的沙嘴也在不断增长,潮汐风浪侵蚀携带沙嘴外部泥沙进入盐沼滩地,盐沼植物在泥沙的覆盖下,出现萎缩退化,覆盖面积减少,但是对潮滩上的泥沙而言还是不断堆积增厚。柱状样岩芯的粒度垂向剖面特征也记录了盐沼潮滩沉积环境的变化。小尺度下盐沼潮滩沉积表现出的阶段性变化规律,揭示出合理的围垦活动有利于堤坝前的潮滩淤积和盐沼植被的扩张。     

江苏沿海滩涂围垦现状及其对环境的影响

江苏沿海滩涂土地资源丰富,围垦活动较为频繁,了解围垦状况及其对环境的影响具有重要的现实意义。通过对江苏沿海围垦资料的统计,分析了建国后江苏沿海滩涂围垦的特点、目的和差异,并将之分为4个阶段;讨论了江苏沿海滩涂围垦的地区分布是以盐城为中心的不平衡状况,分析了围垦对江苏沿海自然环境及经济发展的影响;预测了江苏沿海滩涂围垦的发展方向,提出条子泥等地区是江苏沿海滩涂未来围垦的潜力地区。     

Observations of boundary layer parameters and suspended sediment transport over the intertidal flats of northern Jiangsu, China

A current-turbidity monitoring system (CTMS) was deployed on the intertidal flat at Wanggang, northern Jiangsu during October 16-17, 2000, to measure the tidal current speeds and seawater turbidities at 5 levels above the seabed. Based upon the logarithmic-prof‘de equation, the boundary layer parameters, i.e., u*, Z0 and C60, were obtained for 247 tidal flow velocity prof‘des. Around 90% of the profiles were logarithmic according to the critical correlation coefficient. Internal consistency analysis shows that these parameters derived by different methods are consistent with each other. In addition, the height of the bedforms observed is close to the seabed roughness lengths calculated from the velocity prof‘des, indicating that the boundary layer parameters obtained can reveal the conditions at the sedimentwater interface on the intertidal flats. Suspended sediment concentrations were obtained from the 5 CTMS turbidity meters using laboratory and in-situ calibrations. The results show that the in-situ calibrated SSCs have a much higher accuracy than the laboratory calibrated ones. Calculation of suspended sediment fluxes on the intertidal flats, with a magnitude of 104 kg/m per spring tidal cycle, indicates that suspended sediment moves towards the northwest, which is reversal to the transport pattern controlled by the southward Northern Jiangsu Coastal Current in the sub-tidal zone and adjacent shallow waters.     

Impact of the cord-grass Spartina alterniflora on sedimentary and morphological evolution of tidal salt marshes on the Jiangsu coast, China

1Introduction Asanimportantcomponentofthecoastalsys tem,tidalflatsareformedbytidalactionunderthe conditionofabundantfine grainedsedimentsupply;theybecomeafocusofthestudyonland oceaninter actioninthecoastalzonebecausetheseareasare subjectedtointensehumanac…     

江苏沿海滩涂资源及发展趋势遥感分析

遥感技术用于广袤宽阔、复杂多变而难以实地勘测的潮间带资源调查是科学和最有效的选择。作者以三期低潮位卫星遥感数据图像为基础，对江苏沿海潮间带滩涂资源的总量、分布特点、发展趋势及开发利用前景进行了分析，指出了江苏滩涂资源总量呈减少趋势，匡围量大于可供匡围的滩涂资源生长量，应加强对滩涂资源开发利用规划和统一管理。