现代长江口水下底坡上的微地貌类型及分区

旁侧扫描声纳记录真实地揭示出现代长江口水下底坡上发育的微地貌形态。指出微地貌的形态特征及其分布规律与长江泥沙的传输分布、长江口区海域的水动力机制密切相关。     

黄河口水下底坡微地貌及其成因探讨

高分辨率的回声测深、旁侧声纳及浅地层剖面记录首次直观地揭示了黄河口水下底坡上发育有大量形态不同的微地貌类型。据其形态特征和规模的差异,将它们划分为平滑海底、凹坑与洼地、冲沟、残留岗丘及扰动复合海底等五种类型。这些微地貌分布在不同水深条件下的不同水下三角洲单元上,并存在着相互联系和相互转化。黄河口海域特殊的沉积环境和复杂的动力条件是导致水下底坡微地貌形成发育的主要机制。     

海南岛西部岸外沙波的高分辨率形态特征

利用SIMRAD-EM3000多波束探测系统和DGPS定位系统,对海南岛东方岸外的沙波沙脊区进行了高精度探测,分析结果表明:从海岸到陆架底形具有明显的分带性,依次出现弱侵蚀底形段、沙波沙脊底形段和平坦底形段。沙波仅发育于沙波沙脊段,介于水深20~50 m之间,沙波形态有二维与三维两种,沙波波高多为0.7~2.5 m,波长20~70 m,沙波指数(L/H)为20~60,对称指数为1~3;沙波沙脊区沉积物的搬运方向有明显的规律性,在沙脊的西侧,沉积物主要向北搬运;在沙脊的东侧,沉积物主要向南搬运;沙波的形成和发育主要受潮流场控制,热带风暴对其有改造作用。     

舟山群岛岱山后沙洋海底沙波微地貌

利用多波束测深系统和浅地层剖面系统,对舟山群岛岱山后沙洋进行高精度探测,结果表明：①区内微地貌形态具有明显的分带性,依次出现岸坡区、沙脊区、缓坡区、沟槽区和深水平坦区;②海底沙波主要集中在缓坡区、沙脊区南侧及东侧边缘、沟槽区北侧及沟槽内2个小沟槽交界处的迎水流斜坡上;③海底沙波多发育于水深10.0~21.1 m之间,地形相对平缓,坡度0.09°~2.8°;④区内海底沙波可分为小型、中型和大型沙波;⑤区内海底沙波是潮流动力形成的现代强运动型沙波。     

水下微地貌三维激光地形仪研制

为了高精度获取泥沙冲淤引起的地貌变化,提升滩海工程物理模拟实验研究水平,将激光三角反射原理应用于水下地形测量,基于该原理研制了微地貌三维激光地形仪。重点介绍激光三角反射原理、地形仪的组成、水下误差分析及校正。在结构设计方面,采用两轴系垂直的二维平面结构布局,利用两台伺服电机组成二维运动控制系统,通过丝杠传动带动探头实现扫描区域全覆盖,激光测量装置安装在探头上并获取高程数据,利用总线传输技术进行信号采集。在软件设计方面,基于虚拟仪器软件LABVIEW开发了三维激光测量仪测控软件。实验测试表明,该地形仪实现高精度设计要求。     

长江口沙波统计特征及输移规律

利用多波束测深系统对长江口南港、北槽、横沙通道和北港水下地貌进行测量,对沙波波高、波长、迎流倾角、背流倾角、水深和沉积物特征进行统计,并根据流速、沉积物粒径及水深估算其潮周期内净位移。结果表明:长江口沙波基本都为大型沙波,且沙波大小与其所在区域沉积物粒径呈正比关系;长江口各个区域沙波的对称性不同,涨、落潮优势流越明显,则沙波对称性越差,净位移越大;沙波对称性能反映此区域水动力强弱及潮周期内沙波净位移大小。     

浅表土体强度对黄河水下三角洲微地貌形成的控制作用

通过在黄河三角洲潮滩现场进行土体强度试验研究，发现黄河三角洲沉积土体强度浅表存在空间非均匀性，指出浅表土体强度的非均匀性是控制黄河水下三角洲微地貌形态复杂性的基础。     

基于微地貌特征的西太平洋菲律宾海海底稳定性评价

随着海洋战略地位的逐步提高,深远海海底资源开发和海洋工程建设将面临巨大挑战,主要是受限于技术手段,高精度调查资料难以获取,无法全面准确地进行海底稳定性评价。针对这一问题,本文提出了基于微地貌特征的深远海海底稳定性评价方法。基于已有的研究工作,本文选取西太平洋菲律宾海中南部某区域为研究区,利用ArcGIS平台建立研究区DEM（Digital Elevation Model）,提取宏、微观地貌因子,结合全球地震数据、研究区底质类型和潜在地质灾害分布特征,运用模糊数学方法评价研究区海底稳定性,并绘制海底稳定性区划图。结果显示,对区域3220个评价单元进行稳定性分析,可将研究区海底稳定性划分为5个等级,包括基本稳定、较稳定、中等稳定、较不稳定和不稳定。其中,稳定区主要集中在较为平坦的中北部,不稳定区多发育在九州-帕劳海岭、海山、山间盆地等大规模地貌单元发育区,分析揭示,研究区海底稳定性与微地貌特征密切相关。因此,本文提出的基于微地貌特征的海底稳定性评价方法,能够很好地服务于深远海海底稳定性评价。     

南海东北部陆坡海底微地貌特征及其天然气渗透模式

海底天然气渗漏是海洋环境中广泛分布的自然现象,在世界各大洋中都有发现。海底渗漏可以极大地改变海底地貌特征,形成多种与之相关的微地貌类型。海底渗漏和天然气水合物的赋存具有密切的关系,海底渗漏区常伴有埋藏浅、饱和度高的天然气水合物。对南海东北部陆坡海域浅地层剖面、多波束测探和地震反射剖面等资料进行综合研究,识别出海底麻坑、海底丘状体、大型海底圆丘、泥火山等与海底天然气渗漏有关的微地貌类型,且麻坑、海底丘状体/大型海底圆丘、泥火山微地貌分别代表了浅覆盖层快速天然气渗漏、浅覆盖层中等速度天然气渗漏和厚覆盖层快速天然气渗漏3种天然气渗漏模式。具有海底丘状体微地貌及声空白反射特征的浅层天然气聚集带,成为块状水合物最理想的发育场所,这可能称为南海北部陆坡勘察块状水合物的重要识别标志。     

南海东北陆坡海底微地貌特征及其天然气渗漏模式

海底天然气渗漏是海洋环境中广泛分布的自然现象,在世界各大洋中都有发现。海底渗漏可以极大地改变海底地貌特征,形成多种与之相关的微地貌类型。海底渗漏和天然气水合物的赋存具有密切的关系,海底渗漏区常伴有埋藏浅、饱和度高的天然气水合物。对南海东北部陆坡海域浅地层剖面、多波束测深和地震反射剖面等资料进行综合研究,识别出海底麻坑、海底丘状体、大型海底圆丘、泥火山等与海底天然气渗漏有关的微地貌类型,且麻坑、海底丘状体/大型海底圆丘、泥火山微地貌分别代表了浅覆盖层快速天然气渗漏、浅覆盖层中等速度天然气渗漏和厚覆盖层快速天然气渗漏3种天然气渗漏模式。以海底丘状体微地貌及声空白反射特征的浅层天然气聚集带,成为块状水合物最理想的发育场所,这可能成为南海北部陆坡勘察块状水合物的重要识别标志。     

Characteristics and generation mechanism of turbidity maximum in the Changjiang Estuary

INTRODUCTIONItiswellknownthattheregenerallyexistsahigherconcentrationsedimentzoneinrivermouththanthatinthe'upperandlowerones,whichiscalledturbiditymaximum(TM).ButnomoreintensiveresearchonthisphenomenonhadbeenconductedforalongtimesinceitwasfoundinFrenchGirondeEstuaryin1938.Itwasnotuntilthe1950swhenitattractedresearchersallovertheworldandwasregardedasacommonphenomenoninanestuary.Itplayedanimportantroleinestuarinesedimentationandenvironment.Sincethe1960s,lotsofstudiesonTMintheChangjiangE…     

长江口浑浊带的形成机理与特点

泥沙积聚再悬浮是长江口浑浊地带形成的主要机理.促使泥沙积聚有径流潮流相互作用和盐淡水交汇混合两种机制,前者形成潮汐浑浊带,后者形成盐水浑浊带长江口浑浊带是具有两种不同机制的盐潮复合浑浊带.长江口浑浊带在不同时间、不同地点表现出不同的特点.     

长江口及邻近海域沉积物再悬浮对水体磷酸盐的影响的模拟研究

以长江口及邻近海域为研究区域,采用改进后的SEDEX法对沉积物中各形态磷的含量进行了分析,并通过模拟实验探讨了沉积物再悬浮对上覆水体磷酸盐浓度的影响。结果表明:碎屑磷（De-P）是沉积物磷的主要赋存形态,占总磷（TP）的50%以上;其次是可提取态有机磷（Or-P）和非活性有机磷（Re-P）;生物可利用磷（BAP）占总磷的比例约为21%,可提取态有机磷（Or-P）是生物可利用磷（BAP）的主要存在形态。沉积物再悬浮时,水体磷酸盐的浓度显著升高,说明沉积物再悬浮会引起沉积物中磷的释放;水体磷酸盐浓度升高主要源于沉积物中磷的释放,而间隙水的贡献较低。沉积物发生再悬浮时,厌氧条件相对于好氧条件,更有利于沉积物磷的释放。     

Tripod measured residual currents and sediment flux: Impacts on the silting of the Deepwater Navigation Channel in the Changjiang Estuary

Four bottom-mounted instrument-equipped tripods were deployed at two sections spanning the region characterized by severe sedimentation rates in the Deepwater Navigation Channel (DNC) along the North Passage of Changjiang Estuary in order to observe currents, near-bed suspended sediment, and salinity. Seaward residual currents predominated in the up-estuary section. In contrast, a classical two-layered estuarine circulation pattern occurred in the down-estuary section. Flow moved seaward in the upper layer and a heavier inflow, driven by the salinity gradient, moved landward in the lower layer. The near-bed residual currents in the up-estuary section and the down-estuary section acted in opposing directions, which implies that the region is a convergence zone of near-bed residual currents that trap sediment at the bottom. The maximum salinity gradient at the maximum flood current indicates the presence of a strong front that induces sediment trapping and associated near-bottom convergence of sediment, which explains the high sedimentation rates in this section of the estuary.     

悬沙组分对再悬浮过程响应的初步研究——以长江口南槽口门为例

根据2011年5月31日至6月3日在长江口南槽口门附近海域投放三角架观测系统获取的沉积动力观测数据以及现场采集的水样和底质样品,进行底部边界层参数、悬沙粒度及悬沙组分分析,以探讨研究区近底部边界层特征和沉积物再悬浮过程。结果表明,研究区海域的悬沙以粉砂组分为主,潮周期内近底部流速与相应层位的悬沙浓度变化呈正相关,存在显著的再悬浮作用。分析发现,随着水体中悬沙砂组分的增加,再悬浮通量随之显著增加;砂组分减小,则再悬浮通量亦减小。因此,悬沙砂组分是对再悬浮过程响应的敏感组分,在一定程度上可指示和"示踪"再悬浮效应。     

长江口北支悬沙浓度在潮周期内和大小潮周期尺度的变化特征及输运研究

Profiles of tidal current and suspended sediment concentration(SSC) were measured in the North Branch of the Changjiang Estuary from neap tide to spring tide in April 2010. The measurement data were analyzed to determine the characteristics of intratidal and neap-spring variations of SSC and suspended sediment transport. Modulated by tidal range and current speed, the tidal mean SSC increased from 0.5 kg/m3 in neap tide to 3.5 kg/m3 in spring tide. The intratidal variation of the depth-mean SSC can be summarized into three types: V-shape variation in neap tide, M-shape and mixed M-V shape variation in medium and spring tides. The occurrence of these variation types is controlled by the relative intensity and interaction of resuspension, settling and impact of water exchange from the rise and fall of tide. In neap tide the V-shape variation is mainly due to the dominant effect of the water exchange from the rise and fall of tide. During medium and spring tides, resuspension and settling processes become dominant. The interactions of these processes, together with the sustained high ebb current and shorter duration of low-tide slack, are responsible for the M-shape and M-V shape SSC variation. Weakly consolidated mud and high current speed cause significant resuspension and remarkable flood and ebb SSC peaks. Settling occurs at the slack water periods to cause SSC troughs and formation of a thin fluff layer on the bed. Fluxes of water and suspended sediment averaged over the neap-spring cycle are all seawards, but the magnitude and direction of tidal net sediment flux is highly variable.     

1998年11月长江河口悬浮体粒度特征的空间分布

利用Cilas940L型激光粒度仪对1998年11月取自长江河口的46个悬浮体样品进行了粒度测试分析。结果表明，长江河口悬浮体粒度特征在空间上具有明显的变化。悬浮体粒度的平均粒径、分选系数、偏态和峰态等参数，以及粉砂和粘土级含最在河口区平面和垂向上的分布的变化部较为显著。悬浮体的粒度分布为非正态分布，表层悬浮体为双峰分布模式，底层悬浮体为双峰或三峰分布模式。重点探讨了长江河口悬浮体粒度变化的影响因素中的表层沉积物的再悬浮作用和悬浮细颗粒絮凝这两个主要的因素。对长江河口表层沉积物的再悬浮通量进行了估算，表明，不同区域的再悬浮作用存在较大的差异，拦门沙地区为主要的再悬浮发生区。     

The Bedload Movement in the Changjiang Estuary

- Sandwaves in the Changjiang estuary were measured with a shallow sediment profiler and an echosounder from 1978 to 1988. The data, together with grain size and bedform of sediment indicates that the bedload movement by rolling and saltation is of great significance to sediment transport and is the principal factor responsible for sandwave and sandbody development in the estuary. The sandwaves were found well-developed, which is related to the tidal range and the velocity of ebb current. However, the further growth is restricted by strong flood current prevailing in the estuary. Because of the significant bedload, the sandbodies shift obviously and frequently, and sometimes the exchange of position occurs between the sandbodies and tidal channels. As a result, ships are regularly forced to change their navigation course.     

长江河口空间元数据研究

信息共享能够有力推动长江河口的管理和研究,空间元数据是实现有效信息共享的支撑技术,目前长江河口研究的一个重要的瓶颈问题是数据格式不统一、无法实现共享,因此研究长江河口空间元数据尤为必要。本文从实现长江河口信息有效共享的角度,提出了长江河口空间元数据的概念,归纳了空间元数据的内容体系,并进一步研究了长江河口空间元数据获取的步骤和方法,利用XML文档技术实现其管理和应用。     

长江口表层沉积物中正构烷烃的高分辨分布特征及有机碳来源解析

于2014年3月对长江口及邻近海域的表层沉积物进行了高分辨率采样,分析了沉积物粒级组成、比表面积、总有机碳含量及其稳定碳同位素组成(δ¹³C)、正构烷烃及其相关分子指标,讨论了此区域沉积有机碳和正构烷烃的高分辨分布特征,并结合基于主成分分析-蒙特卡洛模拟的三端元混合模型,对沉积有机碳的来源进行了定量解析。结果表明,长江口及其邻近海域表层沉积物中总有机碳含量为0.45%±0.16%,近岸泥质区总有机碳含量较高,外海砂质区含量较低。总正构烷烃(C₁₄-C₃₅)的绝对含量和相对于总有机碳的含量分别为(1.42±0.73)μg/g和(0.34±0.21) mg/g。泥质区以长链正构烷烃占优势,具有较强的奇碳优势;砂质区以短链正构烷烃占优势,且具有一定的偶碳优势。长江输入、老黄河口输入、闽浙沿岸小型河流输入和水动力分选等因素制约了正构烷烃的输运和分布特征。模型结果显示此区域沉积有机碳来自海源、土壤和高等植物的混合输入,其中以海源为主,其贡献为42.70%±18.18%,由陆地向外海贡献逐渐升高,其次是土壤和高等植物,其贡献分别为2...