基于连岛沙坝原理设计的海滩排水管头地貌稳定性研究

海滩排水管建设对海滩环境影响较大。以厦门会展中心连岛沙坝式排水管头工程影响海滩演变为例,研究连岛沙坝式海滩排水管头对海滩地形稳定性和沉积的影响。1)通过对研究区连岛沙坝式管头附近海滩10条剖面进行分析,研究管头附近海滩滩肩宽度、滩面坡度和单宽留存沙量等剖面形态变化特征。测量数据分析表明,无管头保护滩面高程降低,滩面坡度总体变陡,滩肩蚀退严重;受管头保护滩面高程上升,坡度变缓,滩肩宽度略有减小,剖面单宽沙量留存比例大于1。2)2012-2016年多期岸线及管头边界线变化结果表明,工程施工后,排水管身始终被沙体覆盖,一年后部分管头被沙体覆盖,最终管头被覆盖率稳定在70%以上。3)会展管头附近海滩潮上带和高潮带沉积物自北向南运移,低潮带则相反;潮上带和中潮带上部沉积物从管头所在"连岛沙坝"向两侧海滩输移,而低潮带和中潮带下部输移方向相反。沉积物粒径由岸向海逐渐变粗,越靠近管头,沉积物粒径呈变细趋势。最后讨论了引起管头局部海滩地形地貌变化的主要因素。     

开孔率对明基床上开孔沉箱波浪反射系数影响的数值研究

开孔率是开孔沉箱波浪反射系数的重要影响因素,迄今为止关于开孔沉箱的物模试验研究成果(包括《防波堤设计与施工规范》)中,开孔率μ通常以线性关系反映在开孔沉箱波浪反射系数的计算关系式中,适用范围为0.2~0.4。但当μ0.2或μ0.4时,开孔率μ对波浪反射系数Kr的影响规律尚需进一步的研究探讨。现借助二维数值波浪水槽,在扩大了的开孔率取值范围内,模拟不规则波与可渗明基床上开孔沉箱的相互作用。结果表明:在0.2≤μ≤0.4的范围内,用线性关系描述开孔率μ对波浪反射系数Kr的影响是合适的;在μ0.4时,数模值和物模试验拟合的经验关系式的趋势是一致的;在μ0.2时,开孔沉箱反射系数K_r随开孔率μ的减小而增大,用物模试验拟合的经验关系式及《防波堤设计与施工规范》中计算公式的线性关系来描述开孔率μ对反射系数K_r的影响是不恰当的。研究成果对开孔沉箱消浪机理的深入认识和开孔沉箱结构的优化设计具有重要意义。     

2016年夏季南海海盆水体颗粒物粒径分布特征*

颗粒物粒径分布(Particle Size Distribution, PSD)代表了颗粒物浓度与颗粒物粒径之间的关系, 影响着海洋生态环境和水体光学特性等。文章基于2016年夏季航次调查的生物光学剖面数据, 研究了南海海盆海域PSD的分布特征。研究发现, 幂律函数可以较好地拟合南海海盆区域的PSD, 对数空间中的实测的PSD与模拟的PSD平均决定系数高达0.95。PSD斜率(ξ)的分布范围为[1.27, 7.65], 均值为3.93±0.56。南海海盆区域表层水体的ξ均值与全球大洋表层水体的ξ均值相近, 但高于海湾等表层水体的ξ均值。ξ能较好地表征颗粒物平均粒径D_A的大小, 两者存在明显负相关关系, 即ξ值越高, D_A越小; 反之, D_A越大。通过分析T1断面的生物光学剖面数据及总体平均的PSD剖面数据, 发现PSD剖面分布特征如下: 1)表层水体的ξ值相对较高, 且D_A值相对较低, 推测可能是由于微微型藻类为主导颗粒物所致; 2) ξ值极小值层出现在次表层叶绿素浓度极大值层(Subsurface Chlorophyll Maximum Layer, SCML)中, 并伴随D_A极大值层的出现, 其原因可能是SCML中的大粒径浮游植物占比显著增加; 3)弱光层中的ξ值较SCML中的高, 但略低于表层的ξ值, 而D_A则位于表层与SCML的D_A之间, 这可能与浮游植物及其碎屑的絮凝、分解、沉降等过程相关。PSD特征影响着海水的固有光学特性, 分析发现: 由于SCML中的叶绿素浓度增加, 颗粒物散射系数(b_p(532))和颗粒物后向散射系数(b_bp(532))也相应呈现显著增加的趋势。弱光层中的平均b_p(532)与平均b_bp(532)最小。ξ与颗粒物衰减光谱斜率之间呈高分散性, Boss 等(2001b)的模型适合用于粗略估算区域性的ξ分布范围及均值。     

海滩养护和修复工程的动态平衡滨线设计研究——以浙江省苍南县炎亭湾海滩修复工程设计为例

以浙江省苍南县炎亭湾海滩修复为例,基于"CERC"的沿岸输沙率计算公式,建立了一套依据工程区近滨波浪场分布进行动态平衡滨线设计的方法,包括独立输沙单元海滩和非独立输沙单元海滩2种滨线形态设计方法.研究发现:在海滩养护和修复工程中,依据动态平衡滨线设计方法对滨线走向进行科学论证是十分必要的;独立输沙单元的海滩可以视为沿岸输沙率为零的非独立输沙单元的海滩,前者海滩平衡滨线的布设是后者平衡滨线布设的一种特例;相较于"静态岬湾海滩概念(SBBC)"模型,本研究提出的动态平衡滨线设计方法更具优势,该方法可用于大多数海滩的平面形态设计.     

基于CMIP5预估21世纪中国近海海洋环境变化

过去百年来人类活动排放的温室气体已经改变了全球海洋的物理和化学属性,并且,这种变化在未来很可能持续下去.基于IPCC第五次耦合模式比较计划(CMIP5)中IPSL-CM5A-MR地球系统模式的模拟结果,评估了未来百年(~2100年)中国近海区域的海洋环境要素(温度、盐度、溶解氧、pH值和叶绿素a浓度)的变化趋势及空间分布特征.结果表明,未来不同的温室气体排放情景下中国近海区域海温升高、溶解氧(DO)含量减少、海水pH值降低和叶绿素a浓度减少,并且温室气体排放越多上述变化越显著.东中国海区(包括渤海、黄海和东海)盐度可能会增加,而南海盐度会降低.在相同的温室气体排放情景下,东中国海区海温增加、溶解氧减少、海水pH值降低和叶绿素a浓度减少的幅度均显著高于南海区域.在中等浓度和高浓度排放情景(RCP4.5和RCP8.5)情景下,到21世纪末期(2090~2100年间)东中国海相对于历史时期(1980~2005年)的升温幅度可能将分别会超过2、4℃,海水pH值降低幅度将可能分别超过0.15和0.30,并且海洋变暖和酸化还将很可能引起DO含量和叶绿素a浓度的进一步降低,最终影响整个海区的环境与生态.因此,未来东中国海生态系统和生物多样性将面临严重风险,这也使得应对气候变化的适应性措施成为当前的紧迫议题.     

日本囊对虾(Marsupenaeus japonicus)3个野生种群和1个养殖种群的形态差异与判别分析

采用3种多元分析方法,对3个野生种群和1个养殖种群的13个形态比例参数进行比较研究。聚类分析结果表明,广东湛江和海南临高的种群形态最接近,福建厦门种群的趋异程度最大。主成分分析构建了6个主成分,其贡献率分别为:第1主成分23.084%,第2主成分17.976%,第3主成分15.321%,第4主成分13.84%,第5主成分12.707%,第6主成分7.770%,累积贡献率为90.699%。逐步判别选入6个贡献率较大的性状进行判别分析,F检验结果显示,4个种群形态差异显著(P0.01);同时建立了4个种群的判别函数,其判别准确率P1、P2均为100%。综合判别率为100%。3种多元分析结果均认为,4个种群日本囊对虾在形态上已产生一定程度的差异,且集中表现在体重、头胸甲的性状上。     

基于16S rRNA和recA香鱼鳗利斯顿氏菌的分离鉴定

为研究引起香鱼(Plecoglossus altivelis)出血溃烂症病因及致病菌系统发育地位,本研究从患病香鱼的肝脏、肾脏及体表分离到11株病原菌(编号:X0901-X0911),运用常规细菌生理生化方法鉴定致病菌所属种类;运用16SrRNA基因、recA基因序列分析方法研究致病菌的系统发育地位。细菌生理生化鉴定结果表明:致病菌为鳗利斯顿氏菌,11株细菌生理生化结果相同,均为革兰氏阴性杆菌、氧化酶阳性、接触酶阳性、吲哚阳性、精氨酸脱羧酶阳性、精氨酸双水解酶阳性、硝酸盐还原阳性、甘露醇阳性、MR测定阳性;H2S阴性、V-P测定阴性等。根据16SrRNA基因、recA基因序列分别构建弧菌科常见细菌系统进化树,结果表明:致病菌与鳗利斯顿氏菌(Listonella anguillarum)均聚为一枝,聚类结果与细菌生理生化鉴定结果相符。致病菌与鳗利斯顿氏菌16SrRNA基因、recA基因的同源性分别为99.9%、99.8%。以recA基因构建的系统进化树的拓扑学结构与16SrRNA基因建树结果相类似。此外,与16SrRNA基因相比,recA基因在不同物种之间具有更高的鉴别能力,本研究表明recA基因适合作为弧菌科常见细菌物种间进化关系研究的标记。     

厦门同安湾鳄鱼屿海岸侵蚀与防护对策

在2009年3月对鳄鱼海岸线测量的基础上,利用ArcGIS软件分析比较了现有海岸线与厦门市集美区地形图（1988年版,图号：7-50-129甲-）中鳄鱼屿海岸线位置的变化.结果表明21a来,鳄鱼屿海岸最大侵蚀率为2.0 m/a,东南侧最大侵蚀宽度达42 m,侵蚀总面积达14 000 m2;其东北侧海岸侵蚀后退约35 m,侵蚀总面积达4 100 m2;其西北侧海岸最大侵蚀宽度达30 m,侵蚀面积达12 000 m2.文中就厦门市鳄鱼屿海岸侵蚀的成因进行了分析,提出了工程防护、人工补沙、红树林修复以及加强海岛及其周边海域资源综合管理等方面的防护对策.这可为我国其他无居民海岛的海岸侵蚀防护提供经验借鉴.     

南海北部新生代构造运动厘定及与油气成藏关系探讨

通过分析并参考前人对南海构造运动的划分方案以及浅水区研究成果,结合深水区取得的最新认识,对新生代以来南海北部的构造运动重新进行厘定,共划分为四次构造运动:晚白垩世末的神狐运动、中始新世末开始的珠琼运动(包括一幕和二幕)、晚渐新世末的南海运动以及中中新世末的东沙运动,并认为这四次构造运动对烃源岩的发育以及油气运聚成藏起着重要的控制作用。     

伶仃洋海域潜在性富营养化评价与研究

根据2006年7月至2007年12月的调查资料,一年四季分析珠江口伶仃洋海域营养盐的空间分布特征及季节变化,该海域DIP表层年平均值为0.054mg/L,底层年平均值为0.53mg/L,DIN表层平均值为1.20mg/L,底层平均值为1.03mg/L;采用近海海域水体潜在性富营养化等级的划分标准和评价方法进行评价,评价结果表明,伶仃洋海域营养化水平基本上为磷限制潜在性富营养化至III级富营养水平。