黄河口粉质土矿物成分特征及对水动力条件响应的研究

黄河三角洲沿岸水域波浪对潮滩有强烈的扰动作用,滩面沉积物的后期改造直接由水动力条件决定。潮坪上构筑的道路与波浪传播方向近垂直,使得两侧水动力条件迥异。在道路两侧各选典型区域,取样进行X射线衍射物相分析,概略分析潮坪沉积物的矿物成分及含量对水动力条件响应而变化的一些特征,发现了强水动力环境使碎屑矿物含量增大的一些规律,此规律对于表层沉积物更为明显。     

黄河三角洲飞雁滩表层沉积物对水动力的响应

利用2004年4月所采集的104个表层沉积物样品粒度分析资料及实测水文数据,探讨了空间上黄河三角洲飞雁滩表层沉积物对潮流及波浪等水动力的响应过程,以及该区域表层沉积物的输移趋势和补给来源问题。结果表明:(1)该区潮流掀沙作用范围包括潮沟前部约8~12 m水深和1~5 m水深内水下潮沟区域,以及海堤前部1.7~17 m水深范围,而对于波浪动力作用,其掀沙范围除受沉积物空间分布格局控制外,还取决于其波能的大小和实际水深,且该区所能够承受最大波浪波高不超过3 m;(2)该区域沉积物补给来源主要为波浪动力尤其是大风浪引起的风暴潮所起动并导致其离岸输移的潮间带甚至潮上带较细颗粒泥沙;(3)总体上,除潮沟入口处外,该区域表层沉积物以离岸输移为主。     

差异水动力导致黄河口粉质土微结构分形特征变化实例研究

在黄河三角洲北部潮坪上选择典型研究区。区内通向油井的道路的修建使北侧水动力条件明显强于南侧。对两侧原状土样进行粒度成分测试和微观结构观测,并利用分形理论进行分析。结果发现,在水动力作用强区中,粒度分维值随深度的变化曲线大致呈反“S”型,颗粒分布分维值随深度单调递增(表层除外),颗粒定向性分维值随深度的变化曲线呈“S”型;在水动力作用弱区,粒度分维值和颗粒分布分维值随深度单调增大,颗粒定向性分维值随深度的变化曲线呈平缓的反“S”型。这些参数的变化较好地反映了不同深度处沉积物的层化现象。     

黄河三角洲孤东海域沉积物及水动力

根据黄河三角洲孤东近岸海域表层沉积物取样、水文泥沙观测和风浪资料推算,分析沉积物特征和运移趋势,并通过水动力条件(潮流和波浪)探讨沉积物起动和输移特征。结果表明,孤东海域沉积物多为粉砂类物质,由内向外逐渐变细,分选变差,丁坝的修建对周围粒径分布影响明显;沉积物运移趋势受风成余流、岸线轮廓和丁坝工程修建的影响,不同区域表现为不同的输移方向;研究区水动力表现为波浪掀沙、潮流输沙的特征,由于潮流较小,不足以引起泥沙的起动,泥沙起动主要由波浪引起。     

黄河口搬运泥沙的动力条件

黄河口滨海区动力条件及其对泥沙的搬运作用，一直是河口研究的热点，也是河口治理中遇到的关键问题，本文根据国内外多年研究成果，对黄河口搬运泥沙的动力条件进行了总结，并针对目前的黄河口状况提出了简浅的治理建议。     

黄河三角洲区域水动力条件下岸滩侵蚀研究

An ideal nature system for the study of post-depositional submarine mass changing under wave loading was selected in the intertidal platform of the subaqueous Huanghe River Delta, a delta formed during period from 1964 to 1976 as the Huanghe River discharged into the Bohai Gulf by Diaokou distributary. A road embankment constructed for petroleum recovery on the inter-tidal platform in 1995 induced the essential varieties of hydrodynamic conditions on the both sides of the road. With both sides sharing similarities in （1） initial sedimentary environment, （2） energetic wave loading, （3） differential hydrodynamic conditions in later stages, （4） enough long-range action, and （5） extreme shallow water inter-tidal platforms; the study is representative and feasible as well. Two study sites were selected on each side of the road, and a series of measurements, samplings, laboratory experiments have been carried out, including morphometry, hydrodynamic conditions, sediment properties, granularity composition, and fractal dimension calculation of the topography in the two adjacent areas. It was observed that in the outer zone, where wave loading with high magnitude prevailed, the tidal flat was bumpy and exhibited a high erosion rate and high fractal dimension. Further, the fractal dimension diminished quickly, keeping with the enlarging of calculative square size. However in the inner zone, where the hydrodynamic condition was weak, the tidal fiat was fiat and exhibited a low erosion rate and low fractal dimensions; the fractal dimension diminished with the enlarging of calcu- lative square size. The fractal dimensions in the different hydrodynamic areas equalized increasingly as the calculative square size accreted to threshold, indicating that the hydrodynamic condition plays a significant role in topography construction and submarine delta erosion process. Additionally, the later differentiation of sediment properties, granularity composition, microstructure characteristics, and mineral composition     

长江河口区末次冰期以来沉积物的粒度特征及水动力条件

在岩心观察和沉积相研究基础上,对长江河口区H1孔末次冰期以来沉积物样品进行了粒度分析,讨论了沉积物粒度特征与水动力条件演化关系。分析表明,研究区末次冰期以来先后经历了河床、河漫滩、河口湾、浅海和三角洲等5种沉积环境。其中,河床相砂含量很高,平均粒径和环境敏感粒级最粗,分选变化较大,概率累积曲线主要为跳跃总体为主的两段式,频率分布曲线为单峰式且主峰粒径大;河漫滩沉积物整体粒度较细,以粉砂为主,分选较稳定,累积曲线仍以两段式为主,但悬浮总体比例较河床相高,环境敏感粒级更细;河口湾沉积物明显分异为粗细两类,分选波动较大,累积曲线主要为具过渡段的跳跃总体为主的两段式,双峰式粒度频率分布;浅海相平均粒径最细,分选性差但稳定,具悬浮一段式的累积曲线,粒度频率分布为单峰式且主峰粒径很小,环境敏感细粒组分分布宽泛;三角洲沉积物主要为砂和粉砂,分选性相对较好,累积曲线为跳跃总体为主的两段式,单峰式粒度频率分布但主峰粒径变化较大。总体上,H1孔沉积物的粒度特征能较好地反映研究区末次冰期以来沉积环境水动力条件"强-较弱-较强-弱-较强"的变化过程。     

长江近口段水动力特征对来水变异的响应

三峡水库的调蓄作用使长江中下游的径流动力发生异变,并诱使长江近口段的潮汐动力发生变化。本文基于长江近口段近20 a的流量和潮位资料,运用水文学、统计学和调和分析的方法研究长江近口段的水动力特征对三峡水库调蓄作用产生的来水变异的响应。研究结果表明:三峡水库的调蓄作用使长江近口段的径流动力发生变化,泄水期1—3月多年月平均流量增幅达20%以上;蓄水期9—11月多年月平均流量减少,10月的多年平均流量减少8 488 m³/s。长江近口段径流动力的变化使潮汐动力发生相应调整,大通-江阴段保证率为10%～70%的高、低潮位显著下降,而保证率为80%～100%的高、低潮位则小幅上升。泄水期1—3月平均潮差和M₂分潮振幅减小,近口段的潮汐动力减弱;蓄水期9—11月平均潮差和M₂分潮振幅增加,尤其是10月份潮差增加最为显著,近口段潮汐作用显著增强。     

辐射沙脊主要水道的演变特征及其水动力机制研究

近四十年来的水下地形资料对比显示：南黄海辐射沙洲区水道普遍存在逐渐向南偏移的趋势（西洋主槽冲深、南延,南翼烂沙洋水道、小庙洪水道向南逼进）。有关辐射沙洲整体南移的原因及机理虽有诸多猜想,但至今没有统一可靠的认识,这种趋势性过程的驱动力成为辐射沙洲区海岸冲淤动态研究及港口建设过程中亟待解决的问题。在恢复黄河北归以来苏北黄河三角洲海岸不同发育阶段的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,研究了在苏北黄河三角洲不同演变阶段南黄海潮波系统的特征及水动力变化。研究表明,随着岸线后退和水下三角洲的夷平,辐射沙洲地区潮差不断增大;水动力不断加强,而且加强的区域逐渐向南偏移,这种大范围区域性水动力主轴的向南偏移就有可能是导致辐射沙洲整体南移的主导因素之一。     

黄河口现在的海洋动力条件良好有利于综合性治理

一、黄河口流路的概况现在的黄河口流路(1976年清水沟流路)的动力条件,对流路稳定非常有利,便于综合治理。解决河口流路稳定的关键在于处理拦门沙的成长、存在,以及消除,拦门沙不消除必然阻水、阻冰。洪水或冰凌期间,水位抬高,发生溯源淤积,河床随之抬高,此即地上河的成因。久而久之,黄河下游成为“悬河”。悬河必决口,所以才出现历史上的黄河“三年两决口”“百年一改道”。黄河有文字记录以来,大迁徙26次,关键问题在于“拦门沙作祟”,所以,治河经验谓之“大河之治必自河口始”。     

基于RS 和GIS 的近代黄河三角洲滩涂变化分析

黄河携带泥沙入海不断淤积而形成丰富的滩涂是三角洲地区重要的后备土地资源, 掌握滩涂的空间分布及演化特征对合理开发滩涂, 加强滩涂资源的保护和可持续利用, 促进黄河三角洲高效生态经济区发展都有重要意义。选取近代黄河三角洲地区1989 年和2000 年landsat TM/ETM+影像, 利用基于专家知识的监督、目视判读分类方法, 提取了两个时期内不同行政区域和不同自然岸段的黄河三角洲滩涂信息。通过土地利用类型转换矩阵分析了滩涂与其他土地利用类型间的相互转化关系, 得出1989～2000 年间, 黄河三角洲中潮位滩涂主要向林草地(15.9%)、海域(12%)、其他用地(7%, 含已围待用地)和养殖、盐田用地(6.3%)等土地利用类型转化; 同时又有36.5%的海域、6.5%的水域和2.5%的林草地转化为滩涂; 而总体上滩涂面积呈减少趋势, 减少面积为246.42 km²。海洋动力作用、黄河断流、人类活动是致使滩涂面积减少的主要因素。     

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...     

黄河三角洲埕北海域底质沉积物粒度特征及泥沙输运分析

通过黄河三角洲埕北海域表层沉积物的粒度资料、实测潮流数据以及50 a一遇的波浪要素,分析了埕北海域表层沉积物的分布类型以及粒度参数特征,并计算了表层沉积物的临界起动应力、日平均单宽输沙通量以及波流共同作用下的单宽推移质输沙率。结果表明:研究区表层沉积物主要是粉砂质砂、砂质粉砂、粉砂和泥四种,分选中等偏差,近对称到正偏,中等尖锐到尖锐峰态;对大潮期间埕北海域潮流底应力和表层沉积物的临界起动应力的计算说明潮流在大部分区域具有起动和输运泥沙的作用;秋季潮流作用下的日平均单宽输沙通量均值为372.32 kg/（m·d）,方向为涨潮流向。利用贝克尔（Bijker）和经典的Van Rijn公式计算出的50 a一遇的波流共同作用下单宽推移质日平均净输沙率结果近似相等。     

Contribution of waves and currents to sediment resuspension in the Yellow River Delta

The objective of this study was to investigate that the effects of different hydrodynamic conditions on sediment resuspension on a tidal mudflat in the Yellow River Estuary. A field experiment was conducted on an intertidal flat of the Yellow River Delta, China. The sediment resuspension concentrations and hydrodynamic conditions were obtained in the field from September 2–7, 2013. The resuspended sediment concentrations induced by wave loading were compared with those induced by coupled wave–current actions in Yellow River Delta. The results were as follows: (1) when the wave height was higher than 10?cm and the shear stress induced by the waves was greater than the critical stress of the seabed sediments, the surface seabed was eroded and sediment was resuspended. In addition, 60% of the significant wave heights were larger than 10?cm on the intertidal flat of the Yellow River Delta. (2) The contribution of waves to sediment resuspension was greater than 30% when the significant wave height is higher than 10?cm, and the average contribution of waves to sediment resuspension was 51%. The mechanism of wave-induced sediment resuspension and processes of sediment resuspension were described in this paper.     

入海泥沙减少对黄河三角洲潮滩粒度特征的影响

为探究不同悬沙浓度下潮滩粒度特征的变化,对黄河三角洲潮滩进行了物理模拟实验。使用采自研究区的潮滩表层沉积物,设定与实际潮滩尺寸按比例缩小的室内水槽以及波浪潮汐动力模拟,对不同悬沙浓度条件（0～14.9 kg/m3）下的模拟“潮滩”进行粒度分析。结果表明,随着悬沙浓度的减少,潮滩粒度特征发生了明显变化。随着含沙量的减少,整个潮滩的细颗粒沉积物分布范围减小,总体上沉积物呈现粗化特征,但颗粒较大的极粗粉砂的分布同样减少;在不同含沙量条件下,分选系数、偏度和峰度均值总体呈现出潮下带上部高、潮间带和潮下带下部低的特征,反映了模拟的潮间带上部和潮下带前缘的分选较潮滩中部更好的特征。含沙量的变化同样影响了模拟潮滩的微地貌形态,随着含沙量的降低,潮滩微地貌逐渐侵蚀破碎。潮滩物理模型实验有助于快速再现潮滩冲淤形态和变化特征,使特定条件下潮滩的变化具备可预见性,从而为人类有针对性地进行生产活动提供参考。     

黄河三角洲平原型水库的水质特征

黄河三角洲气候干旱、土壤矿化度高,黄河水富含泥砂和营养盐,使得该地区引黄水库水质面临富营养化和咸化的共同威胁。2001~2003年对黄河三角洲7座不同面积、不同水交换率的地上式和地下式平原型水库的非生物指标和水草分布进行了调查,结果发现:1)[Cl-],[SO42-],TH和电导率有逐渐增加的趋势,而且水的交换量越低,增高的趋势越快,但其中[SO42-]增幅度相对较小;2)水偏弱碱性,溶氧经常接近饱和或过饱和状态;3)Alk变化范围小,在矿化度不断增加的同时,水由碳酸盐型逐渐变为氯化物型;4)水草分布广泛,特别是菹草和聚草,部分水库因为水草的大量孳生导致pH过高(pH>9)。说明该地区水体的咸化趋势表现为氯离子和二价阳离子逐渐增高的趋势,该趋势在水交换量较低、水位较低(地如下式水库)、水体混合不均匀的水库表现更明显;该地区的富营养化特征主要表现为水草大量孳生,并由于有机质在水中合成的速度持续大于分解的速度,而使pH和DO持续维持在较高水平。     

黄河下游至三角洲滨海区表层沉积物分异特征和规律

根据黄河下游干流高村以下河道50个断面底质样,尾闾清8断面到口门附近的104个表层沉积物样品,以及2000年7—9月黄河三角洲滨海区18个断面123个表层沉积物的粒度分析结果,结合动力条件和水深资料,探讨沉积物性质和粒度特征的分布和变化规律。结果表明,高村以下河道河床沉积物呈现由粗到细的变化趋势;黄河三角洲滨海区的沉积物分布显示出"侵蚀区砂多、堆积区泥多,近岸砂多、岸外泥多"的分布变化规律。进一步分析可知,20 m水深为黄河入海泥沙分选粗化的界线。     

苏北废黄河三角洲海域表层沉积物粒度的空间变异和分布特征

在苏北废黄河三角洲海域采集了266个表层沉积物样品,经粒度分析获得各样品粘土、粉砂和砂3种粒级组分的质量百分数,在此基础上运用地统计学方法和GIS软件分析了粘土、粉砂和砂3种粒级组分的空间变异特征,根据空间变异特征研究结果,用Kriging插值方法绘制了各粒级组分的空间分布图.结果表明：废黄河三角洲表层沉积物中砂组分具有较强的空间自相关性,其自相关距离为30.5 km;粘土和粉砂具有中等的空间自相关性,其自相关距离分别为40.3 km和13.8km.在大于17.0 km的尺度上,3种粒级组分的空间变异性表现出明显的各向异性特征,且以NE55°和SE145°两组相互垂直的方向上差异最为明显,这是由于波浪、潮流等因素作用所引起的沉积物离岸梯度变化造成的.制图结果显示,废黄河三角洲表层沉积物3种粒级组分的空间分布状况,粘土表现为近岸低、远岸高;砂表现为近岸高、远岸低,高值区主要在河口附近;粉砂表现为均匀性特征.     

黄河三角洲地区地面沉降驱动因素研究

黄河三角洲地区地势低平、生态脆弱, 地面沉降使得海水入侵和风暴潮灾害加剧。弄清该区域地面沉降驱动因素, 对油田安全生产和湿地生态保护都有积极的意义。以20 m 地层为界, 将地面沉降驱动因素分为浅地层和深地层因素。分析了地表荷载增加、地下水和油气开采、沉积物固结压实、新构造运动等对该区地面沉降的驱动作用。此外, 探讨了海平面上升和地震灾害对该区地面沉降的影响。结果表明: 该区地面沉降驱动因素主要为沉积物固结和地下水开采, 但控制范围存在区域性差异;1969 年地震使该区产生明显地面沉降, 海平面上升使该区地面沉降形势更加严峻。