江苏近岸海域悬沙浓度的时空分布特征

2006—2007年间的四个季节在江苏近岸海域69个站位采集水样,获取悬沙浓度。通过对TM遥感数据反演,获取该海域四季大面悬沙浓度,并与调查的实测悬沙浓度进行对比。结果显示,大面调查的非同步数据基本可正确反映大区域悬沙浓度的季节与空间分布趋势。悬沙浓度等值线由高至低、由陆向海分布,底层浓度约为表层的2—3倍;废黄河口和长江口外海域为悬沙浓度高值区,而海州湾为低值分布区,东南部陆架区受台湾暖流影响出现低值中心。冬季整个海域悬沙浓度均较高,其次为春季,夏季最低;废黄河口海域的高值中心在不同季节分布位置有所移动。海底沉积物的再悬浮是苏北近岸悬沙最主要的来源,河流输沙量的季节变化是影响长江口海域悬沙浓度变化的关键因子。相关分析结果表明,潮流为影响悬沙浓度分布的主要控制因子;季风、风暴潮和风浪虽对悬沙的分布具有一定的影响,但冬季的低温环境是形成该季节整个海域悬沙浓度显著偏高的重要因素。     

长江口湍流剖面的观测与分析

小尺度湍流过程对河口物质输运与能量交换至关重要。受传统观测方法的限制, 河口浅水区域的剖面观测资料至今较为匮乏, 进而限制了湍流过程的研究。为此, 采用新型5波束声学多普勒流速剖面仪(Nortek Signature 1 000 kHz AD2CP)在长江口开展湍流剖面观测, 获取高频、低噪的高质量湍流剖面数据, 并与声学多普勒点式流速仪(acoustic doppler velocimeters, ADV)同步观测的数据进行对比。结果表明, 通过AD2CP与ADV获得的近底部边界层摩阻流速u_*、拖曳系数C_d、雷诺应力S_R等特征参数基本一致, 底摩擦与波浪能量为河口区域湍动能的主要输入源。湍流垂向结构存在显著的非局地平衡, 即温盐等斜压作用引起的浮力通量、对流项以及强波浪作用影响的脉动压力做功、黏性输运等因素可能为长江口湍流非局地平衡的主因。     

近三百年来长江口泥质区沉积环境变化及与低氧关系的初步分析

近年来全球大型河口区低氧事件频发,严重威胁环境和生态系统健康.因缺少长时间序列的观测资料,人们对历史时期河口陆架区域生态环境演化,尤其是低氧事件发生的历史认识不足.本文基于210Pb、137Cs和光释光测年技术,以长江水下三角洲现代低氧区沉积物柱状样为研究对象,通过分析沉积物的粒度参数、氧化还原敏感元素、TOC、TN和...     

Extraction of morphometric bedform characteristics from profiling sonar datasets recorded in shallow coastal waters of China

The morphological characteristics of small-scale bedforms were measured by means of an acoustic profiling sonar on the Dafeng tidal flat,Jiangsu,in 2009,and in the Jiulong Estuary,Xiamen,in 2010,respectively.The "multi-threshold value" method was utilized to reveal the morphological undulations along which bedforms were present.Analyses of the datasets obtained show that:(1) sand ripples can have irregular shapes,and(2) changes in bedform morphology are small within a single tidal cycle but may be significant over several tidal cycles.Fractal and variogram analyses of the seabed roughness revealed the existence of a significant relationship between current speed and the fractal dimension of the seabed roughness.As current speed increases,seabed roughness increases with a trend of smaller-scale bottom structures being replaced by larger-scale structures.Furthermore,the surface of the larger-scale bottom structures can either become smooth due to the absence of smaller-scale features or become rougher due to the presence of superimposed smaller-scale structures.     

A preliminary study on suspended sediment concentration measurements using an ADCP mounted on a moving vessel

ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＳｕｓｐｅｎｄｅｄｓｅｄｉｍｅｎｔｔｒａｎｓｐｏｒｔｐｌａｙｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎｔｈｅｃｏａｓｔａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｅｖｏｌｕｔｉｏｎ.Ｔｈｕｓ,ｔｈｅｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｏｆｓｕｓｐｅｎｄｅｄｓｅｄｉｍｅｎｔｓｉｓｏｆｉｎｔｅｒｅｓｔｔｏｃｏａｓｔａｌｓｃｉｅｎｔｉｓｔｓ,ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ,ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎｉｓｔｓａｎｄｐｌａｎｎｅｒｓ,ｉｎｔｈｅｉｒａｃｔｉｖｉｔｉｅｓｏｆｈａｒｂｏｕｒｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ,ｌａｎｄｒｅｃｌａｍａｔｉｏ…     

鸭绿江河口及近岸海域沉积物中重矿物组成、分布及其沉积动力学意义

通过研究鸭绿江河口和近岸海域沉积物的重矿物分布和区域组合特征,同时以重矿物作为示踪物,分析了河口区底部沉积物的运动状况。研究结果表明,研究区的重矿物主要分为两种组合,一是黑云母-普通角闪石-绿帘石组合,二是由不稳定的矿物普通角闪石、较稳定矿物绿帘石和石榴石以及金属矿物(包括磁铁矿、钛铁矿和赤褐铁矿)组成,该组合又可分为四个亚组合。不稳定矿物与稳定矿物含量的比值变化、推移质潮周期输运率和净输运方向计算以及断面的粒度分布特征表明,鸭绿江河口10m等深线以北地区的底部沉积物主要向上游地区输运。这一结论与以往分析结果有很大不同,这主要是由于鸭绿江流域受到了人类活动,尤其受水利工程和人工挖沙的影响而出现的一种自我调节机制。此外,重矿物分析的初步结果还表明,鸭绿江河口10m等深线以南的沉积物主要向下游输运,而近岸地区的沉积物可能由东西两端向中间输运,但是由于受到研究资料的限制,以上结论还有待于通过其他研究方法进一步验证。从北黄海东西两个地区的重矿物分布来看,北黄海西部地区的石榴石和电气石等稳定重矿物含量要大于东部地区的,而白云石和云母等不稳定矿物的含量要小于东部的。综合对比北黄海西部与北黄海东部、南黄海北部和南部来看,前者与后三者最大的区别就是沉积物中没有自生黄铁矿。     

鸭绿江河口及近岸地区沉积物中重金属分布的影响因素分析

对鸭绿江河口不同地区沉积物中重金属分布特征和埋藏通量的垂向变化进行了分析;探讨了其独特的动力环境等因素对重金属分布的影响;评价了鸭绿江河口地区重金属污染状况及潜在生态风险程度.结果显示,自1920年代到2000年以来,除了Cu的含量和埋藏通量逐年减小之外,Cr、Ni、Zn、Cd、Pb、As和Hg的浓度和埋藏通量具有逐渐增加的趋势;鸭绿江河口地区重金属总体污染程度为重到严重,其中西水道沉积物的重金属总体污染程度和总潜在生态风险程度均最高,重金属污染已经对鸭绿江河口地区的生态环境构成了严重的危害;粒度控制效应不是鸭绿江河口地区重金属分布的最主要影响因素;Cu和其他几种重金属有着不同的来源;最大浑浊带独特的动力机制是造成中水道重金属(除Cu外)的高值分布区和最大浑浊带内的高悬沙浓度分布区相对应的最主要原因.     

ADCP在长江口悬沙输运观测中的应用

声学多普勒流速剖面仪 (ADCP)是近年来发展起来的一种用于测量流速的声学仪器 ,同时还可以通过建立回声强度和现场取得水样的回归关系式而获得悬沙浓度的数据。本文利用在长江口两个站位的高频观测数据 ,对现场取得的悬沙作粒度分析 ,在此基础上对枯季长江口地区悬沙输送机制和悬沙粒度对水动力的响应进行了分析和探讨。结果表明 :平均流输运在整个悬沙输送中占主导地位 ,同时潮扩散和垂向扩散作用也是引起两站悬沙输运的重要因子 ;不同层次和不同时刻的悬沙粒度参数的变化 ,既和海 陆转换有关 ,也和潮相变化密切相关。     

东洞庭湖保护区大型底栖动物空间分布格局及水质评价

2001年9月对东洞庭湖保护区大型底栖动物进行调查,共记录动物4门8纲20科51种.其中,寡毛类2科18种(35.3%),软体动物8科15种(29.4%),水生昆虫7科14种(27.5%),其他动物4种(9.1%).软体动物是东洞庭湖底栖动物的最主要类群(占总丰度的71.1%).其中,腹足类的长角涵螺(Alocinma longicornis)、铜锈环棱螺(Bellamya aeruginosa)、中华沼螺(Parafossarulus sinensis)、纹沼螺(P.striatulus)和寡毛类的苏氏尾鳃蚓(Branchiura sowerbyi)为该保护区的优势种.样点间平均物种丰富度6.3,三种多样性指数(Margalef,Simpson和Shannon)平均值分布为1.38、4.05和1.47.刮食者和直接收集者为底栖动物最重要的摄食类群(占总密度的66.7%和19.9%).结合GPS,将野外调查数据构建GIS数据库.基于GIS软件平台,运用Kringing插值法,构建动物丰度、生物多样性及污染生物指数(BI)等的空间分布格局,较为直观地反映了保护区底栖动物的分布情况及污染状况.提取出主要生物类群(软体动物、寡毛类和摇蚊幼虫)和5种优势种分布的高浓度块,显示寡毛类与其它两类的分布基本不重叠,主要分布在保护区的东南和西北的深水区域.进一步分析检验各主要分布区域的16种水体理化指标,发现水深是影响保护区底栖动物分布的关键因子,而硫酸盐则主要制约寡毛类的分布格局,硬度是影响软体动物分布的主要因子.全湖平均Hilsenhoff生物指数(BI)值8.18,指示保护区承受较高的有机污染,模拟生成的BI分布图显示,西南部的深水区域、北部及东南部的局部区域水质相对较好,而东北部的沿岸带大部分水体及南部近六门闸的部分区域水体水质相对较差.     

地统计法支持的北部湾东部海域沉积物粒径趋势分析

在北部湾东部海域采集表层沉积物71 个, 通过粒度分析获得其粒度参数(平均粒径、分选系数、偏态), 用克里格插值法将不规则采样站位的粒度参数内插为规则网格分布的相应粒度参数。采用地统计法分析其空间相关性, 计算度量空间相关性范围的参数, 即半方差图中的变程值。结果表明, 使用地统计分析获得的粒度参数变程值物理意义较为明确, 可作为粒径趋势分析模型的特征距离, 其中分选系数变程值作为特征距离的计算结果与前人的海流、沉积物输运信息更为吻合; 这在一定程度上消除了传统方法(试算法或经验估计法) 获取特征 距离可能造成的模型计算误差。采用不同间距插值时得到的粒径趋势矢量具有不同的空间分 辨率, 其中高分辨率的细化图所反映的海底沉积物净输运趋势与余流和环流等所反映的沉积物输运细节特征吻合较好, 低分辨率的概化图可大致反映该区域沉积物的总体输运趋势。地统计分析的结果对未来研究工作中采样间距的选取也具有指导意义。