潮间带水沙多层位同步测量系统应用的初步研究

利用水压、光电转换原理研制成的多层位水沙同步测量系统(WCT系统)不仅可测量潮间带水位随时间的变化系列、同一层位的浊度及流速，还可以同步观测这些参数在潮间带水流剖面不同层位上的变化。野外对比试验表明，WCT系统获得的流速值与直读式流速仪的测量结果基本一致，平均相对误差为14．52％；悬沙传感器经野外现场率定获得悬沙浓度，平均相对误差为21．96％，精度比室内率定提高—倍以上。悬沙粒径是影响悬沙浓度测量精度的主要因素。此外，自然环境(如海水温盐度)的变化及仪器本身的特性也可能影响到测量结果。因此，WCT系统在潮间带的水位、流速和悬沙浓度的观测和边界层研究方面有相当潜力。     

围垦工程影响下的淤涨型潮滩演化:以江苏弶港潮滩为例

通过对受到围垦工程影响的江苏弶港海岸两条潮滩剖面的多期高精度实测高程及沉积物粒度数据进行分析,探讨淤涨型潮滩剖面对围垦工程的响应特征及剖面演化模式。结果表明,在物源充足的淤涨型潮滩围垦,可导致沉积物在围垦堤附近海域快速堆积、沉积物粒径变细;离海堤越远,沉积速率及沉积物粒度参数的变化越不显著。围垦堤附近海域是潮滩低能区,沉积物在此汇聚,造成潮滩剖面凸点的向岸迁移及双凸型剖面的塑造。另外,大型潮沟及其迁移也是影响剖面发育的重要因素。未来需结合海平面变化,研究围垦背景下的长周期潮滩演化趋势。     

胶州湾沉积速率:多种分析方法的对比*

根据胶州湾内外海域采集的柱状岩芯样品的 ²¹⁰ Pb测试,结合物源分析方法,计算了1952年以来胶州湾的沉积物收支状况和胶州湾区域的平均沉积速率。结果表明,胶州湾百年尺度的沉积速率较高,达到了10⁰mm/a量级(7.43mm/a),沉积通量为10^-3g/mm²a量级(7.39×10^-3g/mm²a),而胶州湾外邻近海区沉积速率略低(4.46mm/a)。这与其他学者获得的海图地形对比法的结果大致相当。与胶州湾内钻孔岩芯的¹⁴ C测年对比表明,万年尺度的沉积速率为10^-1mm/a量级(0.25~0.92mm/a),比百年尺度的沉积速率约小一个数量级。分析结果表明,沉积体系的演化过程使沉积速率随时空尺度的不同而产生差异,这是导致不同分析方法所获结果之间存在复杂关系的主要因素。     

江苏王港潮间带表层碳酸盐的沉积特征

利用容量法对江苏王港淤泥质海岸潮间带夏季表层沉积物碳酸盐的含量进行测定。结果表明，碳酸盐含量的空间分布呈现出由岸向海方向递减的大趋势；相关分析表明，总的碳酸盐含量与沉积物的平均粒径有比较显著的相关关系(α=0．01)；沉积物组分及粒径频率曲线对比分析表明王港潮间带表层沉积物碳酸盐主要富集于细颗粒部分，潮水沟系统和生物作用(尤其是有孔虫)加强了碳酸盐在细颗粒部分的富集。沉积物碳酸盐含量可以作为物源分析的一个指标，王港地区沉积物碳酸盐含量表明该地区沉积物主要来源于废黄河三角洲和现代黄河的输入，长江输入的沉积物较少。     

北部湾环流和沉积物输运的数值模拟

研究环流和沉积物输运对北部湾的环境保护和资源开发十分重要。本文使用区域海洋模型（ROMS）,研究了北部湾海域的季节环流、沉积物输运以及长期的地形演变过程。展示了湾内冬季和夏季都存在逆时针环流,冬季的风生环流比夏季强的特征。悬沙浓度较大值主要分布在琼州海峡、海南岛西侧海域,以及越南沿岸、雷州半岛沿岸等近岸地区。沉积物在琼州海峡附近表现为在冬季由东向西输运,夏季则相反;在琼州海峡西口处,沉积物全年以西向输运为主。结果显示,北部湾内沉积物输运主要由潮流引起的再悬浮控制。侵蚀和淤积的分布模式为：（1）湾内大部分区域侵蚀淤积不明显,（2）琼州海峡两侧口门附近淤积比较明显,（3）琼州海峡内深槽侵蚀严重,（4）海南岛西侧海域存在侵蚀和淤积交替发生区域。     

江苏弶港盐沼风车河潮沟地貌与动力演化

联合国环境署(1990)在题为“海相环境的状况”的报告中指出,世界人口约一半集中在海岸地区,因而这些地区人口压力巨大,同时受到污染、风暴潮、地面沉降的威胁,以及高地灌溉水资源枯竭的影响;在低地海岸、河滩和湿地,海平面的上升将会给沿岸城市的工农业生产及人民生活带来极其严重的后果。而盐沼-潮沟体系则是淤泥质海岸缓冲、削减波浪-潮流能量的重要地貌系统,对海岸的保护起着至关重要的作用。潮沟常常贯穿盐沼与泥坪(或沙坪),成为沟通盐沼-泥坪体系物质能量交换的纽带;在淤涨型淤泥质海岸上,细颗粒泥沙被涨潮流沿潮沟输送到盐沼上,结果使盐沼不断向海淤进。而当海平面上升时,盐沼-潮沟系统功能又发生改变,成为削减潮汐能量的“装置”。Pethick(1980,1992)研究了英国Norfolk盐沼潮沟水流的特征,并提出了流速的预报模型;Healey等(1981)在观测中发现了一些与模型不符的情况。本文从地貌和动力方面研究了江苏淤泥质海岸弶港盐沼风车河潮沟的地貌演变与动力演化的关系,以及水动力与地貌因素之间的相互响应机制。     

辽东半岛东岸近海泥区悬沙浓度的时空分布及控制因素分析

鸭绿江作为典型的中小型河流,细颗粒沉积物从鸭绿江流域到辽东半岛东岸近海泥区的源汇过程有着独特的机制,而遥感解译是了解入海沉积物在河口-陆架输运过程和机制的有效手段之一。因此,本文通过在辽东半岛东岸海域进行了现场悬沙浓度测量,并与GOCI影像建立关系,反演了该地区2011年4月至2017年3月间的表层悬沙浓度,从而揭示了该海域表层悬沙浓度的时空特征,分析了潮流、大风天气和洪水对悬沙浓度变化的影响,在此基础上探讨了研究区的悬沙浓度输运格局。结果显示,研究区表层悬沙浓度空间差异大,河口附近是悬沙浓度高值区,可达500 g/m3以上,其他区域则悬沙浓度多小于20 g/m3。另外,研究区表层悬沙浓度枯季高,洪季低,有着显著的季节性变化。进一步分析表明,枯季大风天气引起的风浪作用增强,是导致表层悬沙浓度增高的主要原因;洪季虽然悬沙浓度较低,但流域洪水期间的悬沙浓度显著增加。此外,作为典型的中小型源-汇传输体系,沉积物从鸭绿江到辽东半岛东岸近海泥区总体上仍遵循"夏储冬输"的输运机制。     

陆架环流作用下的北黄海中北部细颗粒物质输运

海洋泥质沉积是流域、古气候及海平面变化信息的重要载体,对该粒级物质的系统研究,是获取环境信息的重要手段。为此,采集北黄海中北部表层沉积物80件,经室内筛分处理,并对细颗粒组分（<63 μm）进行了稀土元素（REE）测试。结果显示REE的含量及分布模式在长山列岛东西两侧差异显著:东侧物质明显富集REE,尤其轻稀土元素（LREE）,Eu元素则明显缺失,指示了受鸭绿江的显著控制;长山列岛以西,REE除含量降低外,分布模式也变平缓。造影剂马根维显（Gd-DTPA）在磁共振成像（MRI）中的大量使用,可能是造成Gd明显富集的主要原因。此外,辽南沿岸物质的来源及分布与以往认识存在差异,以往认为辽南沿岸泥质沉积为鸭绿江为主的辽东半岛河流的远端泥沉积,而本文的研究发现:辽东半岛东侧长山列岛至大连湾外海域以黄河来源物质为主,鸭绿江物质对北黄海西部泥质区的贡献在西侧大于东侧,其中陆架环流对物质输运发挥着重要作用。     

倚岸型潮流脊体系中的深槽冲刷——以江苏如东海岸为例

江苏如东海岸的潮流脊体系位于南黄海辐射状沙脊群南部,由沙脊及脊间深槽组成,为"倚岸型"潮流脊体系。本文采用水平一维模型模拟深槽从初始形态冲刷至均衡态的演变过程,用不同的潮差及初始剖面坡度等参数运行该模型,以了解深槽冲刷深度的主要控制因素及其对深槽均衡态的影响。数值实验结果表明:(1)给定初始剖面的坡度、潮差等参数,经历一定时间的冲刷之后剖面达到均衡态,其后剖面形态保持稳定,不随时间改变;(2)若仅给定初始剖面的坡度,则潮差越大,达到均衡态时深槽的冲刷深度越大,而且潮差的变化对冲刷深度有显著影响;(3)若仅给定潮差,则初始剖面的坡度越大,均衡态时深槽的冲刷深度越小且初始剖面坡度的改变对冲刷深度有显著影响。     

胶州湾铅-210比活度的分布模式及百年尺度的沉积速率

2006年6月在胶州湾采集柱状岩心并对岩心沉积物中铅-210比活度进行测试分析,结果表明,铅-210沿岩心的垂向分布具有两段、三段模式和异常的多段、倒置模式等。基于铅-210的CIC(constant initial concentration)计年模式和铯-137时标,并且结合历史海底地形对比,计算出近百年来胶州湾海域的现代沉积速率为1.49~24.96 mm/a,沉积通量为0.17~2.62 g/(cm2.a)。除沧口水道末端个别区域外,胶州湾多数区域(包含水道)的沉积速率较低,量级为100mm/a,湾内水道主要呈现出微淤甚至侵蚀,表明近百年来胶州湾沉积环境相对稳定,在可作为航道资源的湾内水道并未出现显著淤积。