湛江港期汐汊道落期三角洲动力场模拟和沉积动态分析

用数值模拟方法揭示湛江潮汐汊道落潮三角洲的潮场特征和波浪场特征，探讨落潮三角洲地貌的形成，演化过程中的沉积动力学意义，并提出湛江港落潮三角洲沉积物的运动模式。     

潮汐汊道及其沙滩的安全风险和动力机制

为提高海水浴场的安全性,避免发生溺水事故,文章以潮汐汊道及其沙滩的动力地貌结构和发育演变为基础,研究青岛市灵山湾城市阳台海水浴场沙滩的安全风险和动力机制,并提出风险防范建议。研究结果表明:河口潮汐汊道落潮流三角洲的潮汐水道延伸至沙滩滩面,高潮时淹没,落急时水流集中,形成流向外海的高速水流,极易引发海水浴场安全事故;区域落潮流与汊道落潮流相叠加、落潮流三角洲阻挡沿岸输沙造成下游局部岸段侵蚀以及沿岸输沙变化导致水道迁移摆动等因素进一步加大潮汐汊道附近沙滩的安全风险;安全风险最大的地点位于沿岸输沙下游与区域落潮流流向一致的潮汐水道末端附近沙滩,且该位置不稳定,随波浪场发生年际和季节变化;在潮汐汊道沙滩岸段设置海水浴场前应研究其动力地貌和发育演变,划分危险区和安全区,浴场设置后定期监测并确定危险区的位置,并在沙滩安全维护和质量评价等方面将潮汐汊道作为重要判定指标。     

龙口市人工岛周边海域波浪场和水动力场的数值模拟

为了科学的分析离岸人工岛群对周边海岸动力的影响,本文以龙口市人工岛为例,运用MIKE21数值模拟软件建立了龙口离岸人工岛及附近海域的水动力模型和波浪模型,根据波浪的生成、成长和传播原理,针对最有可能形成较大波浪的W、WNW、NW三个方向,采用频率为0.5%(重现期为200a)的高潮位叠加频率为0.5%(重现期为200a)的W、WNW和NW向风作用下的波浪场和水动力场进行数值模拟研究,给出了高潮位条件下人工岛周边不同波向对应的有效波高和最大波高值,以及最大流速和流向数据,可为人工岛群的地坪标高确立和防浪建筑物的布设提供科学依据。     

现代辽河三角洲潮流沉积

运用钻探和浅地层探测等获得的最新调查资料,对全新世以来辽河三角洲潮流沉积进行了研究。研究区10 m深度内的地层主要包括潮滩相、潮道相和浅海相沉积,其下为古三角洲相。潮滩相沉积物以砂和粉砂为主,分选中等,跳跃和悬浮组分各占50%左右;浅海相和潮道相沉积物主要为软弱的黏土质粉砂和粉砂质黏土,以悬浮组分为主。全新世以来至1896年,研究区为古辽河与古大凌河、绕阳河复合三角洲之间的小海湾。1896年双台子河分洪以后,盖州滩等潮滩形成并快速发育,1969年建闸后,入海径流量不断减小,潮道趋于淤积充填。     

大鹏湾潮流场的数值模拟

本文根据描述潮流运动变化的连续方程和运动方程,用ADI方法建立差分方程,对大鹏湾潮流场进行了数值模拟;从而根据数值模拟结果和实测结果,对大鹏湾的潮流和潮汐余流等进行了讨论。     

长江水下三角洲的动力沉积

2002年9-10月在长江水下三角洲获取了163个表层样,综合粒度、有孔虫、介形类、有机碳以及CaCO3含量的资料表明,研究区明显分为两部分,即长江河口现代三角洲扣晚更新世末期三角洲。根据表层沉积物的粒度特征,现代水下三角洲可以分为以黏土质砂扣细砂为主的前缘斜坡区(A区)、以黏土质粉砂为主的前三角洲区(B区)扣以砂一粉砂一黏土为主的三角洲向陆架过渡区(C区),呈现较为明显的粒径细化趋势,有机碳与黏土含量呈现明显的正相关,CaCO3含量的变化不大,从Pejrup图可以看出现代三角洲从A区到C区的动力递减变化。晚更新世末期三角洲(D区)粒径较粗,有孔虫扣介形类的氧化壳含量较高,有孔虫扣介形类的丰度扣含量也较高,CaCO3的含量较高,与现代三角洲形成明显的对照。对比20世纪70年代和80年代的资料,近岸物质趋向粗化,北支水下沙脊发育,现代三角洲不断向外扩展,残留砂面积减少。50多年来河口来沙的减少已经引起整个现代三角洲物质粗化,现代沉积区沉降中心面积大幅度减少。     

多岛屿、汊道复杂地形海区流场影响的数值模拟研究

复杂地形海区的潮流场特征及工程对其的影响一直是海洋环境研究中比较关注的问题。本文采和正交曲线网格和动边界结合技术，建立了复杂地形海区大范围、局部加密的二维高精度潮流数值模型，研究分析了工程前后宁波大榭岛LPG码头附近复杂海域大范围潮流场特征和局部特殊地形对其的影响，并从动力机制上进行了讨论。结果表明：地形的挑流作用、水流流路分离和多股水流的潮汐动力不均匀等原因，使海区的潮流场结构变得非常复杂，其重要特征是有众多回流区产生。     

湛江湾口外落潮三角洲演变特征

基于湛江湾口外海图地形资料,采用GIS与动力地貌分析的方法,研究了近50年来湛江湾口外落潮三角洲的冲淤变化特征,对湛江湾口外落潮三角洲的演变机制进行了探讨。湛江口外落潮三角洲体系包括口外东北浅滩、西南边滩及口门通道深槽。近50年来,东北浅滩东缘及滩顶出现了侵蚀后退,浅滩西缘和南缘呈淤积趋势,东北浅滩整体有西移南扩趋势;西南边滩有不同程度的侵蚀后退;口门通道深槽有所淤积。湛江湾口外落潮三角洲侵蚀与沿岸泥沙供给不足及人类活动影响有关,口门通道深槽淤积除与落潮三角洲侵蚀泥沙向西搬运有关外,还可能与湛江湾内围垦导致口门通道潮汐动力减弱有关。航道北侧东北浅滩变化对航道回淤的可能影响值得关注。     

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。     

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。     

断陷盆地陡坡带扇三角洲模拟及沉积动力学分析

通过水槽实验模拟断陷盆地陡坡带扇三角洲的形成过程及其发育,剖析其沉积动力机制和内部结构特征.结果表明,扇三角洲平原、前缘斜坡和前扇三角洲3个亚相沉积动力机制不同,导致各相带的扇面坡度和粒度分布特征明显不同.扇三角洲平原以水流推力作用为主,沉积物以滚动、跳跃方式搬运,粒度最粗;前缘斜坡以重力作用为主,沉积物顺坡向下滚动、沉积,粒度略细,且具有明显的正粒序特征;前扇三角洲以浮力作用为主,沉积物为悬移质沉降,粒度最细.整体上,扇三角洲的形成是一个沉积物不断前积和垂向加积的过程,湖平面变化不同,二者作用强度不同,致使扇体形态有所差异,但扇面各部分基本维持相对固定的坡度,且沉积物的整体粒度分布趋势一致.     

废黄河口海域的悬沙输运机制研究

废黄河三角洲是南黄海内陆架的重要物源。为深入探索废黄河口海域沉积物输运机制,利用2015~2016年夏季与冬季在废黄河口外海域10个站位获取的现场沉积动力数据,计算潮不对称参数、余流、悬沙输运量等。分析结果表明,废黄河口海域沉积物输运模式存在显著的空间差异,大部分海域悬沙沿等深线向南输运,仅在近岸侧局部悬沙向岸或向北输运、离岸最远处站位向北输运但输运率较小;近岸浅水海域以平流输沙为主,其他离岸区域以再悬浮作用为主。由于流速和悬沙浓度之间的相位差,导致余流(净水输运)方向与净悬沙输运方向存在差异。研究沉降速度与悬沙输运涨落潮不对称的关系,发现沉降速度越大,悬沙输运的不对称性就越显著;沉降速度是造成近底部流速与悬沙浓度相位差的主要原因,导致废黄河口外净悬沙输运存在显著的垂向差异。     

黄河三角洲埕北海区泥沙冲淤分析

利用多期水深数据,对黄河三角洲埕北海区的泥沙冲淤量及冲淤面积进行分时段计算,绘制相应的冲淤等值线图和冲淤立体图。分析该海域泥沙冲淤的规律。     

渤海西南部海域潮流数值计算

采用二维有限差分解法对渤海西南部海域进行潮流数值模拟,得出M_2分潮的潮波图,椭圆长短轴图,最大流速分布和不同时刻的潮流场图,并根据实测资料对其进行了验证。从而可系统地了解这一海区M_2分潮的潮波系统及逐时潮流场等海洋要素的分布情况。     

潮流、波浪综合作用下河口二维悬沙数学模型

本文根据河口水流动力特性和泥沙变化规律，把波浪运动概化为具有时均意义的波浪流分布场，将“波流幅射应力”、“波流摩阻力”以及“波流挟沙力”三个要素归纳到水流运动方程和悬沙输送方程中去，构成潮流、波浪综合作用下河口二维悬沙数学模型计算系统。通过对珠江口黄茅海悬沙冲淤过程的实际算例，表明该系统模拟河口悬沙在潮流和波浪综合作用下的分布特性和冲淤趋势方面，具有良好的应用前景。     

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。